Хрящевые рыбы:
Парные плавники: Плечевой пояс имеет вид хрящевого полукольца, лежащего в мускулатуре стенок тела позади жаберного отдела. На его боковой поверхности с каждой стороны имеются сочленовные выросты. Часть пояса, лежащая дорсальнее этого выроста, называется лопаточным отделом, вентральнее – коракоидным отделом. В основании скелета свободной конечности (грудного плавника) расположены три уплощенных базальных хряща, причлененных к сочленовному выросту плечевого пояса. Дистальнее базальных хрящей расположены три ряда палочковидных радиальных хрящей. Остальная часть свободного плавника – его кожная лопасть – поддерживается многочисленными тонкими эластиновыми нитями. Тазовый пояс представлен поперечно вытянутой хрящевой пластинкой, лежащей в толще брюшной мускулатуры перед клоакальной щелью. К его концам причленяется скелет брюшных плавников. В брюшных плавниках имеется только один базальный элемент. Он сильно удлинен и к нему прикрепляется один ряд радиальных хрящей. Остальная часть свободного плавника поддерживается эластиновыми нитями. У самцов удлиненный базальны элемент продолжается за пределы лопасти плавника как скелетная основа копулятивного выроста. Непарные плавники: Как правило представлены хвостовым, анальным, и двумя спинными плавниками. Хвостовой плавник акул гетероцеркальный, т.е. его верхняя лопасть значительно длинее нижней. В нее заходит осевой скелет – позвоночник. Скелетную основу хвостового плавника образуют удлиненные верхние и нижние дуги позвонков и ряд радиальных хрящей, прикрепляющихся к верхним дугам хвостовых позвонков. Большая часть лопасти хвостового поддерживается эластиновыми нитями. В основании скелета спинных и анального плавников лежат радиальные хрящи, которые погружены в толщу мускулатуры. Свободная лопасть плавника поддерживается эластиновыми нитями.
Костистые рыбы:
Парные плавники: Представлены грудными и брюшными плавниками. Опорой для грудных служит плечевой пояс. Грудной плавник в своем основании имеет один ряд мелких косточек – радиалий, отходящих от лопатки (составляющей плечевой пояс). Скелет всей свободной лопасти плавника состоит из членистых кожных лучей. Отличие от хрящевых – редукция базалий. Подвижность плавников увеличена, так как мышцы прикреплены к расширенным основаниям кожных лучей, подвижно сочленяющихся с радиалиями. Тазовый пояс представлен тесно смыкающимися между собой парными плоскими треугольными костями, лежащими в колще мускулатуры и не связанными с осевым скелетом. У большинства костистых в скелете брюшных плавников осутствуют базалии и редуцированны радиалии – лопасть поддерживается только кожными лучами, расширенные основания которых непосредственно причленяются к тазовому поясу. Непарные конечности: Представлены спинными, анальным (подхвостовым) и хвостовым плавниками. Анальный и спинные плавники состоят из костных лучей, подразделяющихся на внутренние (скрытые в толще мускулатуры) птеригиофоры (соответствующие радиалиям) и наружные плавниковые лучи – лепидотрихии. Хвостовой плавник ассиметричен. В нем продолжение позвоночника – уростиль, а позади и ниже его веером расположены плоские треугольные косточки – гипуралии, производные нижних дуг недоразвитых позвонков. Такой тип строения плавника – внешне симметричный,а внутренне нет – гомоцеркальный. Наружный скелет хвостового плавника составлен многочисленными кожными лучами – лепидотрихиями.
Не забываем про разницу в расположении плавников в пространстве – у хрящевых горизонтально для поддержания в воде, а у костистых вертикально, так как у них есть плавательный пузырь. Плавники при движении выполняют различные функции: непарные — спинной, хвостовой и анальный плавники, расположенные в одной плоскости, помогают движению рыбы; парные — грудные и брюшные плавники — удерживают равновесие, а также служат рулем и тормозом.
Билет 29-30. Строение конечностей наземных позвоночных.
Сравнительно-эмбриологические исследования, сопоставленные с палеонтологическими данными о строении конечностей древнейших земноводных - стегоцефалов и их предков, дают возможность восстаносить следующую картину происхождения пятипалой конечности наземных позвоночных. Предками наземных позвоночных были костные рыбы, занимавшие промежуточное положение между друвними кистеперыми и двоякодышащими. Они имели многолучевые парные плавники с сильно ресчлененным скелетом, обладавшим в основном одним базальным элементом. При помощи таких плавников рыбы опирались на дно. Такие конечности имели ископаемые кистеперые рыбы. Именно из такой конечности выводят конечность примитивных наземных позвоночных - стегоцефалов.
В основу строения конечностей наземных позвоночных может быть положена схема, общая как для передних, так и для задних конечностей. Три основные кости плечевого пояса - лопатку, коракоид и прокоракоид - следует считать гомологичными подвздошной, седалищной и лобковой костям тазового пояса. Кроме того, с прокоракоидом обычно бывает связана покровная кость - ключица. В свободной конечности основные проксимальные элементы непарные, это соответственно плечевая и бедренная кости. Предплечье и голень содержат по две кости: лучевую и локтевую в передней конечности и большую и малую берцовую в задней. Мелкие косточки в запястье и предплюсне лежат в три ряда. Пять косточек пясти и плюсны удлинены. Далее идут фаланги отдельных пальцев, число которых может быть различным.
Первичные наземные позвоночные имели не пять, а семь пальцев. Эти пальцы первоначально были соединены плавательной перепонкой, а затем, в связи с приспособлением к ползанью, они постепенно обособились. При выходе на сушу крайние пальцы редуцировались, и от них остались только рудименты в виде предпервых пальцев на передней и задней конечностях, сбоку от первого пальца. Прочные соединения между скелетными элементами, имевшиеся у рыб, замещены у наземных форм подвижными суставными сочленениями между различными отделами конечности. Таким образом, конечность дифференцируется в целую систему подвижно сочлененных друг с другом рычагов вместо единого эластичного палвника рыб. Вторая важная особенность при переходе к движению на суше заключается в приобретении конечностями прочной опоры в туловище за счет сочленения тазового пояса с позвоночникоми прикрепления плечевого пояса к грудине через коракоид и ключицу.
Пояс передних конечностей амфибий в связи с отсутствием ребер не связан с позвоночником. Ключица имеется у бесхвостых, но отсутствует у хвостатых амфибий. Свободная конечность у хвостатых очень близка к исходному типу, а у бесхвостых в связи с прыгающим способом перемещения изменена: кости предплечья слиты в одну, сокращено количество элементов в кисти. Тазовый пояс у хвостатых построен типично и образует кольцо из слившихся лобковых и седалищных элементов правой и левой стороны и вертикально стоящих подвздошных костей, которые замыкаются крестцовым позвонком. У хвостатых задние и передние конечности близки к исходному типу. У бесхвостых подвздошные кости сильно вытянуты вперед, так что весь таз в плане имеет форму вилки, а места прикрепления конечностей к тазовому поясу сближены, т.е. сдвинуты к средней линии. Задние конечности удлинены, кости голени слиты в одну, часть костей в предплюсне редуцируется, а другие удлиняются, образуя дополнительное звено конечности. Пальцы так же сильно удлинены, как и кости плюсны. Все это связано с перемещением при помощи прыжков.
У рептилий плечевой пояс через коракоид, ключицу и надгрудинник связан с грудиной, а через нее и ребра - с позвоночником. Передняя конечность только в деталях отличается от исходной схемы. Тазовый пояс утсроен типично. В задней конечности четыре проксимальных элемента предплюсны сливаются в одну крупную таранную кость, связанную с костями голени. В дистальном отделе остаются две косточки, связнные с костями предплюсны, т.е. образуется межпредплюсневое (интертарзальное) сочленение. В коленном суставе появляется особая, образованная из сухожилий кость - коленная чашечка.
У птиц плечевой пояс связан с грудиной мощным коракоидом. Передняя конечность преобразована в крыло, в связи с чем в запястье остаются только две свободные косточки (результат слияния четырех проксимальных элементов), относительно малоподвижно связанные с костями предплечья. Подвижный (интеркарпальный) сустав расположен между ними и остальными косточками запястья, которые сливаются с костями пясти в единое образование - пряжку (карпо-метакарпус). Остаются только три редуцированных пальца.
Таз у птиц в связи с откладкой крупных яиц открытый, здесь существует связь между лобковыми и седалищными костями двух сторон. Для придания прочности подвздошная кость каждой стороны сливается со сложным крестцом. В коленном суставе имеется коленная чашечка. Малая берцовая кость редуцирована, проксимальный ряд костей предплюсны сливается с большой берцовой. Остальные косточки предплюсны и плюсны образуют цевку, сочленение интертарзальное.
Разнообразие строения конечностей млекопитающих обусловлено образом жизни. Связанные с этим преобразования можно свести к явлениям срастания отдельных элементов друг с другом, к различной степени редукции боковых пальцев и к прогрессивному росту остальных. Пояс передних конечностей представлен только лопаткой, к которой в виде небольшого отростка прирастает коракоид. Ключица присутствует не у всех групп. У слабо специальзированных форм в кисти довольно полный набор косточек. Тазовый пояс построен типично. В задней конечности особого развития достигают пяточная и таранная кости.
Билет 31. Особенности строения конечностей и их поясов у птиц.
У птиц плечевой пояс связан с грудиной мощным коракоидом. Передняя конечность преобразована в крыло, в связи с чем в запястье остаются только две свободные косточки (результат слияния четырех проксимальных элементов), относительно малоподвижно связанные с костями предплечья. Подвижный (интеркарпальный) сустав расположен между ними и остальными косточками запястья, которые сливаются с костями пясти в единое образование - пряжку (карпо-метакарпус). Остаются только три тедуцированных пальца.
Таз у птиц в связи с откладкой крупных яиц открытый, здесь существует связь между лобковыми и седалищными костями двух сторон. Для придания прочности подвздошная кость каждой стороны сливается со сложным крестцом. В коленном суставе имеется коленная чашечка. Малая берцовая кость редуцирована, проксимальный ряд костей предплюсны сливается с большой берцовой. Остальные косточки предплюсны и плюсны образуют цевку, сочленение интертарзальное.
Билет 32. Особенности строения кожного покрова амниот.
У амниот благодаря постепенному ороговеванию и отмиранию клеток, верхний слой эпидермиса превращается в роговой. Кориум состоит из сложно переплетенных коллагеновых и эластических волокон. Наиболее мощный роговой покров у рептилий, поэтому они меняют верхние слои эпидермиса только путем линьки. У рептилий кожные железы практически отсутствуют, можно выделить только бедренные поры ящериц, межчелюстную железу крокодилов и железы на стыке пластрона и карпакса у черепах, м некоторые другие. У птиц очень тонкий эпидермис, на ногах роговые чешуи. Роговые чехлы покрывают надклювье и подклювье. Отличительная особенность птиц - перьевой покров. Кожа млекопитающих имеет значительный слой рогового эпидермиса, кровеносные сосуды в эпидермис не входят. Характерен настоящий чешуйный покров. Только у млекопитающих есть волосы. Кожа богата железами: потовые, сальные, млечные. Кожные образования - когти, ногти и копыта.
Билет 33. Особенности кожного покрова первичноводных позвоночных.
Первоначально покровы состояли из однослойного эпидермиса и кориума из неоформленной студенистой ткани. Этот покров характерен для ланцетника. У оболочников собственно кожа входит в состав стенки тела - мантии, а однослойный эпидермальный покров выделяет тунику. У анамний кожные железы как правило одноклеточные, лежат в эпидермисе. Выделяют слизистый или белковый секрет. Твердые образования кожи у водных образуются за счет кориума. У наземных - эпидермального происхождения. Первичное твердое образование покровов - примитивная чешуйка - лепидоморий. Кожа бесчелюстных голая, покрыта мощным слоем слизи. Твердых образований нет. Единственно свойственные кругловорым - колбовидные железы. У хрящевых рыб в коже имеются плакоидные чешуи. Большинство современных костистых рыб имеет костные чешуи: циклоидные и ктеноидные. У современных амфибий кожа голая, однако у взрослых форм верхний слой кожи обязательно ороговевает. Одноклеточные железы, лежащие в многослойном эпителии имеются только у водных личинок. Исчезают после метаморфоза, заменяются погруженными в кориум многоклеточными слизистыми и зернистыми железами. Волокна кориума упорядочены. Остатки кориумных окостенений в виде тонких вертикальных пластинок имеются только у червяг.
Билет 34. Принципы строения и функции пищеварительной системы позвоночных животных.
Первичным зачатком пищеварительной системы является энтодермальная трубка, передний конец которой заканчивается слепо, а задний переходит в нервно-кишечный канал. В дальнейшем спереди образуется эктодермальное впячивание, которое соприкасается с передним концом трубки и прорывается в нее. Таким образом из эктодермы образуется передняя часть ротовой полости, а место слияния эктодермального и энтодермального зачатков у низших хордовых остается в виде паруса. Сзади имеется такое же эктодермальное впячивание. за счет которого образуется анальное отверстие, или задняя часть клоаки. Передняя часть пищеварительной трубки за счет прорыва в ней отверстий превращается в глотку, несущую пищеварительную и дыхательную функции. В этой области у водных позвоночных образуются жабры. Задняя засть глотки дает начало легким, щитовидной и зобной железе. Задняя часть пищеварительного тракта образует переднюю часть клоаки, а также аллантоис, а у лягушек и дефинитивный мочевой пузырь.
Остальная часть трубки является чисто пищеварительной. Располагаясь в полости тела, она одета висцеральным листком брюшины и первоначально крепится им к дорсальной и вентральной стенкам полости тела. Позднее вентральная часть редуцируется, и трубка остается подвешенной только на дорсальной складке, называемой брыжейкой. У большинства хордовых этот отрезок пищеварительной системы подразделяется на отделы различной специализации.
Ротовая полость у высших имеет челюстной аппарат. Зубы разнообразны и их форма зависит от характера пищи. У наземных позвоночных в ротовую полость открываются многочисленные слюнные железы. В их секрете появляются пищеварительные ферменты. С дном ротовой полости связан язык. Помогает перемешиванию пищи, выполняет хеморецепторную функцию.
Глотка как отдел пищеварительной системы играет важную роль у водных хордовых (ниличие эндостиля). У рыб зубы имеются и на внутренних поверхностях жаберных дуг. У некоторых костистых имеются верхние и нажние глоточные зубы. У наземных позвоночных глотка - это очень короткий отрезок пищеварительной трубки, где происходит перекрест пищеварительных и дыхательных путей.
Пищевод - короткий или удлиненный отрезок пищеварительной системы, соединяющий ротоглоточную полость с желудком. У костных рыб начало пищевода имеет сфинктор, препятствующий излишнему проникновению воды в кишечник. В стенках пищевода много слизистых желез. У хрящевых рыб, змей и некоторых других стенки пищевода могут ороговевать и образовывать выросты, препятствуя обратному движению добычи. У птиц расширение пищевода - зоб.
Желудок - расширение пищеварительной трубки, накапливающее и активно обрабатывающее пищу. У костистых рыб на границе желудка и кишечника имеются пилорически придотки. У птиц желудок разделен на передний отдел (железистый) и задний (мускульный). Многие птицы заглатывают камешки. Строение желудка млекопитающих разнообразно и зависит от типа пищи.
Двенадцатиперстная кишка - начальный отдел тонкого кишечника, в который открываются желчные протоки и протоки поджелудочной железы. Идут процессы всасывания. Стенки имеют ворсинки. В тонком кишечнике идут процессы пищеварения и всасывания. Увеличение всасывающей поверхности идет за счет удлинения этого отдела. Слепая кишка появляется у рептилий. Имеет вид небольшого слепого выроста. У птиц часто достигают большой длины. Здесь идет дополнительная обработка пищи и всасывание.
Основная функция толстого кишечника - всасывание воды из пищевой массы. При этом продолжается всасывание питательных веществ и разложение клетчатки при помощи бактериальной флоры. У многих рыб поверхность толстой кишки увеличивается за счет спирального клапана. Прямая кишка - последний отдел пищеварительного тракта, в котором окончательно формируются каловые массы. Пищеварительный тракт заканчивается анальным отверстием.
Печень - крупная пищеварительная железа. Функции многообразны, одна из них выделение желчи. Поджелудочная железа у всех позвоночных имеет двойную структуру. Это мелкие островки Лангенгарса и ткань собственно поджелудочной железы. Первые - железы врутренней секреции, выделяющие в кровь инсулин. Пищеварительная часть выделяет панкреатический сок.
Билет 35. Принципы строения и функционирование дыхательной системы круглоротых и рыб.
Органы дыхания водных позвоночных представлены жабрами, расположенными по краям жаберных щелей. Жаберные щели образуются из карманообразных выпячиваний стенок глотки и подобных выпячиваний наружных покровов, которые растут навстречу друг другу, и при схождении своих вершин прорываются.
У круглоротых органы дыхания представлены жаберными мешками с отходящими от их стенок направленными внутрь мешка жаберными лепестками. Они развиваются из энтодермы ковнутрь от висцерального скелета. Отсюда второе название группы - внутреннежаберные. Поскольку жаберная решетка миноги не расчленена, дыхание осуществляется за счет ее деформации специальными мускульными сжимателями, при расслаблении которых жаберная решетка расправляется и расширяет жаберные шемки.
Жабры рыб развиваются из эктодермы снаружи от висцерального скелета. Каждая жабра состоит из многочисленных жаберных лепестков, сидящих на отходящей от жаберной дуги межжаберной перегородке. В процессе эволюции перегородка, доходящая у хрящевых рыб до поверхности тела, постепенно редуцируется до полного исчезновения, освобождая всю поверхность жаберных лепестков для дыхательной функции, как это имеет место у костистых рыб.
У хрящевых рыб обмен воды в жаберной полости осуществляется или за счет движения рыбы с открытым ртом, или за счет движения расчлененных жаберных дуг. У костных рыб появляется жаберная крышка, отходящая от гиоидной дуги и состоящая в полном виде из четырех покровных костей. У низших рыб крышка еще не полная и принимает слабое участие в акте дыхания. Как и у хрящевых рыб, он осуществляется за счет колебания дна ротовой полости, нередко укрепленного двумя или большим количеством гулярных пластинок. У высших рыб дыхание целиком осуществляется жаберной крышкой. При прижатии жаберной крышки специальным мускулом вода из подкрышечной области выходит через жаберную щель, отгибая тонкую кожную складку, окаймляющую край жаберной крышки. При отведении жаберной крышки складка прижимается к стенке тела, препятствуя току воды через жаберную щель. Вода сквозь узкие щели между жаберными лепестками поступает в подкрышечную полость их ротовой полости.
Билет 36. Дыхание земноводных.
В дыхательную систему входят и проводящие пути и легкие. Продольная гортанная щель, ограниченная с боков черпаловидными хрящами, ведет в небольшую полость - гортань. Гортанная щель может открываться и закрываться при сокращении специальных гортанных мышц. На внутренней вогнутой поверхности черпаловидных хрящей расположены голосовые связки - складки слизистой оболочки гортини. При колебании этих связок, вызванном прохождением воздуха через гортань, возникают звуки, усиливаемые резонаторами. Два небольших отверстия из полости гортани ведут непосредственно в парные легкие.
Лежащие по бокам от сердца легкие представляют собой тонкостенные мешки с эластичными стенками, внешне имеющими ячеистое строение. Ячеистость обусловлена небольшими септами на внутренней стороне стенок легких, несколько увеличивающими легочную поверхность. Однако общая внутренняя поверхность легких земноводных невелика и обычно меньше поверхности кожи.
Земноводные не имеют грудной клетки, и механизм дыхания своеобразен. На лягушке видно, что дно ее ротовой полости ритмично поднимается и опускается. В ином ритме открываются и закрываются наружные ноздри.
При опускании дна ротовой полости объем последней значительно увеличивается, и воздух через носовые ходы (открытые наружные ноздри и хоаны) засасывается в ротовую полость; в это время гортанная щель закрыта. Затем закрываютсся и наружные ноздри и одновременно открывается гортанная щель. В продолжающую расширяться ротовую полость поступает воздух из легких и смешивается с находящимся там атмосферным воздухом.
Далее дно ротовой полости начинает постепенно подниматься к нёбу, и смешанный воздух из ротовой полости проталкивается в легкие. Потом гортанная щель закрывается, а дно ротовой полости прижимается к нёбу, выталкивая остатки смешанного воздуха через открывшиеся ноздри наружу. Затем вновь начинается первая фаза вдоха.
В промежутках между нерегулярными дыхательными движениями дно ротовой полости совершает меньшие по амплитуде колебания при открытых ноздрях и закрытой гортанной щели. При этом воздух в ротовой полости обновляется, и кровь в капиллярах слизистой оболочки ротовой полости насыщается кислородом.
Билет 37-38-39. Строение и эволюция дыхательной системы у наземных позвоночных.
Амфы: В дыхательную систему входят и проводящие пути и легкие. Гортанная щель, отграниченная от ротовой полости несколькими хрящами, ведет в небольшую полость гортань. Гортанная щель может открываться и закрываться при сокращении специальных гортанных мышц. На внутренней вогнутой поверхности черпаловидных хрящей расположены голосовые связки складки слизистой оболочки гортани. При колебании этих связок, вызванном прохождением воздуха через гортань, возникают звуки, усиливаемые резонаторами. При опускании дна ротовой полости объем последней значительно увеличивается и воздух через носовые ходы (открытые наружные ноздри и хоаны) засасывается в ротовую полость; в это время гортанная щель закрыта Затем закрываются наружные ноздри (это происходит под действием специальной мускулатуры ноздрей; закрыванию помогают и отростки межчелюстных костей, изменяющих свое положение) и одновременно открывается гортанная щель. В продолжающую расширяться ротовую полость поступает воздух из легких (под давлением внутренних органов и сокращения мышц брюшной стенки) и смешивается с находящимся там атмосферным воздухом. Далее дно ротовой полости начинает постепенно подниматься к нёбу и смешанный воздух из ротовой полости проталкивается в легкие. Потом гортанная щель закрывается, а дно ротовой полости прижимается к нёбу, выталкивая остатки смешанного воздуха через открывшиеся ноздри наружу . Затем вновь начинается первая фаза вдоха. В промежутках между нерегулярными дыхательными движениями дно ротовой полости совершает меньшие по амплитуде колебания при открытых ноздрях и закрытой гортанной щели. При этом воздух в ротовой полости обновляется и кровь в капиллярах слизистой оболочки ротовой полости насыщается кислородом.
Рептилии. Дыхательные пути ящерицы начинаются наружными носовыми отверстиями ноздрями. Далее воздух через носовой проход и внутренние ноздри хоаны, попадает в ротовую полость. В глубине ротовой полости несколько впереди пищевода расположена гортань,состоящая из трех хрящей. Она снабжена особой мускулатурой и связана с подъязычным аппаратом. Из ротовой полости вдыхаемый воздух через гортань попадает в трахею довольно длинную трубку, в стенках которой находятся кольцеобразные хрящи, не дающие ей спадаться. Трахея проходит вдоль шеи и в грудной полости, примерно на уровне сердца, разделяется на два коротких бронха, входящих в легкие. Легкие представляют собой тонкостенные полые мешки. По сравнению с легкими земноводных у ящерицы они имеют более сложную внутреннюю структуру: внутренние их стенки, в которых ветвятся капилляры, имеют губчатое строение, что заметно увеличивает общую дыхательную поверхность легких. Легкие единственный орган дыхания пресмыкающихся. Кожа этих животных сухая, покрыта роговыми чешуями и ороговевшим эпителием и не участвует в дыхании. Акт дыхания у ящериц происходит путем расширения и сжатия грудной клетки под действием специальной мускулатуры. В отличие от других рептилий черепахи не могут расширять и сжимать грудную клетку, так как их ребра вошли в состав костного панциря. Акт дыхания у черепах осуществляется путем активного расширения и сжатия легких при ритмичном сокращении плечевых, брюшных и тазовых мышц; оказывают влияние на работу легких также движения шеи и передних конечностей.
Птицы. Через ноздри и внутренние отверстия ноздрей хоаны воздух попадает в ротовую полость. Далее дыхательный путь идет через гортанную щель и верхнюю гортань и далее в трахею Она представляет собой длинную гибкую трубку, поддерживаемую плотными хрящевыми кольцами. В связи с удлинением шеи у птиц трахея значительно длиннее, чем у пресмыкающихся. Войдя в полость тела, она на уровне сердца разделяется на два бронха, впадающих в правое и левое легкие и там сильно ветвящихся. Нижняя часть трахеи и начальные участки бронхов образуют характерную только для птиц нижнюю гортань голосовой аппарат, строение которого очень сильно варьирует у разных видов птиц. Между нижним и вышерасположенным кольцом трахеи натянута тонкая пленка голосовая перепонка . От места соединения бронхов внутрь полости нижней гортани вдается хрящевой выступ козелок , от которого к дорзальной стенке трахеи проходит тонкая складка слизистой оболочки полулунная Колебания полулунной складки и голосовой перепонки, возникающие при прохождении воздуха через нижнюю гортань при вдохе и выдохе, служат источником звуков. Узкие полоски бронхо-трахейных мышц , лежащие по бокам нижней части трахеи и начальных участков бронхов, изменяют натяжение голосовых перепонок, меняя высоту издаваемых звуков и их модуляцию. Легкие губчатого строения, небольшие. От легких у птиц отходят воздушные мешки, представляющие собой выросты слизистой оболочки проходящих через легочную ткань вентральных ответвлений бронхов. При вскрытии воздушные мешки порвались и сейчас их остатки в виде обрывков тонких пленок видны на вентральной поверхности легких. Акт дыхания птиц, как и у всех амниот, осуществляется движениями грудной клетки. Благодаря сокращениям реберных мышц и подвижности ребер тело грудины отходит от позвоночного столба, объем полости тела увеличивается, растягиваются эластичные воздушные мешки и происходит засасывание воздуха в легкие и в задние воздушные мешки (задние грудные и брюшные); в растягивающиеся передние воздушные мешки (шейные, межключичный, передние грудные) при этом засасывается воздух из легких. При выдохе грудина придвигается к позвоночному столбу, тело грудины и внутренние органы сдавливают воздушные мешки, и уже прошедший через легкие воздух из передних воздушных мешков выдавливается в трахею, выводится наружу, а свежий воздух из задних воздушных мешков нагнетается в легкие.
Млекопитающие. Воздух поступает через наружные ноздри в обонятельную полость, а оттуда через хоаны в глотку и гортань, образованную несколькими хрящами. В гортани располагаются голосовые связки. Гортань переходит в трахею длинную трубку, состоящую из незамкнутых на дорзальной стороне хрящевых колец. В грудной клетке трахея разделяется на два бронха, направляющихся в легкие. В легких бронхи многократно ветвятся на все меньшие по диаметру трубочки; самые мелкие из них оканчиваются тонкостенными пузырьками альвеолами. В стенках альвеол располагаются кровеносные капилляры; именно здесь и происходит газообмен. Акт дыхания осуществляется синхронными движениями грудной клетки и диафрагмы. При вдохе объем грудной полости резко возрастает благодаря расширению грудной клетки и уплощению диафрагмы; эластичные легкие при этом расширяются, насасывая воздух. При выдохе стенки грудной клетки сближаются, а диафрагма куполом вдается в грудную полость. При этом общий объем грудной полости уменьшается, давление в ней возрастает и легкие сжимаются, воздух из них выталкивается.
Билет 40. Преобразования органов дыхания в эволюции челюстноротых позвоночных.
Глотка акулы пронизана пятью парами жаберных щелей, открывающихся наружу. В стенках глотки между жаберными щелями располагаются хрящевые жаберные дуги К жаберным дугам прикрепляются кожистые межжаберные перегородки , доходящие до наружного жаберного отверстия и прикрывающие лежащую позади жаберную щель. На каждой стороне межжаберной перегородки в ее основных двух третях располагаются многочисленные пластинчатые жаберные лепестки Каждая сторона межжаберной перегородки с жаберными лепестками называется полужаброй, а две полужабры, прикрепленные к одной жаберной дуге, составляют жабру. У колючей акулы имеется одна полужабра, расположенная на подъязычной дуге , и четыре целые жабры на I IV жаберных дугах; V жаберная дуга жабры не несет. Небольшая, так называемая ложная жабра расположена на нижней стороне кожистой складки, нависающей над брызгальцем
Органами дыхания у костистых рыб служат жабры , имеющие, как и у хрящевых рыб, эктодермальное происхождение. С каждой стороны располагаются четыре полные жабры; у некоторых рыб рудиментарная полужабра находится на внутренней стороне жаберной крышки. Вырежьте кусок жабры и рассмотрите ее строение. Межжаберных перегородок, характерных для хрящевых рыб, у костных рыб нет. Два ряда жаберных лепестков своими основаниями прикрепляются непосредственно к костной жаберной дуге или к рудименту межжаберной перегородки, а их свободные окончания свешиваются в околожаберную полость. Эта полость снаружи прикрыта костной жаберной крышкой, имеющей существенное значение в акте дыхания. С внутренней стороны каждой жаберной дуги имеются многочисленные отростки жаберные тычинки (рис. 32, 2), идущие по направлению к соседней жаберной дуге. Жаберные тычинки образуют своеобразный цедильный аппарат, препятствующий выходу пищевых частиц из глотки через жаберную полость наружу. У видов, питающихся планктоном (например, сельдей), этот аппарат представлен особенно длинными и густо сидящими тычинками. Через стенки кровеносных капилляров в жаберных лепестках, как уже говорилось, происходит газообмен крови с омывающей жабры водой. Более крупные сосуды (приносящие и выносящие жаберные артерии) проходит по жаберным дугам в основании жаберных лепестков. Дальше из предыдущего.
Билет 41. Кровеносная система рыб.
Общая схема кровеносной системы хрящевых рыб схожа с кровеносной системой круглоротых. Но отличается рядом особенностей, связанных с большей подвижностью хрящевых рыб и с их более высоким уровнем обмена. Но так же, как и у круглоротых, у хрящевых рыб и костных рыб один круг кровообращения и в сердце только венозная кровь. Сердце двухкамерное, но состоит из четырех отделов: тонкостенного венозного синуса или венозной пазухи, предсердия, желудочка и артериального конуса. Внешне артериальный конус кажется расширенным началом брюшной аорты, но, как и в остальных отделах сердца его стенки образованы поперечно-полосатой мускулатрой, в стенках кровеносных сосудов, включая брюшную аорту, - гладкие мышечные волокна. На внутренней поверхности артериального конуса есть клапаны, препятствующие обратному току крови. Последовательное сокращение желудочка и артериального конуса повышает кровяное давление, ускоряя кровоток. Такое поэтапное увеличение давления видимо не особенно эффективно. Кровяное давление у хрящевых рыб меньше, чем у костных, хотя у последних редуцировался конус и возросла мощность стенок желудочка. От конуса отходит брюшная аорта, распадающаяся на пять пар приносящих жаберных артерий. Первая снабжает полужабры подъязычной дуги, вторая-пятая первую-четвёртую жаберные дуги. Окислившася в капиллярах жаберных лепестков артериальная кровь собирается в выносящие жаберные артерии. От первой выносящей жаберной артерии ответвляется общая сонная артерия, снабжающая кровью голову. Выносящие жаберные артерии обеих сторон сливаются, образуя лежащую под позвоночником спинную аорту. На уровне плечевого пояса от спинной аорты отходят парные подключичные артерии, несущие кровь к жаберному аппарату и грудным плавникам. В туловищной области от спинной аорты отходит ряд непарных и парных артерий, снабжающих кровью внутренние органы, стенки тела и брюшные плавники. Далее спинная аорта уходит в гемальный канал хвостовых позвонков, получая название хвостовой артерии. Венозная кровь возвращается в сердце по венам – обычно более широким и тонкостенным, чем артерии. Хвостовая вена собирающая кровь из хвоста, входит в полость тела и разделяется на правую и левую воротные вены почек, они подходят к почкам и распадаются в них на капилляры, т.е. образуют воротную систему почек. Почечные капилляры вновь сливаются в вены, образующие правую и левую задние кардинальные вены – выносящие сосуды воротной системы почек. По боковым стенкам полости тела идут парные боковые вены, собирающие кровь от брюшных плавников и стенок тела, уже в области сердца каждая из них сливается с подключичной веной, несущей кровь от грудных плавников. Из головы венозная кровь собирается в парные передние кардинальные вены и парные нижние яремные. Задние и передние кардинальные и яремные каждой стороны сливаются в кювьеров проток. Они впадают в венозную пазуху. От пищеварительного тракта и селезенки венозная кровь собирается в несколько вен, перед печенью обычно сливающимися в воротную систему печени. Войдя в печень, она распадается на капилляры, кровь как бы «фильтруется» через ткани печени и вновь собирается в печеночную вену, впадающую в венозные синус.
Кровеносные системы хрящевых и костных рыб сходны, различия сводятся лишь к нескольким деталям. У костистых рыб редуцируется артериальный конус. На его месте образуется толстостенное вздутие начальной части брюшной аорты – луковица аорты, имеющая стенки с гладкой мускулатурой. Брюшная аорта распадается на 4 пары приносящих жаберных артерий. Окислившаяся кровь собирается в 4 пары выносящих жаберных артерий, которые впадают в корни спинной аорты позади жаберного отдела. Спереди корни аорты, отделив сонные артерии, тоже соединяются друг с другом, образуя характерный для костных рыб головной круг. У многих костистых рыб в правой почке воротная система частично редуцируется, часть крови по анастамозам переходит в правую заднюю кардинальную вену. У двоякодышащих рыб возникает легочный круг кровообращения. Предсердие почти полностью разделяется на две половины: в левую впадает несущая кровь из легких легочная вена, а в правую – венозная пазуха. Эта перегородка в виде складки проходит через желудочек и продолжается в спиральный клапан артериального конуса. От брюшной аорты отходят 5 пар артерий (передняя проходит по подъязычной дуге). От последней выносящей жаберной артерии отходит легочная артерия. Большой и малый круги кровообращения разобщены очень мало.
Билет 42. Строение и функции кровеносной системы амфибий.
Наиболее существенное отличие кровеносной системы земноводных от рыб заключается в появлении у них «малого» круга кровообращения, по которому кровь из желудочка сердца направляется в легкие, откуда артериальная кровь возвращается в сердце (левое предсердие). Формирование этого круга кровообращения функционально связано с появлением легочного дыхания и исходно основывается на свойственных рыбам особенностях распределения потоков крови, поступающих из жаберных артерий в корни аорты.
Легкие, образующие как выросты передней части кишечной трубки, снабжаются кровью от задней, ближайшей к сердцу пары жаберных сосудов. У рыб с таким дыханием при отключении жабр артериальной кровью снабжалась бы только задняя половина тела. Поэтому при становлении легочного дыхания возникла прямая связь легких с сердцем в виде легочной вены. Первая пара жаберных артерий преобразовалась в сонные артерии, вторая пара сформировала дуги аорты, третья пара редуцировалась. Дуги аорты поворачивают назад и, слившись в непарную спинную артерию, снабжают через многочисленные сосуды заднюю часть туловища и внутренние органы. Венозная кровь из разных органов объединяется в полые вены, впадающие в правое предсердие. Слияние этих вен образует перед предсердием тонкостенный венозный синус. Легочные артерии гомологичны приносящим жаберным артериям четвертой пары. Выносящие артерии редуцируются. Сердце у амфибий трехкамерное: имеются 2 разделенных между собой предсердия и желудочек. Между желудочком и предсердиями расположены клапаны, препятствующие обратному току крови при систоле желудочка. На внутренней стороне стенки желудочка находятся карманообразные складки, препятствующие смешиванию крови. Но в основной полости все же происходит смешивание. Существенную роль в разделении крови играет артериальный конус, от которого берут начало три пары главных артериальных сосудов. Артериальный конус открывается в правой части желудочка, его входное отверстие снабжено полулунными клапанами. Внутри вдоль полости артериального конуса располагается спиральный клапан, разделяющий эту полость на две половины и по длине конуса поворачивающийся на 360 градусов. От полости артериального конуса отходят самостоятельно кожно-легочные артерии, сонные артерии и дуги аорты. Сначала они покрыты общей оболочкой и разделяются лишь на некотором удалении от сердца.
При сокращении желудочка наиболее венозная кровь, сосредоточенная в его право части, попадает в брюшную часть полости артериального конуса и с помощью спирального клапана направляется в отверстия кожно-легочных артерий. Более артериальная кровь идет по спинной стороне конуса, откуда поступает в отверстия дуг аорты и сонные артерии. Возможно, что первые ее порции попадают в дуги аорты, отверстия которых имеют больший диаметр, а самые последние, несущие наиболее артериальную кровь – в сонные. Этому способствует появление в начале сонных артерий суженых сосудов, образующих клубочек (сонные железки) и повышающих тем самым сопротивление току крови.
Артериальная система: кожно-легочные артерии, распадающиеся на легочную и большую кожную; парные дуги аорты, загибаясь вверх, каждая дает затылочно-позвоночную артерию и подключичную, затем дуги сливаются в непарную спинную аорту, от которой отходят мощная кишечно-брыжеечная (несет кровь к желудку, кишечнику, печени и селезенке), спинная аорта дает несколько тонких артерий к почкам и половым органам, на уровне задних концов почек спинная аорта распадается на две общие подвздошные, которые снабжают кровью нижние конечности и заднюю часть тела; сонные дуги отходят вслед за дугами аорты виде общих сонных артерий, каждая сонная делится на наружную и внутреннюю сонную артерии. Возвращается артериальная кровь по-разному: из легких по легочной вене она поступает в левое предсердие, а из кожи по кожным венам вливается в передние полые вены. Т.О. в правое предсердие попадает не чисто венозная кровь, а смешанная. ЕЕ последующее смешение в желудочке с артериальной несколько повышает насыщенность кислородом крови.
В венозной системе наиболее специфической чертой является смена кардинальных вен полыми венами. Из передней части тела кровь в сердце доставляется по паре передних полых вен. Эти сосуды фактически соответствуют кювьеровым протокам водных позвоночных, каждый из них слагается из наружной и внутренней яремных вен и подключичной вен. Подключичная принимает в себя большую кожную вену, несущую артериальную кровь из системы кожных капилляров. Непарная задняя полая вена не формируется из многочисленных вен, выносящих кровь из почек, к воротной системе почек кровь подводится из задних конечностей (слияние бедренных и седалищных вен). В печени задняя полая вена не распадается на капилляры, воротная система печени образуется брюшной веной, несущей кровь из задних конечностей, и воротной веной печени, по которой кровь поступает из кишечника. Прошедшая воротную систему печени кровь по коротким печеночным венам впадает в заднюю полую вену.
Вены: из головы по яремным, окислившаяся в коже кровь течет по мощной кожной вене, в которую впадает плечевая вена. Кожная и плечевая сливаются в подключичную, которая сливается с яремными, образуя правую и левую передние полые вены. Из задних конечностей и тазовой области кровь идет по: бедренной и седалищной, которые с каждой стороны сливаются вместе образуя общие подвздошные, или воротные вены почек. От правой и левой бедренных вен отходят сосуды, которые сливаются в брюшную вену, которая потом уходит в печень и распадается на капилляры. Воротную систему печени образуют: воротная вена печени и брюшная вена. Венозная кровь, пройдя по капиллярам, собирается в несколько выносящих почечных вен, которые сливаются в непарную заднюю полую вену, в нее же впадают вены от половых желез. Задняя полая пронизывает печень. У выхода задняя полая принимает 2 короткие печеночные и впадает в венозную пазуху. Появление трубчатых костей связано не только с локомоторной функцией, но и с системой кроветворения. Главным местом образования форменных элементов крови у этих животных становится красный костный мозг, расположенный в эпифизарной части костей.
Билет 43. Кровеносная система пресмыкающихся.
Сердце состоит из 3 отделов: двух предсердий и желудочка; венозный синус слит с правым предсердием, артериальный конус редуцирован; каждое предсердие открывается в желудочек самост-м отверстием, снабженным полулунным клапаном; желудочек имеет неполную перегородку, разделяющую его на 2 сообщ-ся части: спинную и брюшную, при систоле желудочка эта перегородка на короткое время полностью разобщает камеры, что имеет значение для разд-я потоков крови с разным содержанием О2, т.к. при сокращении предсердий:
- артериальная кровь, поступающая из левого предсердия, скапливается в левой части дорсальной части желудочка, откуда отходит правая дуга аорты, отдающая сразу же по выходу из сердца сонные и подключичные артерии => голова и передние конечности снабжаются артериальной кровью;
- венозная кровь скапливается главным образом в вентральной камере, откуда отходит легочная артерия;
- смешанная кровь(артериальная с примесью венозной) заполняет правую часть дорсальной камеры, откуда отходит левая дуга аорты;.
2 круга кровообращения: 1). малый круг: (вентральная часть желудочка)->легочная артерия->правая и левая легочные артерии->(правое и левое легкие)->легочные вены->общий непарный ствол->(левое предсердие)
*легочные артерии каждой стороны коротким тонким боталловым протоком соед-ся с соотв-й дугой аорты => небольшое кол-во крови из легочных артерий может оттекать в дуги аорты, уменьшая кровяное давление при длит-ном пребывании под водой.
2). большой круг:- артериальная система: от правой дуги аорты сразу по выходу из сердца(левой части дорсальной части желудочка) отходят либо коротким общим стволом безымянная артерия, либо самост-но 4 крупные артерии- правая и левая общие сонные(голова) и правая и левая подключичные(передние конечности), перед входом в череп каждая из общих сонных разделяется на внутреннюю и наружную сонные артерии; в области отхожд-я артерий от правой дуги аорты лежит щитовидная железа;
левая дуга отходит несколько правее; перед самым слиянием от левой дуги отходят коротким общим стволом (либо самостоятельно) 3 крупные артерии (желудок и кишечник)
обогнув сердце, правая и левая дуги аорты под позвоночным столбом сливаются в непарную спинную аорту; аорта отдает ветви к половым железам и почкам, парные подвздошные и парные седалищные артерии(тазовая область и задние конечности), и уходит в хвост в виде тонкой хвостовой артерии.
- венозная система: из головы кровь собирается в крупные парные яремные вены; тонкая наружная яремная вена тянется рядом с правой внутренней яремной веной и затем сливается с ней; каждая из идущих от верхних конеч-й подключичных вен сливается с соотв-й яремной веной, образ-я правую и левую передние полые вены, впад-е в правое предсердие; из задней части тела кровь подходит к сердцу 2 путями: ч/з воротную систему почек и ч/з воротную систему печени; из обеих воротных систем кровь собир-ся в заднюю полую вену: хвостовая вена входит в тазовую область и разваив-ся, ответвления слив-ся с каждой стороны с идущими от задних конеч-й седалищной и подвздошной венами; сразу после слияния происходит разделение на брюшную вену(печень)(1) и короткую воротную вену почки(2); (1)брюшная вена с каждой стороны сливается с более тонкими передними брюшными венами, идущими от пояса передних конечностей; в месте слияния между правыми и левыми брюшными венами образуется анастомоз=перемычка, и они уходят в печень, распад-сь на капилляры- образуют воротную систему печени; кровь от желудка и кишечника по системе вен также входит в печень и расх-ся по печен-м капиллярам; печен-ные капилляры слив-ся в короткие печен-ные вены; (2)воротная вена почки входит в соотв-ю почку и расп-ся там на капилляры; кап-ры пост-но слив-ся в парные выносящие вены почек, кот. слив-ся в заднюю полую вену, кот. проходит ч/з печень и впадает в правое предсердие; печен-ные вены внутри печени также вливаются в заднюю полую вену.
*Крокодилы имеют 4-камерное сердце с новой вертикальной перегородкой, замещ-й древнюю горизонтальную; однако сохраняется характерный для все рептилий перекрест: правая дуга аорты начинается в левом, а левая- в правом желудочке, в месте перекреста имеется паниццево отверстие, сеод-е полости обеих дуг; это объясняется экологич. особенностями:во время пребыв-я под водой легочный круг кровообр-я пропускает мало крови, т.к. дыхание приостановлено => избыток крови по левой дуге переходит в большой круг, поддерж-я таким образом в его сосудах норм. давление крови; мб такое же знач-е имеет и сохр-е боталловых протоков у черепах, ведущих водн. образ жизни.
Билет 44. Кровеносная система птиц и млекопитающих.