Активные и пассивные способы позвоночных животных от хищников

Сердце амфибий расположено каудальнее, чем у рыб, рядом с легкими; оно трехкамерное, но, как и у рыб, от правой половины единственного желудочка начинается единственный сосуд — артериальный конус, разветвляющийся последовательно на три пары сосудов: кожно-легочные артерии, дуги аорты и сонные артерии. Как и у всех более высокоорганизованных классов, в правое предсердие впадают вены большого круга, несущие венозную кровь, в левое— малого с артериальной кровью. При сокращении предсердий в желудочек, внутренняя стенка которого снабжена большим количеством мышечных перекладин, одновременно попадают обе порции крови. Полного их смешения из-за своеобразного строения стенки желудочка не происходит, поэтому при его сокращении первая порция венозной крови поступает в артериальный конус и с помощью спирального клапана, находящегося там, направляется в кожно-легочные артерии. Кровь из середины желудочка, смешанная, поступает таким же образом в дуги аорты, а оставшееся небольшое количество артериальной крови, последней попадающей в артериальный конус, направляется в сонные артерии.

Две дуги аорты, несущие смешанную кровь, огибают сердце и пищевод сзади, образуя спинную аорту, снабжающую все тело, кроме головы, смешанной кровью. Задние кардинальные вены сильно редуцируются и собирают кровь только с боковых поверхностей туловища. Функционально их замещает возникшая заново задняя полая вена, собирающая кровь в основном из задних конечностей. Она располагается рядом со спинной аортой и, находясь позади печени, вбирает в себя печеночную вену, которая у рыб впадала непосредственно в венозный синус сердца. Передние кардинальные вены, обеспечивая отток крови от головы, называют теперь яремными венами, а кювьеровы потоки, в которые они впадают вместе с подключичными венами, — передними полыми венами.

В кровеносной системе пресмыкающихся возникают следующие прогрессивные изменения: в желудочке их сердца имеется неполная перегородка, затрудняющая смешение крови, поступающей из правого и левого предсердий; от сердца отходит не один, а три сосуда, образовавшихся в результате разделения артериального ствола. Из левой половины желудочка начинается правая дуга аорты, несущая артериальную кровь, а из правой — легочная артерия с венозной кровью. Из середины желудочка, в области неполной перегородки, начинается левая дуга аорты со смешанной кровью. Обе дуги аорты, как и у предков, срастаются позади сердца, трахеи и пищевода в спинную аорту, кровь в которой смешанная, но более богата кислородом, чем у земноводных, в связи с тем что до слияния сосудов только по левой дуге течет смешанная кровь. Кроме того, сонные и подключичные артерии с обеих сторон берут начало от правой дуги аорты, в результате чего артериальной кровью снабжается не только голова, но и передние конечности. В связи с появлением шеи сердце располагается еще более каудально, чем у земноводных. Венозная система пресмыкающихся принципиально не отличается от системы вен земноводных.

Прогрессивные изменения кровеносной системы млекопитающих сводятся к полному разделению венозного и артериального кровотоков. Это достигается, во-первых, завершенной четырехкамерностью сердца и, во-вторых, редукцией правой дуги аорты и сохранением только левой, начинающейся от левого желудочка. В результате все органы млекопитающих снабжаются артериальной кровью. В венах большого круга кровообращения также обнаруживаются прогрессивные изменения: возникла безымянная вена, объединяющая левые яремную и подключичную вены с правыми, в результате чего остается лишь одна передняя полая вена, располагающаяся справа. Левый кювьеров проток в виде рудиментарного сосуда sinus coronarius теперь собирает венозную кровь только от миокарда, а непарная и полунепарная вены — рудименты задних кардинальных вен, имеют существенное значение в основном в случаях формирования обходных путей венозного оттока через кава-кавальные анастомозы, формируемые ими.

В эмбриональном развитии млекопитающих и человека рекапитулируют закладки сердца и основных кровеносных сосудов предковых классов.

Сердце закладывается на первых этапах развития в виде недифференцированной брюшной аорты, которая за счет изгибания, появления в просвете перегородок и клапанов, становится последовательно двух-, трех- и четырехкамерным. Однако рекапитуляции здесь неполны в связи с тем, что межжелудочковая перегородка млекопитающих формируется иначе и из другого материала по сравнению с рептилиями. Поэтому можно считать, что четырехкамерное сердце млекопитающих формируется на базе трехкамерного сердца, а межжелудочковая перегородка является новообразованием, а не результатом доразвития перегородки пресмыкающихся. Таким образом, в филогенезе сердца позвоночных проявляется девиация: в процессе морфогенеза этого органа у млекопитающих рекапитулируют ранние филогенетические стадии, а затем развитие его идет в ином направлении, характерном лишь для этого класса.

Интересно, что место закладки и положение сердца в филогенетическом ряду позвоночных полностью рекапитулируют у млекопитающих и человека. Так, закладка сердца у человека осуществляется на 20-е сутки эмбриогенеза, как у всех позвоночных, позади головы. Позже за счет изменения пропорций тела, появления шейной области, смещения легких в грудную полость осуществляется и перемещение сердца в переднее средостение.

Нарушения развития сердца могут выражаться как в возникновении аномалий строения, так и места его положения. Возможно сохранение к моменту рождения двухкамерного сердца. Этот порок совершенно не совместим с жизнью.

Чаще встречаются дефекты межпредсердной перегородки (1 случай на 1000 рождений), межжелудочковой перегородки (2,5—5 случаев на 1000 рождений), вплоть до трехкамерного сердца с одним общим желудочком. Известен и такой порок, как шейная эктопия сердца, при которой оно находится в шейной области. Этот порок связывают с задержкой сердца в области его первоначальной закладки. При этом ребенок обычно погибает сразу после рождения. Перечисленные пороки сердца наиболее часто встречаются не в изолированном виде, а в комплексе с другими аномалиями сердца, сосудов, а нередко и других органов. Это свидетельствует о том, что в морфо-генезе сердца большое значение имеют онтогенетические корреляции. Состояние больных при таких пороках зависит от того, насколько сильно нарушается гемодинамика и осуществляется смешение крови в кровеносном русле.

Эволюция пищеварительной системы хордовых животных.

Закладка переднего и заднего отдела пищеварительной системы происходит из эктодермы. Средний отдел и пищеварительные железы развиваются из энтодермы.

Функции пищеварительной системы: механическая и химическая обработка пищи и всасывание питательных веществ.

Основные направления эволюции:

Разделение пищеварительной трубки на отделы;

Развитие пищеварительных желёз;

Появление зубов и их дифференцировка;

Увеличение всасывательной поверхности.

У ланцетника пищеварительная трубка дифференцирована на рот, глотку и кишку, заканчивающуюся анальным отверстием. Глотка пронизана жаберными щелями, в её нижней части имеется эндостиль с железистыми клетками. Кишка содержит печёночный вырост.

У рыб появляются челюсти, гомодонтная зубная система, пищевод, желудок, тостый и тонкий кишечник. Хорошо развита печень, есть желчный пузырь. Увеличена всасывательная поверхность (пилорические выросты и складка, идущая по спирали вдоль кишки).

У амфибий имеется ротоглоточная полость, недифференцированные зубы, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, печень, поджелудочная железа. Появляется язык и слюнные железы. В слюне нет ферментов. В кишечнике есть 12типерстная и прямая кишка, заканчивающаяся клоакой.

У рептилий ротовая полость отделена от глотки, начинается дифференцировкой зубов (ядовитые зубы), в слюне появляются ферменты. Желудок имеет толстые мышечные стенки. Происходит удлинение кишечника и возникает зачаток слепой кишки.

У млекопитающих гетеродонтная зубная система. Желудок может быть многокамерный. Кишечник длинный (в 10 раз длиннее тела), больших размеров достигает слепая кишка. Прямая кишка заканчивается анальным отверстием (редукция клоаки). Слизистая оболочка тонкого кишечника имеет ворсинки.

Эволюция скелета хордовых животных.

Развитие опорных элементов свойственно любому организму - растительному и животному. У многих растений опорные функции несут толстые целлюлозные стенки, вырабатываемые каждой клеткой. У древесных растений эти стенки для большей прочности пропитаны сложным химическим соединением - лигнином, у других растений этой же цели служит тургорное давление. У наземных растений клетки образуют ткани, которые также выполняют опорную функцию, и эти ткани располагаются во всех его частях - корне, стебле, листе. Ксилема и флоэма, находящиеся в центре растительного организма, как бы берут на себя функции внутренней опоры и вместе с корой помогают растению находиться в вертикальном положении и противостоять внешним воздействиям. 

Скелет животного может быть расположен на поверхности (наружный скелет, или экзоскелет) или внутри тела (внутренний скелет, или эндоскелет). Скелетные структуры появляются уже у простейших, например у радиолярий - они обладают сложным и красивым внутренним скелетом, состоящим из кремнезема, а у раковинных амеб - наружный скелет из углекислого кальция. Твердые панцири раков и крабов, раковины устриц, мидий, улиток - примеры экзоскелетов. Однако экзоскелеты затрудняют рост. Улитки и двустворчатые моллюски решают эту проблему, достраивая свои раковины, а членистоногие (большинство) сбрасывают старые покровы и взамен них образуют новые, более просторные, впоследствии также отвердевающие. У головоногих моллюсков формируется внутренний хрящевой скелет - головная капсула, защищающая головной мозг животных. У более высокоорганизованных животных формируется внутренний скелет, не ограничивающий рост внутренних органов. У кишечнополостных эту функцию берет на себя мезоглея (неклеточное вещество), в которой располагаются отдельные скелетные элементы. Появление третьего зародышевого листка - мезодермы предопределило появление внутреннего скелета, выполняющего опорную и защитную функции. 

Позвоночным животным (и человеку) свойственно наличие внутреннего скелета. Скелет акул и скатов состоит из хряща, но у высших рыб и у других позвоночных большая часть хряща заменилась костью. Скелет человека состоит примерно из двухсот костей, число их варьирует в разные периоды роста, так как некоторые кости сначала разъединены, а впоследствии постепенно срастаются. Скелет наземных животных служит для передвижения и поддерживает тело над поверхностью земли. Одновременно он служит надежной основой для прикрепления мышц, связок и сухожилий, тем самым создавая возможность для движения тела.

Эволюция способов размножения позвоночных животных.

В эволюции позвоночных — от рыб до теплокровных — наблюдается тенденция к уменьшению численности потомства и увеличению его выживаемости.

Половое размножение происходит с участием половых клеток (гамет), после слияния которых образуется оплодотворенная яйцеклетка. Особым типом размножения является партеногенез, когда новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. У некоторых животных происходит чередование поколений. В своем жизненном цикле каждый организм животного проходит стадии индивидуального развития (онтогенез), а именно:

эмбрионального развития;

бесполовозрелая (с момента рождения до половой зрелости);

половозрелая;

старения.

Эмбриональное развитие начинается с оплодотворения яйцеклетки, ее дальнейшего дробления с образованием бластулы (состоит из одного ряда клеток), которая, развиваясь, образует зародышевые листики — гаструла, из зародышевых листков образуются ткани и органы взрослой особи. Процесс образования тканей называется гистогенезом, а процесс формирования органов — органогенезом. Завершается эмбриональное развитие образованием зародыша. У многих животных эмбриональное развитие заканчивается образованием личинки, отличающейся от взрослых особей не только строением, но и способом жизни. Такой способ развития (от личинки до взрослой особи) называют метаморфозом или непрямым. Развитие, когда молодые особи рождаются похожими на взрослых, называется прямым.

Каждому виду организмов свойственен только его жизненный цикл — совокупность и последовательность развития отдельных фаз. Он может быть простым (при прямом развитии) и сложным, который связан с метаморфозом, чередованием поколений и т. д.

Животным свойственен такой процесс, как регенерация — возобновление утраченных или поврежденных органов, а также обновление целого организма из его части. Например, у гидры организм может быть обновлен с 1/200 его части, у планарии — с 1/100, у ящерицы может быть обновлен хвост и т. д. С повышением уровня организации животных способность к регенерации уменьшается.

Экологические группы амфибий. Морфофизиологические особенности.

Бесхвостых амфибии европейской части России можно разделить на две экологические группы. Первую экологическую группу составляют полуводные виды амфибий: прудовая (Rana lessonae) и озерная лягушки (Rana ridibunda). В летний период эти виды придерживаются водоемов и обладают выраженной дневной активностью. Существует предположение, что дневная активность  зеленых лягушек определяется соотношением температуры воздуха и воды. Влияние фотопериодизма при этом, по-видимому, занимает второстепенное значение.

Ко второй экологической группе относят сухопутные виды: травяную лягушку (Rana temporaria) и серую жабу (Bufo bufo). В летний период эти животные ведут строго наземный образ жизни и активны в основном ночью. Известно, что летом они придерживаются небольших индивидуальных участков на суше. Например, размер участка, по которому перемещается летом R. temporaria, составляет около 150 м2 (Северцов и др., 1998). В этот период амфибии показывают хорошее знание местности (Хмелевская, Васильев, 1989). Перемещения амфибий по своему участку носят «хаотичный» ненаправленный характер (Dole,1965b). Данные по использованию летних участков обитания серой жабой в настоящее время очень немногочислены, поэтому этот вопрос представляет интерес для изучения.

Земново́дные, или амфи́бии (лат. Amphibia) — класс позвоночных четвероногих животных, в числе прочих включающий тритонов, саламандр, лягушек и червяг — всего более 6400 (по другим данным — около 4500) современных видов, что делает этот класс сравнительно немногочисленным. В России — 28 видов, на Мадагаскаре — 247 видов.

Группа земноводных относится к наиболее примитивным наземным позвоночным, занимая промежуточное положение между наземными и водными позвоночными животными: размножение и развитие у большинства видов происходит в водной среде, а взрослые особи обитают на суше.

Экологические группы зверей. Морфофизиологические особенности.

Наземно-древесные животные;

Животные открытых пространств; 

Роющие животные; 

Водные и околоводные млекопитающие;

Летающие млекопитающие; 

Типично-наземные млекопитающие:

Имеют короткое тело, слабые ноги.

Имеют пропорционально сложенное тело, развитую шею .

Чаще это животные из  отряда Грызунов.

Представлены в основном хищниками.

2. Подземные млекопитающие:

Имеют короткое тело, вальковатое, короткий мех, густой, без ворса, направления роста.  

Ушные раковины и зрение развиты хорошо.

Представителями являются лисы, зайцы, барсуки.

3. Водные млекопитающие имеют:

Рыбообразную форму тела, без шейного отдела, горизонтальный хвостовой плавник.

Маленькие уши, короткий очень густой мех, развитый подкожный жир.