Třída obojživelníků, příprava na Jednotnou státní zkoušku z biologie

Obojživelníci neboli obojživelníci (z řeckého amphi – na obě strany a řeckého bios – život) jsou třídou strunatcového typu, sdružující živočichy, kteří mohou žít jak ve vodě, tak na souši. Jedná se o nejmenší, nejprimitivnější třídu suchozemských obratlovců. Obojživelníci se vyvinuli ze starých lalokoploutvých ryb.

Pro úspěšné studium obojživelníků navrhuji začít s jejich klasifikací. Pamatujte, že klasifikace jsou přesně tím, co vám v hlavě uspořádá znalosti „na policích“;

Uveďme aromorfózy, které doprovázely výskyt obojživelníků.

Aromorfózy obojživelníků

• Vzhled pákové končetiny pětiprsté

U ryb coelacanth, o kterých jsme dříve hovořili, ploutve připomínaly pětiprstý úd. U obojživelníků jsou přeměněny na kostru předních končetin a kostru zadních končetin, kterým se podrobně budeme věnovat v tomto článku.

Svaly se diferencují (rozdělují) do svalových snopců a umožňují komplexnější a přesnější pohyby.

Plíce obojživelníků jsou prezentovány ve formě tenkostěnných vaků relativně malého objemu.

Vzhled plicního oběhu je způsoben tím, že obojživelníci ovládají nový typ dýchání, pozemské dýchání – dýchání atmosférickým vzduchem.

Díky vzhledu cervikální oblasti je možné pohybovat hlavou nahoru a dolů, což bylo pro ryby nemožné. Pohyblivost hlavy je však výrazně omezena a otáčení hlavy ze strany na stranu je nemožné.

Tradičně je struktura obojživelníků studována na příkladu typického zástupce – jezerní žáby, kterou použijeme jako základ pro tento článek.

Jezerní žába

• Slupka, pohybový aparát

Kryt je dvouvrstvý, skládá se z epidermis a dermis. Pokožka je vybavena hustou kapilární sítí, díky které je v žábě možná výměna plynů přes kůži. Kůže je holá a obsahuje velké množství žláz: pro intenzivní výměnu plynů musí být neustále zvlhčována.

Přibližně 65 % veškerého kyslíku přichází přes zvlhčenou pokožku. Hydratovat pokožku je nesmírně důležité, doporučuji pamatovat na následující fakt: když kůže žáby vyschne, zastaví se v ní výměna plynů a žába zemře na nedostatek kyslíku (hypoxie).

Jedovaté druhy žab mají zvláštní zbarvení; Po sežrání jednoho dravce bude vážně litovat své chyby, která může mít za následek smrt. Zvířat s tímto zbarvením se proto obvykle nedotýkají predátoři.

Indiáni používají k výrobě otrávených šípů kokosové žáby (strašný listolezec): jedna žába udělá z asi 50 šípů smrtící zbraně. Jed připravují tak, že žábu suší nad ohněm a hroty šípů potírají tekutinou, která se objeví na povrchu kůže – jedem.

Tělo se skládá z hlavy, trupu a dvou párů končetin. Přední končetiny jsou kratší a slabší než zadní končetiny. Zadní končetiny slouží k plavání, jsou protáhlé a mezi prsty mají plovací blány. Svalový systém je dobře vyvinutý: svaly jsou diferencovány do samostatných svazků. V těle obojživelníků je až 350 svalů.

Kostra žáby se skládá z kostry hlavy, trupu, pletenců končetin a volných končetin. Kostry pletenců končetin jsou neaktivní, na rozdíl od kostry volné končetiny, která je stavěna jako páky.

Existují trup (7 obratlů) a ocasní části páteře, které obojživelníci zdědili od ryb. Objevují se však i nové úseky: sakrální a krční, oba obsahují jeden obratel. Díky vzhledu krční páteře je obojživelníkům možné otočit hlavu, což bylo pro ryby nemožné.

V kostře je zvláště nutné odlišit urostyle (ze starořeckého urá – „ocásek“ a stýlos – „hůl“) – tyčovitá kost, která vzniká splynutím těl těl. ocasní obratle. Urostyle se také nazývá ocasní kost.

Kostry pletenců končetin slouží jako podpěry končetin. Ramenní (přední) pletenec zahrnuje: lopatky, klíční kosti, vraní kosti (korakoidy), chrupavky. Chybí žebra, v důsledku čehož chybí hrudník, přední pletenec leží volně v tloušťce svalů, hrudní kost není spojena žebry s páteří.

Pás zadních končetin (pánevní) tvoří: kyčelní a ischiální kost a stydká chrupavka.

Kostru přední volné končetiny tvoří: pažní kost, předloktí (tvořené srostlými kostmi radia a loketní kosti) a ruka (skládající se ze zápěstí, metakarpu a článků prstů).

Kostru volné zadní končetiny tvoří stehno, bérce (skládá se ze srostlých lýtkových a holenních kostí), chodidlo (zahrnuje tarsus, metatarsus a falangy prstů).

Skládá se z orofaryngeální dutiny, do které ústí vývody slinných žláz, jejichž sekret je určen pouze k mokvání a vytváření potravinového kómatu. Slinné žlázy se poprvé objevily u obojživelníků a dosud se nepodílejí na chemickém zpracování potravy. Hmyz měl také slinné žlázy, ale členovci jsou samostatnou evoluční větví, v žádném případě se nevyvinuli z členovců :)

Existují choany – vnitřní nosní otvory (nozdry – vnější), kterými komunikuje nosní dutina s dutinou hltanovou. Do orofaryngeální dutiny ústí i otvory eustachových trubic, které spojují středoušní dutinu s orofaryngem a vyrovnávají v nich tlak. Značnou část prostoru zabírá lepkavý dlouhý jazyk, který slouží k chytání kořisti.

Krátký jícen přechází do žaludku, který pokračuje do tenkého střeva, kde se otevírají vývody žlučníku a dále trávicí žlázy: játra a slinivka břišní. Tenké střevo pokračuje do tlustého střeva a končí kloakou.

Kloaka (z lat. cloaca – potrubí pro odvádění odpadních vod) je rozšířená část zadního střeva, do které ústí močovody a močový měchýř a pohlavní cesty.

Plíce jsou představovány tenkostěnnými vaky, jejichž stěna je hustě opletena kapilárami, ve kterých dochází k výměně plynů. Dýchací povrch plic je malý, nejsou schopny plně uspokojit potřeby těla na kyslík, takže život žáby je nemožný bez kožního dýchání.

Vzduch vstupuje a opouští plíce v důsledku kontrakcí svalů ve spodní části úst. Obojživelníci mají nucený typ dýchání.

Provádí se pouze tehdy, když je pokožka zvlhčená, na jejímž povrchu se rozpouští kyslík, poté proniká do kapilár pokožky. Kůže pomáhá žábám dýchat, když jsou ponořeny do vody: kyslík vstupuje do krve přímo z vody.

Když kůže vyschne, zvíře zemře, protože špatně vyvinuté plíce nejsou schopny pokrýt kyslíkovou potřebu těla.

Dýchání je také prováděno epitelem pokrývajícím ústní dutinu, ale to má malý podíl na procesu dýchání.

Změny v oběhovém systému obojživelníků oproti rybám jsou způsobeny nahrazením žaberního dýchání plicním. Srdce má 3 komory: 2 síně a 1 komoru, srdce je větší. Objeví se druhý (plicní) oběh.

Pravá síň je naplněna žilní krví a levá arteriální krví. V komoře není přepážka, krev uvnitř je většinou smíšená. Vlivem promíchávání krve se rychlost metabolismu snižuje, což znemožňuje udržení stálé tělesné teploty. Červené krvinky u obojživelníků mají jádra bezjaderné červené krvinky se objevují později, u savců.

Obojživelníci patří k poikilotermním živočichům (z řeckého poikilos – různý a therme – teplo) – studenokrevným živočichům, jejichž tělesná teplota není stálá a závisí přímo na teplotě prostředí.

Fyziologicky a anatomicky se srdce stahuje tak, že okysličená arteriální krev je z něj vypuzována jako poslední a dostává se do krčních tepen vedoucích do mozku. Do mozku se tak dostává více okysličené krve než do jiných orgánů.

Stejně jako u ryb se vylučovací systém obojživelníků skládá z párových primárních (kmenových) ledvin nazývaných mesonefros. Filtrují produkty metabolismu, hlavně močovinu.

Když se moč tvoří v ledvinách, dostává se do močovodů vedoucích do kloaky. Moč, která vstupuje do kloaky, proudí do močového měchýře, přes jehož stěny se vstřebává voda. Při stahování stěn močového měchýře se koncentrovaná moč uvolňuje do kloaky, odkud se uvolňuje do vnějšího prostředí.

Mozek obojživelníků se liší od mozku ryb tím, že je zcela rozdělen na dvě hemisféry a má vyvinutější přední mozek.

Mozeček a střední mozek jsou mnohem méně vyvinuté, protože obojživelníci jsou přisedlí a jejich pohyby jsou relativně jednoduché: pohybují se po rovině ve „2D dimenzi“. Pohyb ryb lze v tomto případě popsat jako v „3D dimenzi“. To je zjednodušené, ale celkem férové ​​srovnání.

Volné končetiny obojživelníků jim umožňují provádět rozmanitější pohyby, na rozdíl od cyklických obratů ploutví a těla ryb.

Smysly obojživelníků jsou přizpůsobeny suchozemskému životnímu stylu. Na souši vzniká vážný problém, který ryby ve vodě neměly – suchý vzduch. Aby se mu přizpůsobili, obojživelníci si vyvinou pohyblivé oční víčko a mazací blánu, jejichž pohyby smáčejí povrch oka a zabraňují vysychání.

Mění se tvar čočky. Pokud byl u ryb kulovitý, pak u obojživelníků se jeho tvar stává konvexnějším (jako tvar rohovky). Čočka má podobu bikonvexní čočky. Obojživelníci vidí dále než ryby.

Akomodace, vyladění oka tak, aby co nejlépe vidělo předmět, však zůstává na stejné úrovni jako u ryb: dosahuje se pouze pohybem čočky tam a zpět. Těmto pohybům napomáhá speciální ciliární sval, který vznikl u obojživelníků.

Pozemské prostředí také mění povahu přenosu zvuku: nyní se přenáší prostřednictvím vzduchových vibrací. Pokud rybám ve vodě stačilo vnitřní ucho k zachycení vodních vibrací, tak to obojživelníkům nestačí. Poprvé se jim vyvine střední ucho, které je vybaveno bubínkem citlivým na vibrace vzduchu.

Střední ucho se skládá z jedné sluchové kůstky – sponky. Eustachova trubice spojuje dutinu středního ucha s dutinou orofaryngeální a slouží k vyrovnání tlaku mezi nimi.

Žáby jsou dvoudomá zvířata, oplodnění je vnější. Reprodukce a počáteční fáze vývoje obojživelníků se vyskytují ve vodě, takže obojživelníci se extrémně zřídka vyskytují na suchých místech, kde nejsou žádné vodní plochy.

Mužské gonády jsou reprezentovány párovými varlaty s chámovodem vybíhajícím z nich, které ústí do močovodů, které ústí do kloaky. Ženské pohlavní žlázy jsou vaječníky s vejcovody vybíhajícími z nich, ústícími do kloaky.

Samec při oplození přidržuje samici zezadu a tlačí předními končetinami na její břicho, čímž dochází k uvolnění vajíček. Tato vajíčka jsou okamžitě oplodněna semennou tekutinou samce.

Vývoj nastává s metamorfózou – významnou restrukturalizací většiny orgánů. Larvální stádium žáby dále zdůrazňuje evoluční kořeny této třídy, totiž že obojživelníci se vyvinuli z ryb. Pulci vyžadují naši zvláštní pozornost.

pulci

Pulec je larva bezocasých obojživelníků. Vyvíjí se z oplodněného vajíčka a žije ve vodě.

• Dýchání se provádí pomocí žáber
• Vývoj probíhá ve vodě
• Tvar těla je podobný rybě, zpočátku nejsou žádné končetiny
• Má ocasní ploutev
• Dvoukomorové srdce, jeden kruh krevního oběhu
• Přítomný orgán laterální linie

Když studujeme výše uvedené charakteristiky, je zřejmé, že předky obojživelníků jsou laločnaté ryby, které žily v mělkých kontinentálních nádržích. Z lalokoploutvých ryb vzešli staří obojživelníci – stegocefalci, kteří se objevili na konci devonského období a vyhynuli na začátku druhohor.

Význam obojživelníků

Obojživelníci, stejně jako všechny živé organismy, jsou článkem v potravním řetězci (spotřebitelé). Ničí mnoho hmyzu sajícího krev a také hmyz, který poškozuje kulturní rostliny.

Jejich jed se používá k výrobě léků, proto si nezapomeňme poznamenat jejich lékařský význam. Žába je klasický předmět pro laboratorní výzkum jako takový, žáby se používají všude a díky nim byly učiněny tisíce objevů.

© Bellevich Yury Sergeevich 2018-2025

Tento článek napsal Jurij Sergejevič Bellevič a je jeho duševním vlastnictvím. Kopírování, šíření (včetně kopírování na jiné stránky a zdroje na internetu) nebo jakékoli jiné použití informací a předmětů bez předchozího souhlasu držitele autorských práv je trestné ze zákona. Chcete-li získat materiály článku a povolení k jejich použití, kontaktujte Bellevič Jurij.