Скелеты конечностей кистеперой рыбы и земноводные

Скелет земноводных

Рычажные конечности земноводных происходят из парных плавников предков — кистепёрых рыб. Непарные плавники у амфибий во взрослом состоянии не сохраняются.

В ходе эволюции конкретных групп при одинаковых закладке и ходе раннего развития в эмбриогенезе амфибий (как и других позвоночных) строение конечностей взрослых существ может сильно измениться. Чаще всего происходит частичная или полная редукция боковых лу­чей. Достаточно часто наблюдается срастание костей во втором отделе (голень и предплечье) либо в запястье и предплюсне. Уве­личение числа элементов наблюдается значительно реже — полифалангия в ластах (передних конечностях) китов и ихтиозавров. Вместе со скелетом свободных конечностей при выходе на су­шу у земноводных серьёзно изменяется и упрочняется скелет поясов конечностей, сохраняя, впрочем, основные предковые черты (рис. 82, 84).

У костных рыб главной деталью плечевого пояса являются клейтрумы, присоединённые сзади к черепу. Такая конструкция делает голову совершенно неподвижной относительно туловища.

Уже у ранних ископаемых амфибий клейтрум уменьшается, теряет связь с черепом и в конечном итоге входит в состав ло­патки. При этом возникает возможность двигать головой отно­сительно туловища. Формируется новый отдел позвоночника — шейный, который у лягушки состоит всего из одного позвонка, подвижно связанного с затылочными мыщелками черепа.

Тазовый пояс рыб не испытывал серьёзных нагрузок. При дви­жении по суше он (наравне с поясом передних конечностей) должен выдерживать вес тела. Поэтому у вентрально лежащего таза образуются дорзальные отростки (подвздошные кости), которые обходят целом слева и справа и прирастают к позвонку (рис. 85, 86). У земноводных возникает ещё один отдел позвоночника — крестцовый. У лягушки он, как и шейный, состоит из единственного крупного позвонка. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

  • А. Плавники-лапы древнейших амфибий формиро­вались в воде, где работает архимедова сила. По­этому при движении по суше такие существа с вы­соким центром тяжести и слабыми конечностями имели плохую поперечную устойчивость.
  • Б. Проталкивание тела вперед на суше у земноводных происходило так же, как и в воде — за счет унду­ляции. Конечности играли роль передвижных подпорок. На схеме кружками выделены опорные лапы.
  • В. Снизить положение центра тяжести и увеличить площадь опоры, повысив тем самым устойчивость, мешают ребра и клейтрум. Клейтрум, кроме этого, соединяя череп с пле­чевыми суставами, делает голову неподвижной относительно туловища. В ходеэволюции у амфибии исчезает клейтрум и редуцируются ребра (у бесхвостых полностью). Пояса конечностей земноводных связываются непосредственно с позвоночником.

В черепе земноводных древняя мозговая капсула окружена систе­мой покровных костей, возникших ещё у рыб (рис. 87). Выделяют три блока — затылочный (рис. 90), нёбный (рис. 89) и крышу черепа (рис. 88).

Источник



Класс земноводные

Земноводные, или амфибии (от греч. amphi — с обеих сторон и греч. bios — жизнь) — класс типа хордовые, объединяющий животных, которые могут обитать как в воде, так и на суше. Это немногочисленный наиболее примитивный класс наземных позвоночных животных. Произошли земноводные от древних кистеперых рыб.

Для успешного изучения земноводных предлагаю начать с их классификации. Помните, что классификации это именно то, что раскладывает знания в голове «по полочкам», относитесь к ним с должным вниманием.

Земноводные, классификация земноводных

Давайте перечислим ароморфозы, которыми сопровождалось появление земноводных.

Ароморфозы земноводных
  • Появление конечности пятипалого типа

У ранее обсуждаемой нами рыбы латимерии (целаканта) плавники напоминали конечность пятипалого типа. У земноводных они преобразовываются в скелет передней и скелет задней конечностей, которые мы обсудим в данной статье подробно.

Конечности лягушки

Мышцы дифференцируются (делятся) на мышечные пучки, становятся возможны более сложные и точные движения.

Мышечная система лягушки

Легкие земноводных представлены в виде тонкостенных мешков, относительно небольшого объема.

Легкие земноводных

Появление легочного круга кровообращения связано с тем, что земноводные осваивают новый тип дыхания, наземное дыхание — дыхание атмосферным воздухом.

Благодаря появлению шейного отдела становится возможным движение головой вверх-вниз, что было невозможным для рыб. Однако, подвижность головы значительно ограничена, и поворот головы из стороны в сторону невозможен.

Поворот головы у лягушки

Традиционно строение земноводных изучается на примере типичного представителя — лягушки озерной, ее мы возьмем за основу данной статьи.

Лягушка озерная

Лягушка озерная

  • Покровы, опорно-двигательная система

Покров двуслойный, состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис снабжен густой капиллярной сетью, благодаря которой у лягушки возможен газообмен через кожу. Кожа голая, содержит большое количество желез: она должна быть постоянно увлажнена для интенсивного газообмена.

Около 65% всего кислорода поступает через увлажненную кожу. Увлажнение кожи крайне важно, рекомендую запомнить следующий факт: при пересыхании кожи лягушки газообмен в ней прекращается, и лягушка погибает от недостатка кислорода (гипоксии).

Кожа лягушек

Особой окраской обладают ядовитые виды лягушек, их яркая окраска называется — предупреждающей. Съев такую, хищник серьезно пожалеет о своей оплошности, которая может закончиться летальным исходом. Поэтому животных с такой окраской хищники обычно не трогают.

Индейцы используют лягушек кокои (листолаз ужасный) для изготовления отравленных стрел: одна лягушки делает смертельным оружием около 50 стрел. Они готовят яд высушивая лягушку на костре и смазывая наконечники стрел выступающей на поверхности коже жидкостью — ядом.

Предупреждающая окраска лягушки кокои

Тело состоит из головы, туловища и двух пар конечностей. Передние конечности короче и слабее задних. Задние конечности служат для плавания, они удлинены и имеют плавательные перепонки между пальцами. Хорошо развита мышечная система: мышцы дифференцированы на отдельные пучки. В теле амфибий насчитывается до 350 мышц.

Скелет лягушки состоит из скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей. Скелеты поясов конечностей малоподвижны, в отличие от скелета свободной конечности, построенного по типу рычагов.

Скелет лягушки

Имеются туловищный (7 позвонков) и хвостовой отделы позвоночника, доставшиеся земноводным еще от рыб. Однако появляются и новые отделы: крестцовый и шейный, оба содержащие по одному позвонку. Благодаря возникновению шейного отдела, у земноводных становится возможным поворот головы, что было невозможным для рыб.

В скелете особо необходимо выделить уростиль (от др.-греч. urá — «хвост» и stýlos — «палочка») — палочковидную кость, которая образуется в результате слияния тел хвостовых позвонков. Уростиль также называют хвостовой костью.

Скелеты поясов конечностей служат опорой для конечностей. В состав плечевого (переднего) пояса входят: лопатки, ключицы, вороньи кости (коракоиды), хрящи. Ребер нет, вследствие чего грудная клетка отсутствует, передний пояс лежит свободно в толще мышц, грудина не соединена при помощи ребер с позвоночником.

Пояс передних конечностей лягушки

Пояс задних конечностей (тазовый) образован: подвздошными и седалищными костями, лобковым хрящом.

Пояс задних конечностей лягушки

Скелет передней свободной конечности состоит из: плечевой кости, предплечья (образовано сросшимися лучевой и локтевой костями) и кисти (состоящей из запястья, пястья и фаланг пальцев).

Скелет задней свободной конечности образован бедром, голенью (состоит из сросшихся малоберцовой и большеберцовой костей), стопы (включает предплюсну, плюсну и фаланги пальцев).

Скелеты конченостей лягушки

Состоит из ротоглоточной полости, в которую открываются протоки слюнных желез, секрет которых предназначен только для смачивания и формирования пищевого кома. Слюнные железы впервые возникли именно у амфибий, и пока еще не участвуют в химической обработке пищи. Слюнные железы были и у насекомых, однако членистоногие — отдельная эволюционная ветвь, хордовые никаким образом не произошли от членистоногих 🙂

Имеются хоаны — внутренние носовые отверстия (ноздри — внешние), с помощью которых полость носа сообщается с полостью глотки. В ротоглоточную полость открываются также отверстия евстахиевых труб, которые соединяют полость среднего уха с ротоглоткой и уравнивают в них давление. Значительную часть места занимает липкий длинный язык, служащий для ловли добычи.

Лягушка ловит добычу

Короткий пищевод переходит в желудок, продолжающийся в тонкий кишечник, куда открываются протоки желчного пузыря, а также пищеварительных желез: печени и поджелудочной. Тонкая кишка переходит в толстую кишку, оканчивающуюся клоакой.

Клоака (от лат. cloaca — труба для стока нечистот) — расширенная часть задней кишки, куда открываются мочеточники и мочевой пузырь, половые протоки.

Пищеварительная система лягушки

Легкие представленные тонкостенными мешками, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых происходит газообмен. Дыхательная поверхность легких невелика, они не способны полностью удовлетворить нуждам организма в кислороде, поэтому жизнь лягушки невозможна без кожного дыхания.

Воздух поступает в легкие и удаляется из них благодаря сокращениям мышц дна ротовой полости.

Дыхательная система лягушки

Осуществляется только при увлажненной коже, на поверхности которой растворяется кислород, после чего он проникает в капилляры кожи. Кожа помогает дышать лягушкам при погружении в воду: кислород поступает в кровь напрямую из воды.

При пересыхании кожи животное погибает, так как слабо развитые легкие не в состоянии обеспечить потребности организма в кислороде.

Также дыхание осуществляется эпителием, покрывающим ротовую полость, но это вносит незначительный вклад в процесс дыхания.

Кожное дыхание лягушки

Изменения в кровеносной системе земноводных, по сравнению с рыбами, обусловлены заменой жаберного дыхания на легочное. Сердце имеет 3 камеры: 2 предсердия и 1 желудочек, сердце более крупное. Возникает второй (легочный) круг кровообращения.

Правое предсердие заполнено венозной кровью, а левое — артериальной. Перегородка в желудочке отсутствует, кровь внутри него большей частью смешанная. Из-за смешения крови интенсивность метаболизма уменьшается, это делает невозможным поддержание постоянной температуры тела. Эритроциты у амфибий с ядрами, безъядерные эритроциты возникнут позже, у млекопитающих.

Земноводные относятся к пойкилотермным животным (от греч. poikilos — различный и therme — тепло) — холоднокровным животным, температура тела которых непостоянна и зависит напрямую от температуры окружающей среды.

Физиологически и анатомически сокращение сердца происходят таким образом, что более насыщенная кислородом артериальная кровь изгоняется из него в последнюю очередь и попадает в сонные артерии, идущие к головному мозгу. Таким образом, к головному мозгу направляется более насыщенная кислородом кровь, чем к остальным органам.

Читайте также:  Осетр рыба костлявая или нет

Строение сердца лягушки

Так же, как и у рыб, выделительная система амфибий состоит из парных первичных (туловищных) почек, называемых мезонефрос. В них фильтруются продукты обмена веществ, главным образом — мочевина.

По мере образования в почке мочи, она поступает в мочеточники, ведущие в клоаку. Попавшая в клоаку моча стекает в мочевой пузырь, через стенки которого осуществляется всасывание воды. При сокращении стенок мочевого пузыря концентрированная моча выводится в клоаку, откуда выбрасывается во внешнюю среду.

Выделительная система лягушки

Головной мозг земноводных отличается от мозга рыб полностью разделенным на два полушария и более развитым передним мозгом.

Мозжечок и средний мозг развиты гораздо слабее, так как земноводные малоподвижны и их движения относительно простые: они передвигаются по плоскости в «2D измерении». Перемещение рыб в таком случае можно обозначить как в «3D измерении». Это упрощенное, но вполне справедливое сравнение.

Свободные конечности земноводных позволяют им совершать более разнообразные движения в отличие от циклических поворотов плавников и тела у рыб.

Головной мозг лягушки

Органы чувств земноводных адаптированы к наземному образу жизни. На суше возникает серьезная проблема, которой не было у рыб в воде — сухой воздух. Чтобы адаптироваться к нему у земноводных возникает подвижное веко и мигательная перепонка, движения которых смачивают поверхность глаза и препятствуют высыханию.

Меняется форма хрусталика. Если у рыб он был шарообразный, то у земноводных его форма становится более выпуклой (как и форма роговицы). Хрусталик приобретает форму двояковыпуклой линзы. Амфибии видят дальше рыб.

Однако аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, остается на том же уровне, что и у рыб: достигается только за счет перемещения хрусталика вперед и назад. Эти перемещения помогает совершать особая ресничная мышца, возникшая у земноводных.

Третье веко лягушки

Наземная среда меняет и характер передачи звуков: теперь он передается через колебания воздуха. Если рыбам в воде было достаточно внутреннего уха для улавливания колебаний воды, то земноводным этого мало. У них впервые возникает среднее ухо, которое снабжено барабанной перепонкой, чувствительной к колебаниям воздуха.

Среднее ухо состоит из одной слуховой косточки — стремени. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с с ротглоточной полостью, служит для уравнивания давления между ними.

Среднее ухо земноводных

Лягушки раздельнополые животные, оплодотворение наружное. Размножение и начальные этапы развития земноводных происходят в воде, поэтому амфибий крайне редко можно встретить в засушливых местах, где водоемы отсутствуют.

Мужские половые железы представлены парными семенниками с отходящими от них семявыносящими протоками, которые впадают в мочеточники, открывающиеся в клоаку. Женские половые железы — яичники с отходящими от них яйцеводами, открывающимися в клоаку.

Мочеполовая система лягушки

Во время оплодотворения самец удерживает самку сзади и надавливает передними конечностями на ее брюшко, что приводит к выметыванию икры. Эта икра сразу же оплодотворяется семенной жидкостью самца.

Развитие происходит с метаморфозом — значительной перестройкой большинства органов. Личиночная стадия лягушки еще раз подчеркивает эволюционные корни этого класса, а именно то, что земноводные произошли от рыб. Головастики требуют нашего особого внимания.

Головастики

Головастик — личинка бесховстых земноводных. Развивается из оплодотворенной яйцеклетки, живет в воде.

Головастик лягушки

  • Дыхание осуществляется с помощью жабр
  • Развитие происходит в воде
  • Форма тела рыбообразная, изначально конечности отсутствуют
  • Имеется хвостовой плавник
  • Двухкамерное сердце, один круг кровообращение
  • Присутствует орган боковой линии

По мере изучения вышеуказанных признаков становится очевидно, что предками земноводных являются кистеперые рыбы, обитавшие мелких континентальных водоемах. От кистеперых рыб произошли древние земноводные — стегоцефалы, появившиеся в конце девонского периода и вымершие вначале мезозоя.

Стегоцефалы

Значение земноводных

Земноводные, как и все живые организмы, являются звеном в цепи питания (консументами). Они уничтожают многих кровососущих насекомых, а также насекомых, которые наносят вред культурным растениям.

Их яд используют для изготовления лекарств, так что не забудем отметить их медицинское значение. Лягушка — классический объект для лабораторных исследований, в таком качестве лягушки используются повсеместно, и благодаря им совершены тысячи открытий.

Памятник лягушке в Париже

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Кистеперая рыба живое ископаемое палеозойской эры

Добрый день, дорогой мой читатель, сегодня я расскажу тебе об одной сенсации, произошедшей в современном мире науки, виновницей которой стало древнее животное, живущее в водной среде — кистеперая рыба, в наши дни пойманная обычными рыбаками у Коморских островов Индийского океана.

Считалось, что эти древние рыбы вымерли еще пятьдесят миллионов лет назад!

Но раз это живое ископаемое в виде рыбы поймано, значит, доисторический реликт жив и в наши дни плавает где-то в океане. Раз поймали одну рыбу, значит должны быть и еще. Но где их искать?

Видимо, в тех же краях, где она была поймана — в юго-западной части Индийского океана.

Сообщение о загадочной рыбе

Кистеперые рыбы

Ученым известно, что кистеперые рыбы как вид появились в период девона палеозойской эры 405 миллионов лет назад, а вымерли в третичный период кайнозойской эры 70 миллионов лет назад.Огромные ископаемые останки этих древних существ до сих пор еще находят по всей нашей планете, ведь кистеперые рыбы дали начало первым животным.

Из маленького музея в Южной Африке профессору Д. Смиту прислали письмо с фотографией необычного водного существа, где говорилось, что эта необычная рыба

была поймана местными рыбаками, которые давно их вылавливали и употребляли в пищу.

Странная рыба

Профессор Джон Смит сидел у стола и смотрел на рисунок, вынутый только что из полученного письма. Как поверить этому? На рисунке была изображена странная рыба, но какая? Ошибиться невозможно. У какой еще рыбы увидишь трехлопастный хвост и такие странные грудные и брюшные плавники, больше похожие на ласты, чем на плавники обычных рыб.

Смит решил, что современная кистеперая рыба должна жить среди рифов, в бушующей воде прибоя и бурунов. Ее тяжелое, неуклюжее тело, покрытое крепкой чешуей, очень подходило для такой жизни.

Выловленный экземпляр

С этого момента начались ее поиски. Смит писал рыбакам и местным натуралистам, жившим на юго–восточном побережье Африки и на Мадагаскаре, просил и обещал большую плату за выловленный экземпляр рыбы…И вот ему сообщили, что на Коморских островах поймана одна кистеперая рыба полтора метра длиной и массой в 85 килограмм. Так в 1955 году добыли еще восемь штук, одну даже с икрой. Оказалось, что местным жителям давно знакома эта странная рыба:

  1. она иногда попадала в рыбачьи сети,
  2. ее даже удавалось ловить на удочку.

Ее не знали лишь ученые, а когда узнали об ее существовании, не сразу поверили своим глазам.

Рыба получила название латимерия. Это имя дал ей профессор Смит в честь мисс Латимер – хранительницы музея, приславшей ему письмо с рисунком загадочной рыбы.

История происхождения современной латимерии

Чем же замечательна эта современная рыба латимерия?

Самые древние из наземных позвоночных – земноводные. Первыми из позвоночных на земле появились рыбы. Очевидно, среди рыб и нужно искать предков земноводных – например, лягушки.

Что нужно для того, чтобы рыба смогла жить на суше? Ей необходимы органы дыхания воздухом, и конечности, пригодные для передвижения по суше.

Жили ли на Земле когда-нибудь такие странные рыбы? Конечно же, жили, около четырехсот миллионов лет назад.

Особое строение

Их плавательный пузырь работал как легкие, но рыбы эти имели и жабры – органы дыхания под водой. Их грудные и брюшные плавники были особого строения: имели крепкие костные подпорки и очень не походили на плавники карася или уклейки, ведь опираясь на них, рыба могла ползать.Но такая кистеперая рыба больше похожа на лятимерию, ведь это одна из кистеперых рыб, а латимерия – и есть кистепер. Это не означает, что лятимерия, дожившая до наших дней, прабабушка тритонов и лягушек. Нет!

У латимерии плавательный пузырь, окостеневший, и как легкое не работает. Дышать она может только жабрами и на суше даже дня не выживает. Предка лягушек и тритонов нужно искать среди давно вымерших кистеперов, дальних родственников лятимерии, то есть лопастеперых животных.

Чтобы превратиться в земноводное, рыбам нужно было выйти из воды. Почему они ушли из воды и выбрались на сушу? Не для того, чтобы дышать воздухом, ведь для этого достаточно было вытащить голову из воды.

Может они спасались от врагов, беспокоивших их в водной среде? Вряд ли. Кистеперы были хищниками и не маленькими рыбками: в среднем по метру длиной. В пресной воде в те времена у них врагов не было. Значит, была другая причина. Скорее всего, их прогнала из воды засуха.

Особенности строения кистеперых рыб

На донной глубине

Воскресшая из водных глубин древнейшая кистеперая рыба латимерия сохранилась благодаря тому, что обитает глубоко под водой, где на донной глубине в тысячу метров проводит большую часть жизни.

Взрослая особь порой может достигать длины в пять метров и веса в несколько сотен килограмм, из-за чего малоподвижна, хотя и является достаточно серьезным водным хищником, имеющим крупные и острые конического вида многочисленные зубы.

Читайте также:  Постный стол праздничные рецепты рыбы

Передвигается огромная рыбина с помощью шести больших и сильных парных плавников, одного спинного плавника и мощного трехлопастного хвоста, имеющих определенную подвижность, в основании которых находится развитая мощная мускулатура.

Мясистый скелет плавников имеет разветвленные кисти сегментов, напоминающие при движении кисти лап животных. Именно необычность в строении плавников и дало этим рыбам такое своеобразное название – кистеперые.

Огромная черепная коробка рыбы латимерии наполнена небольшим количеством мозга в виде жироподобного вещества,

а чешуйчатое тело покрыто костными пластинами, имеющими круглую ромбическую форму.

Такое необычное строение кистеперых рыб указывает еще и на то, что половая зрелость у этих рыб наступает достаточно поздно, когда женская особь имеет возраст более 20 лет, а процесс размножения до того редок, что происходит один раз в несколько лет.

Кистеперая рыба латимерия имеет сложно развитую репродуктивную систему и размножается яйцеживородящим способом.

Двоякодышащие рыбы

После внутреннего оплодотворения беременность самки длится примерно 13 месяцев, где в яйцеводе развивается несколько эмбрионов в желтом мешочке. Однако самка рожает всего лишь одного небольшого детеныша размером в 33 сантиметра.В отличие от современных представителей этих рыб, древние двоякодышащие кистеперые рыбы были пресноводными и имели как жаберное, так и легочное дыхание, эта переходная форма существования давала им возможность с легкостью дышать как в воде, так и на суше.

Особенности строения кистеперых рыб позволяют им в дневное время прятаться в донных укрытиях водной среды, защищаясь от яркого солнечного дневного света, ведя малоподвижный образ жизни.

Хищные акулы

Однако в темные ночные часы эти огромные хищники охотятся на более мелких рыб и кальмаров. Сами они также могут стать жертвами более крупных обитателей водных глубин, таких как хищные акулы.Характеристика кистеперых рыб указывается на то, что растут эти древние предки земноводных кистеперые рыбы достаточно медленно, а живут достаточно долго. В наше время этот доисторический представитель рыб является полноценным обитателем мирового океана.

За все время с момента обнаружения этих рыб было выловлено немало экземпляров, сегодня их популяция составляет около пятисот особей, поэтому отлов их осуществляется только в научных целях. Люди стали беречь этих водных живых ископаемых, взяли их под охрану и внесли во всемирную Красную книгу.

Во времена девонского периода

Время появления и расцвета кистеперых рыб геологи называют девонским периодом. Нелегко жилось тогда обитателям пресных вод. Засухи сменяли одна другую, реки и озера мелели и высыхали.

Если в обмелевшем озере портилась вода, то многие кистеперы могли дышать атмосферным воздухом. Но если озеро пересыхало до дна, то рыбам приходилось плохо:

  • нужно было куда–то ползти,
  • искать новые источники воды.

Плавники кистеперых рыб, похожие на ласты, были слабы и неуклюжи, но все же, годились для ползания по суше. Такое древнее животное могло вылезти из пересохшего озера, поползти и добраться до воды.

Времена девона

Стоило только начать выползать из воды, как сразу же появились изменения. Жизнь на суше требовала и другого строения тела, и других повадок. Лишь немногие из кистеперов смогли приспособиться к этой новой, сухопутной жизни. Менее изменчивые и менее выносливые погибали. Кто–то переселился в моря, так как здесь всегда была вода.Во времена девона было сухо, и первые древнейшие земноводные, произошедшие от кистеперых рыб, не задерживались на суше подолгу: они только переползали

  1. из озера в озеро,
  2. из реки в реку.

Каменноугольный период (300 миллионов лет назад), сменивший девон, отличался влажным климатом. В сырых зарослях папоротников и хвощей, среди обширных болот земноводный представитель древних кистеперых рыб почувствовал себя совсем не плохо.

Личинки головастики

Понемногу он утратил чешую, кожа стала мягкой и слизистой. Плавники превратились в пятипалые ноги, появился толстый хвост. Их личинки головастики жили в воде и дышали жабрами.Как и у современных лягушек и тритонов, из икринки у земноводных выводится головастик, живущий в воде. У него есть хвост, и он дышит жабрами. Эти особенности он сохранил от своих древнейших предков.

А что же латимерия? Этот предок земноводных из тех, которые перебрались из пресной воды в морскую. Таким рыбам не угрожала засуха, им не нужно было выползать на сушу. Они так и остались рыбами.

Хоть ученые и считали, что древние кистеперые рыбы давно вымерли, но, несмотря на это до наших дней дожил только один из видов кистеперов – латимерия. Ее нет в прямом ряду предков земноводных, а значит, и пресмыкающихся, млекопитающих, и, конечно же, человека.

Она только отдаленная родня переходной формы кистеперов – предков земноводных. Но увидеть живой даже и такую отдаленную родню – разве это не замечательно? Потому–то латимерия и оказалась огромным событием в истории науки. Не каждый день увидишь такое живое ископаемое.

А на сегодня это все и спасибо за внимание драгоценный мой читатель. Надеюсь, вам понравилась моя статья о живом ископаемом палеозойской эры кистеперой рыбе латимерии. Теперь вы знаете о ней почти все, где она обитает и как выглядит.

Может быть, вам уже доводилось слышать о ней или видеть ее где-нибудь, расскажите об этом в вашем комментарии к статье, мне будет интересно это прочесть. Разрешите на этом с вами попрощаться и до новых встреч дорогие друзья.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога, чтобы получать мои статьи на свою почту. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек.

Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я всегда рада видеть вас и уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

Источник

Особенности скелета земноводных

Оборудование: таблицы «Тип Хордовые. Класс Земноводные. Лягушка», скелет земноводных, скелет костистой рыбы, мультимедийное приложение Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс, интернет-ссылки:

  • http:\\biology.asvu.ru\page.phpid=132,
  • http:\\w.w.w.floranimal.ru\classes\2207.html,
  • http:\\w.w.w.ecosystema.ru\07referats\zemnovod.htm,
  • http://narod.ru/disk/15067624000.c0a5e5994955138911da4248c8c7875c/%D0%A1%D0%BA%D0%B5%D0%BB.%D0%B5%D1%82%20%D0%BB%D1%8F%D0%B3%D1%83%D1%88%D0%BA%D0%B8.swf.htm (скелет земноводных)

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

а) Работа по карточкам:

№ 1. В умеренном поясе насчитывается несколько десятков видов земноводных, а в тропиках их 1,5тыс. видов. Назовите природные условия, способствующие неравномерности распространения земноводных в разных климатических зонах.

№ 2. В процессе эволюции у земноводных сформировались вместо плавников конечности рычажного типа. В чем биологическое значение такого способа передвижения.

№ 3. Земноводные получили название за способность жить в воде и на суше. Чего в них больше земного или водного.

б) Устная проверка знаний по вопросам:

  1. Характерные черты организации класса земноводные.
  2. Где обитает травяная лягушка.
  3. В какое время суток она активна и почему.
  4. Из каких отделов состоит ее тело.
  5. Почему на теле лягушки не могут жить микроорганизмы.
  6. Черты приспособления земноводных к среде обитания.

III. Изучение нового материала

Скелет земноводных

Рыба плавает в воде
Лягушка скачет по земле,
Новые движения —
В скелете изменения.

Создание проблемной ситуации:

1. Выяснить, какие особенности строения скелета лягушки появились в связи с переходом к наземному образу жизни?

Многие из изобретений земноводных оказались настолько совершенными, что сохранились и далее в неизменном виде у всех наземных позвоночных. Примеры именно таких изобретений мы найдём в скелете земноводных.

2. Назовите отделы скелета рыб.

Скелет земноводных разделён на отделы:

  • осевой скелет (позвоночник);
  • скелет головы (череп);
  • скелет парных конечностей;
  • пояс конечностей.

Скелет земноводных по сравнению с рыбами имеет ряд изменений. В осевом скелете позвоночник земноводных в связи с полуназемным образом жизни более расчленен. Он включает шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. Шейный отдел представлен одним позвонком его тело невелико и несет две сочленовные ямки, при помощи которых позвонок сочленяется с черепом. Число туловищных позвонков различно. Наименьшее число их у бесхвостых (обычно 7), наибольшее — у безногих (более 100). Единственный крестцовый позвонок (у безногих отсутствующий) несет длинные поперечные отростки, к которым причленяются подвздошные кости таза. Хвостовой отдел наиболее типично выражен у хвостатых, у безногих он очень мал, а бесхвостых представлен косточкой — уростилем: во время эмбрионального развития он закладывается в виде ряда отдельных позвонков, впоследствии срастающихся.

Форма позвонков у разных представителей в пределах класса земноводных чрезвычайно вариабельна. У низших амфибий (безногие, низшие хвостатые) она бывает амфицельной; в этом случае между позвонками пожизненно сохраняется хорда. У бесхвостых позвонки уроцельные, т.е. вогнутые спереди и выгнутые сзади; у высших хвостатых — опистоцельные, т.е. выгнутые спереди и вогнутые сзади. Вариантов отступления от данной характеристики много, к примеру, у крайне примитивной новозеландской лягушки леопельмы (Leopelma) позвонки амфицельные. Настоящие ребра у бесхвостых не развиваются, очень короткие есть у безногих амфибий; у хвостатых развиваются короткие верхние ребра.

Вывод: По сравнению с рыбами для земноводных характерна большая дифференцировка позвоночного столба на отделы, изменение формы тел позвонков и более сильное развитие сочленовных отростков. Эти преобразования связаны с наземным образом жизни и обеспечивают большую прочность осевого скелета при сохранении его подвижности, прочное соединение с ним тазового пояса и допускают некоторую подвижность черепа в вертикальной плоскости относительно туловища (возможность поднимать и опускать голову).

Мозговой череп. Мозговая коробка в значительной своей части пожизненно остается хрящевой. Это обусловливается слабым развитием хондральных и накладных окостенении. В первичном мозговом черепе развиваются следующие хондральные кости. В затылочной области только две боковые затылочные кости; места, соответствующие основной и верхней затылочным костям рыб, остаются хрящевыми. В области слуховой капсулы формируется одна небольшая ушная кость, большая же часть капсулы остается хрящевой. В передней части глазницы у бесхвостых развивается дангтлинообонятельная кость; у хвостатых эта кость парная. Обонятельная капсула хрящевая. Покровных костей также немного. Крышу черепа составляют теменные и лобные кости, которые у бесхвостых срастаются в лобно-теменные кости. Впереди от них находятся носовые кости, у безногих они срастаются с предчелюстными костями. По бокам задней части черепа расположены чешуйчатые кости, особенно сильно развитые безногих. Дно черепа выстилает большой парасфеноид, а впереди от него лежат парные сошниковые кости. В формировании дна черепа принимают участие и кости висцерального скелета — небные и крыловидные. Первые прилегают к сошникам, вторые — к чешуйчатым костям. Они развиваются на нижней поверхности нёбно-квадратного хряща. Функции верхних челюстей выполняют, как у костных рыб, предчелюстные, (или межчелюстные) и верхнечелюстные кости. Нижняя челюсть представлена меккелевым хрящом, который прикрыт снаружи зубной и угловой костями. Череп амфибий, т.е. небно-квадратный хрящ непосредственно прирастает к мозговому черепу. В связи с аутостилией черепа подъязычная дуга не принимает участия в прикреплении челюстнво аппарата к черепу. Верхний элемент этой дуги — подвесок (гиомандибуляре) — превращен в маленькую кость — стремя которая проксимальным концом упирается в слуховую капсулу, а наружним (дистальным) — в барабанную перепонку. В связи с формированием полости среднего уха эта кость находится внутри указанной полости и выполняет роль слуховой косточки. Таким образом, гиомандибуляре (подвесок) выходит из системы четвертой (подьязычной) висцеральной дуги. Нижние элементы подъязычной дуги и жаберных дуг видоизменяются в подъязычную пластинку и ее рожки. Эта пластинка расположена между ветвями нижней челюсти. Передние ее рожки загибаясь вверх и охватывая с боков кишечную трубку, прикреплены к слуховым капсулам. Изменения в висцеральном скелете сопровождаются утратой жаберных крышек.

Читайте также:  Кинза сочетание с рыбой

Таким образом, череп амфибий отличается от черепа большинства костных рыб:

  • слабым развитием хондральных и кожных окостенении;
  • аутостилией;
  • видоизменением подъязычной и жаберных дуг, превращенных частью в слуховой, частью в подъязычный аппарат;
  • редукцией жаберной крышки.

Пояса конечностей. Плечевой пояс имеет вид дуги, обращенной вершиной к брюшной поверхности животного. Каждая половина дуги (левая и правая) состоит из следующих основных элементов. Верхняя (спинная) часть представлена лопаткой с широким надлопаточным хрящом. Нижняя (брюшная) часть включает коракоид и лежащий впереди него прокоракоид. У бесхвостых между пред грудиной и лопаткой расположена тонкая палочковидная ключица. Перечисленные элементы пояса сходятся в точке прикрепления плечевой кости и формируют сочленовную ямку. Впереди от места соединения левого и правого коракоидов находится предгрудина а сзади — грудина. Обе эти кости заканчиваются хрящами. Плечевой поясов отличие от костных рыб лежит свободно в толще мускулатуры и не связан с черепом. В связи с отсутствием или неполным развитием ребер грудной клетка у амфибий нет.

Тазовый пояс образован тремя, парными элементами, сходящимися в области вертлужной впадины, которую они и образуют. Длинные подвздошные кости своими проксимальными (передними) концами прикреплены к поперечным отросткам единственного крестцового позвонка. Направленный вперед и вниз лобковый элемент пояса у лягушек остается хрящевым. Сзади него расположена седалищная кость. Такое расположение элементов тазового пояса характерно для всех наземных позвоночных.

Скелет свободных конечностей типичен для наземных позвоночных и существенно отличен от скелета конечностей рыб. В то время как конечности рыб представляют в схеме простые одночленные членные рычаги, перемещающиеся только относительно корпуса тела и не несущие мускулатуры, конечности наземных позвоночных представляют собой многочленные рычаги с достаточно мощными мышцами. В этом случае не только вся конечность перемещается относительно тела, но и отдельные элементы конечности перемещаются друг относительно друга. Пятипалая конечность состоит из трех основных отделов I — плечо в передней конечности, бедро — в задней; этот отдел всегда состоит из одной кости, которая проксимальным концом причленена к поясу; II — предплечье в передней конечности, голень в задней. В типичном случае отдел состоит из двух параллельно расположенных костей: предплечье — из локтевой и лучевой, голень — из большой берцовой и малой берцовой; III — кисть в передней конечности и стопа в задней; отдел состоит из трех подотделов: 1) запястье — в передней конечности, предплюсна — в задней; этот подотдел представлен в типичном случае 9-10 мелкими косточками, расположенными в три ряда; 2) пясть — в передней конечности, плюсна — в задней; в типичном случае подотдел состоит из 5 удлиненных костей, расположенных в один ряд, как бы веером, от запястья или предплюсны; 3) фаланги четырехпяти пальцев представляют как бы продолжение пясти или плюсны и включают три — пять рядов косточек в каждом.

У лягушек наблюдаются некоторые отклонения. Основные из них следующие: оба элемента предплечья и голени срастаются в одну кость, срастается между собой и большая часть костей запястья и предплюсны, перед первым пальцем задней конечности имеется рудимент добавочного пальца. Эти особенности имеют вторичный характер и связаны, видимо, с приспособлением лягушек к передвижению прыжками.

Вывод: Наземный образ жизни обеспечивается рядом особенностей строения: большая дифференцировка позвоночного столба на отделы и более прочное соединение тел позвонков друг с другом (замена амфицельных позвонков процельными или опистоцельными); появление парных конечностей наземного типа; усложнение строения и большая прочность поясов конечностей (при этом уже устанавливается достаточно прочное соединение тазового пояса с осевым скелетом);

«Водные» черты строения проявляются в целом ряде особенностей: относительно слабое развитие окостенений скелета.

3. Выполнение лабораторной работы. «Изучение скелета лягушки».

Изучается глава «Особенности скелета земноводных», рисунки текста учебника, при изучении вопроса используется скелет.

Изучение скелета лягушки

Инструктивная карточка

  • Найдите в скелете лягушки основные отделы: череп, позвоночник, пояса передних и задних конечностей, кости передних и задних конечностей.
  • Рассмотрите череп, определите его форму. Найдите мозговую часть черепа и кости верхней и нижней челюстей.
  • Найдите позвоночник, подсчитайте число позвонков в нём. Обратите внимание на то, что многие из них прочно соединены между собой.
  • Найдите плечевой пояс – опору передних конечностей. Он состоит из вороньих костей, лопаток, ключиц и грудины, которые полукольцом охватывают туловище.
  • Рассмотрите кости передних конечностей, плечо, предплечье, которое состоит из двух костей, и кисть с четырьмя пальцами.
  • Найдите пояс задних конечностей – таз. Он состоит из сросшихся костей и очень плотно примыкает к позвоночнику.
  • Обратите внимание на длинные кости задних конечностей: бедро, голень, стопу.
  • Заполните таблицу: «Особенности строения и значения скелета лягушки»

Особенности строения и значение скелета лягушки

Название костей,
Особенности строения

Значение

Мозговая часть, кости челюстей

Защита головного мозга

Позвонки (у лягушки 9: 1+7+1)

Защита спинного мозга и опора внутренних органов

Пояс передних конечностей

Лопатки, ключицы, грудина, вороньи кости

Опора для передних конечностей

Скелет передних конечностей

Плечевая кость, кости предплечья, кости кисти

Участвуют в передвижении

Пояс задних конечностей

Сросшиеся тазовые кости, прочно соединяющиеся с позвоночником

Опора задним конечностям

Скелет задних конечностей

Кость бедренная, большая и малая берцовые кости, кости стопы

Участвуют в передвижении

Сделайте вывод. Особенности скелета лягушки связанные с наземным образом жизни.

Вывод: В связи с жизнью на суше и передвижениями с помощью прыжков скелет лягушки отличается относительно широким черепом, коротким позвоночником, наличием поясов конечностей, длинными задними и короткими передними конечностями.

Мышечная система земноводных

Мышечная система земноводных отличается от мышечной системы рыб несколькими особенностями строения. В основном они связаны с передвижением животных на пятипалых конечностях по твердой почве. В связи с движением по земле у земноводных развилась сложная и одновременно мощная мускулатура на свободных конечностях у лягушки, например, более 350 мускулов.

В отличие от рыб, мускулатура имеет более дифференцированный характер. Свойственная рыбам сегментация нарушена. Метамерия мышечной системы особенно выражена у безногих и хвостатых земноводных. Однако у бесхвостых ее можно наблюдать в немногих местах тела у взрослых особей и в состоянии личинки.

Мускулатура туловища частично сохранила метамерное строение. Она дифференцирована и отчетлива в местах, где обособившиеся сегменты мышц сливаются в лентовидные мышцы.

Особенно выражена мышечная система конечностей. Она представлена сложнейшей системой мышц-антагонистов. Разгибающиеся и сгибающиеся суставы приводят конечности туловища в движение.

Мускулатура ротовой полости земноводных отличается усложнением, ведь она теперь участвует не только в захвате добычи и ее проглатывании. С ее помощью у земноводных происходит вентиляция легких и ротовой полости.

Вывод: Все выше описанные особенности дают возможность земноводным спокойно жить и перемещаться по суше. Бесхвостые земноводные передвигаются по земле прыжками, что способствовало развитию мускулатуры их туловища.

IV. Закрепление знаний

  • Составьте таблицу: « Сравните скелет рыбы и лягушки?»

Отделы скелета

Скелет рыбы

Скелет лягушки

В черепной коробке много мелких костей, жаберные дуги, жаберные крышки

Скелет туловища
ребра

Туловищный и хвостовой отдел
+

Пояс конечностей:
плечевой
тазовый

Скелет конечностей
верхних
нижних

Скелет плавников
( мелкие кости)

Интернет-ссылка: http://narod.ru/disk/15067624000.c0a5e5994955138911da4248c8c7875c/%
D0%A1%D0%BA%D0%B5%D0%BB.%D0%B5%D1%82%20%D0%BB%D1%8F%D0%B3%
D1%83%D1%88%D0%BA%D0%B8.swf.htm (скелет земноводных)

Домашнее задание: изучить параграф и записи в тетради, повторить внешнее строение лягушки.

Источник