Amphibiens de classe = Amphibiens.

Les premiers vertébrés terrestres qui conservaient encore un lien avec le milieu aquatique. La classe comprend 3900 espèces et comprend 3 ordres : à queue (salamandres, tritons), sans pattes (vers tropicaux) et sans queue (crapauds, rainettes, grenouilles, etc.).

Animaux aquatiques secondaires. Comme il n'y a pas de cavité amniotique dans l'œuf (avec les cyclostomes et les amphibiens, ils sont appelés anamnies), ils se reproduisent dans l'eau, où ils passent par les premières étapes de leur développement. À différents stades du cycle de vie, les amphibiens mènent un mode de vie terrestre ou semi-aquatique, sont répartis presque partout, principalement dans les zones à forte humidité le long des rives des plans d'eau douce et sur les sols humides. Aucune forme parmi les amphibiens ne peut vivre dans l'eau de mer salée. Différents modes de déplacement sont caractéristiques : on connaît des espèces qui effectuent des sauts assez longs, se déplacent d'un pas ou « rampent », dépourvues de membres (vers).

Les principaux signes des amphibiens.

    Les amphibiens ont conservé de nombreuses caractéristiques de leurs ancêtres purement aquatiques, mais avec cela, ils ont acquis un certain nombre de caractéristiques caractéristiques des vrais vertébrés terrestres.

    Le développement des larves à queue et sans queue avec respiration des branchies en eau douce (têtards de grenouille) et leur métamorphose en adulte, respirant avec les poumons, sont caractéristiques. Chez les apodes, à l'éclosion, la larve prend la forme d'un animal adulte.

    Le système circulatoire est caractérisé par deux cercles de circulation sanguine. Le cœur est à trois chambres. Il a un ventricule et deux oreillettes.

    Les parties cervicale et sacrée de la colonne vertébrale sont séparées, chacune ayant une vertèbre.

    Les amphibiens adultes sont caractérisés par des membres appariés avec des articulations articulées. Les membres sont à cinq doigts.

    Le crâne avec deux condyles occipitaux est articulé de manière mobile avec la vertèbre cervicale.

    La ceinture pelvienne est étroitement attachée aux apophyses transverses de la vertèbre sacrée.

    Les yeux ont des paupières mobiles et des membranes clignotantes pour empêcher les yeux de se boucher et de se dessécher. En raison de la cornée convexe et du cristallin aplati, l'accommodation est améliorée.

    Le cerveau antérieur s'agrandit et se divise en deux hémisphères. Le mésencéphale et le cervelet sont peu développés. 10 paires de nerfs crâniens partent du cerveau.

    La peau est nue, c'est-à-dire dépourvu de formation de corne ou d'os, perméable à l'eau et aux gaz. Par conséquent, il est toujours humide - l'oxygène se dissout d'abord dans le liquide recouvrant la peau, puis se diffuse dans le sang. La même chose se produit avec le dioxyde de carbone, mais dans le sens inverse.

    Reins, comme chez le poisson, primaire = mésonéphrotique.

    Pour capter les ondes sonores de l'air, la membrane tympanique apparaît, derrière elle se trouve l'oreille moyenne (cavité tympanique), dans laquelle se trouve l'osselet auditif - l'étrier, qui transmet les vibrations à l'oreille interne. La trompe d'Eustache relie la cavité de l'oreille moyenne à la cavité buccale. Des choans apparaissent - narines internes, passages nasaux traversés.

    La température corporelle est instable (poïkilothermie) dépend de la température ambiante et ne dépasse que légèrement cette dernière.

Aromorphoses :

    Des poumons et une respiration pulmonaire sont apparus.

    Le système circulatoire est devenu plus complexe, la circulation pulmonaire s'est développée, c'est-à-dire les amphibiens ont deux cercles de circulation sanguine - grand et petit. Le cœur est à trois chambres.

    Des membres appariés à cinq doigts ont été formés, représentant un système de leviers à articulations articulées et destinés au mouvement sur terre.

    Une colonne cervicale s'est formée dans la colonne vertébrale, ce qui assure le mouvement de la tête, et la région sacrée est le lieu de fixation de la ceinture pelvienne.

    L'oreille moyenne, les paupières et le choane sont apparus.

    Différenciation musculaire.

    Développement progressif du système nerveux.

Phylogénie.

Les amphibiens ont évolué à partir d'anciens poissons à nageoires croisées dans la période dévonienne de l'ère paléozoïque il y a environ 350 millions d'années. Les premiers amphibiens - les ichthyostegs - ressemblaient en apparence aux amphibiens à queue modernes. Leur structure présentait des caractéristiques caractéristiques des poissons, notamment les rudiments de l'opercule et les organes de la ligne latérale.

Couverture. Deux couches. L'épiderme est multicouche, le corium est fin, mais abondamment pourvu de capillaires. Les amphibiens ont conservé la capacité de produire du mucus, mais pas par des cellules individuelles, comme chez la plupart des poissons, mais par des glandes muqueuses de type alvéolaire. De plus, les amphibiens ont souvent des glandes granuleuses avec des sécrétions toxiques de divers degrés de toxicité. La couleur de la peau des amphibiens dépend de cellules spéciales - les chromatophores. Ceux-ci comprennent les mélanophores, les lipophores et les iridocytes.

Sous la peau, les grenouilles ont de vastes lacunes lymphatiques - des réservoirs remplis de liquide tissulaire et permettant l'accumulation d'eau dans des conditions défavorables.

Squelette subdivisé en axial et supplémentaire, comme chez tous les vertébrés. La colonne vertébrale est plus différenciée en sections que chez les poissons et se compose de quatre sections : cervicale, tronc, sacrée et caudale. Les régions cervicale et sacrée ont chacune une vertèbre. Il y a généralement sept vertèbres du tronc sans queue, et toutes les vertèbres caudales (environ 12) fusionnent en un seul os - l'urostyle. Le caudé a 13 - 62 tronc et 22 - 36 vertèbres caudales ; chez les personnes sans jambes, le nombre total de vertèbres atteint 200 - 300. La présence d'une vertèbre cervicale est importante car contrairement aux poissons, les amphibiens ne peuvent pas tourner leur corps aussi rapidement, et la vertèbre cervicale rend la tête mobile, mais avec une faible amplitude. Les amphibiens ne peuvent pas tourner la tête, mais ils peuvent l'incliner.

Les vertèbres de différents amphibiens peuvent différer par leur type. Dans les vertèbres sans pattes et à queue inférieure, les vertèbres sont en amphiticelle, avec une corde préservée, comme chez les poissons. Dans le caudé supérieur, les vertèbres sont opisthocèles, c'est-à-dire les corps sont courbés à l'avant et concaves à l'arrière. Chez les sans queue, au contraire, la surface antérieure des corps vertébraux est concave et la surface postérieure est incurvée. Ces vertèbres sont appelées procellus. La présence de surfaces et de processus articulés fournit non seulement une forte connexion des vertèbres, mais rend également le squelette axial mobile, ce qui est important pour le mouvement des amphibiens caudés dans l'eau sans la participation des membres, en raison des courbures latérales du corps. De plus, des mouvements verticaux sont possibles.

Le crâne des amphibiens est, pour ainsi dire, un crâne modifié d'un poisson osseux, adapté à l'existence terrestre. Le crâne cérébral reste majoritairement cartilagineux à vie. La région occipitale du crâne ne contient que deux os occipitaux latéraux, qui sont transportés le long du condyle articulaire, avec lesquels le crâne est attaché aux vertèbres. Le crâne viscéral des amphibiens subit les plus grandes transformations : des mâchoires supérieures secondaires apparaissent ; formé par les os intermaxillaires (prémaxillaires) et maxillaires. La réduction de la respiration branchiale a conduit à un changement radical de l'arc hyoïde. L'arc hyoïde se transforme en élément de prothèse auditive et en plaque sublinguale. Contrairement aux poissons, le crâne viscéral des amphibiens est directement attaché par le cartilage carré palatin au bas du crâne cérébral. Ce type de connexion directe des composants du crâne sans la participation des éléments de l'arc hyoïde est appelé autostyle. Les éléments de l'opercule sont absents chez les amphibiens.

Le squelette accessoire comprend les os des ceintures et des membres libres. Comme chez les poissons, les os de la ceinture scapulaire des amphibiens sont situés dans l'épaisseur des muscles qui les relient au squelette axial, mais la ceinture elle-même n'est pas directement reliée au squelette axial. La ceinture soutient le membre libre.

Tous les animaux terrestres doivent constamment surmonter la force de gravité, ce qui n'est pas nécessaire pour les poissons. Le membre libre sert de support, permet de soulever le corps au-dessus de la surface et assure le mouvement. Les membres libres se composent de trois sections : proximale (un os), intermédiaire (deux os) et distale (nombre relativement élevé d'os). Chez les représentants de différentes classes de vertébrés terrestres, il existe des caractéristiques structurelles de l'un ou l'autre membre libre, mais toutes sont de nature secondaire.

Chez tous les amphibiens, la partie proximale du membre antérieur libre est représentée par l'humérus, la partie intermédiaire est représentée par le cubitus et le radius dans les caudés et l'os unique de l'avant-bras (formé à la suite de la fusion du cubitus et du radius) dans sans queue. La région distale est formée par le poignet, le métacarpe et les phalanges des doigts.

La ceinture du membre postérieur s'articule directement avec le squelette axial, avec sa région sacrée. La connexion fiable et rigide de la ceinture pelvienne avec la colonne vertébrale assure le travail des membres postérieurs, qui sont plus importants pour le mouvement des amphibiens.

Système musculaire diffère du système musculaire du poisson. La musculature du tronc ne conserve sa structure métamérique que chez les individus sans pattes. Chez les caudés, le métamérisme des segments est perturbé et chez les amphibiens sans queue, des sections de segments musculaires commencent à se séparer, se différenciant en muscles en forme de ruban. La masse musculaire des membres augmente considérablement. Chez les poissons, les mouvements des nageoires sont principalement assurés par les muscles situés sur le tronc, tandis que le membre à cinq doigts bouge grâce aux muscles qui s'y trouvent. Un système complexe de muscles - antagonistes - muscles fléchisseurs et extenseurs apparaît. La musculature segmentée n'est présente que dans la région de la colonne vertébrale. Les muscles de la cavité buccale (mastication, langue, plancher buccal) deviennent plus complexes et spécialisés, participant non seulement à la saisie et à la déglutition des aliments, mais assurant également la ventilation de la cavité buccale et des poumons.

Cavité corporelle- la totalité. Chez les amphibiens, en raison de la disparition des branchies, la position relative de la cavité péricardique a changé. Elle a été poussée vers le bas de la poitrine dans la zone couverte par le sternum (ou coracoïde). Au-dessus, dans une paire de canaux cœlomiques, se trouvent les poumons. Cavités contenant le cœur et les poumons. Séparé par la membrane pleurocardique. La cavité dans laquelle se trouvent les poumons communique avec le coelome principal.

Système nerveux. Le cerveau est de type ichtyopide, c'est-à-dire le principal centre d'intégration est le mésencéphale, mais le cerveau des amphibiens présente un certain nombre de changements progressifs. Le cerveau des amphibiens a cinq divisions et diffère du cerveau des poissons, principalement par le plus grand développement du cerveau antérieur, la division complète de ses hémisphères. De plus, la substance nerveuse tapisse déjà, en plus du bas des ventricules latéraux, les côtés et le toit, formant la voûte cérébrale - l'archipallium. Le développement de l'archipallium, accompagné d'une augmentation des connexions avec le diencéphale et en particulier le mésencéphale, conduit au fait que l'activité associative qui régule le comportement est réalisée chez les amphibiens non seulement par la moelle allongée et le mésencéphale, mais également par les hémisphères du cerveau antérieur. Les hémisphères allongés à l'avant ont un lobe olfactif commun, d'où proviennent deux nerfs olfactifs. Derrière le cerveau antérieur se trouve le diencéphale. La glande pinéale est située sur son toit. Il y a un croisement des nerfs optiques (chiasma) sur la face inférieure du cerveau. Du bas du diencéphale partent l'entonnoir et l'hypophyse (glande cérébrale inférieure).

Le mésencéphale se présente sous la forme de deux lobes visuels circulaires. Un cervelet sous-développé se trouve derrière les lobes visuels. Immédiatement derrière elle se trouve la moelle allongée avec une fosse rhomboïde (quatrième ventricule). La moelle allongée passe progressivement dans la moelle épinière.

Chez les amphibiens, 10 paires de nerfs cérébraux partent du cerveau. La onzième paire n'est pas développée et la douzième paire part à l'extérieur du crâne.

Il y a 10 paires de vrais nerfs spinaux chez une grenouille. Les trois antérieurs participent à la formation du plexus brachial, qui innerve les membres antérieurs, et les quatre paires postérieures - à la formation du plexus lombo-sacré, qui innerve les membres postérieurs.

Organes sensoriels fournir l'orientation des amphibiens dans l'eau et sur terre.

    Les organes de la ligne latérale sont présents chez toutes les larves et chez les adultes ayant un mode de vie aquatique. Ils sont représentés par une accumulation de cellules sensibles avec des nerfs qui leur conviennent, qui sont dispersées dans tout le corps. Les cellules sensibles perçoivent la température, la douleur, les sensations tactiles, ainsi que les changements d'humidité et de composition chimique de l'environnement.

    Les organes de l'odorat. Les amphibiens ont une petite narine externe de chaque côté de la tête qui mène à un sac allongé qui se termine par une narine interne (choane). Joanas ouvert à l'avant du toit de la bouche. Devant les choanes, à gauche et à droite, se trouve un sac qui s'ouvre dans la cavité nasale. C'est ce qu'on appelle. organe voméronasal. Il contient un grand nombre de cellules sensorielles. Sa fonction est d'obtenir des informations olfactives sur les aliments.

    Les organes de la vision ont une structure caractéristique d'un vertébré terrestre. Cela s'exprime dans la forme convexe de la cornée, le cristallin en forme de lentille biconvexe, dans les paupières mobiles, qui protègent les yeux du dessèchement. Mais l'accommodation, comme chez le poisson, est obtenue en déplaçant le cristallin en contractant le muscle ciliaire. Le muscle est situé dans la crête annulaire entourant le cristallin, et lorsqu'il se contracte, le cristallin de la grenouille avance un peu.

    L'organe de l'ouïe est disposé selon le type terrestre. La deuxième section apparaît - l'oreille moyenne, dans laquelle est placé l'osselet auditif, qui apparaît pour la première fois chez les vertébrés - l'étrier. La cavité tympanique est reliée à la région pharyngée par la trompe d'Eustache.

Le comportement des amphibiens est très primitif, les réflexes conditionnés se développent lentement et s'estompent rapidement. La spécialisation motrice des réflexes est très faible ; par conséquent, la grenouille ne peut pas former un réflexe protecteur consistant à retirer une patte, et lorsqu'un membre est irrité, elle sursaute avec les deux pattes.

Système digestif commence par l'ouverture de la bouche menant à la cavité oropharyngée. Il contient une langue musclée. Les canaux des glandes salivaires s'y ouvrent. La langue et les glandes salivaires apparaissent pour la première fois chez les amphibiens. Les glandes servent uniquement à mouiller le morceau de nourriture et ne sont pas impliquées dans le traitement chimique des aliments. Sur les os intermaxillaires, maxillaires, vomer, se trouvent des dents coniques simples, qui sont attachées à l'os avec la base. Le tube digestif se différencie en cavité oropharyngée, un œsophage court qui transporte les aliments dans l'estomac et un estomac volumineux. La partie pylorique passe dans le duodénum - le début de l'intestin grêle. Le pancréas se situe dans la boucle entre l'estomac et le duodénum. L'intestin grêle passe en douceur dans le gros intestin, qui se termine par un rectum prononcé qui s'ouvre dans le cloaque.

Les glandes digestives sont le foie avec la vésicule biliaire et le pancréas. Les canaux hépatiques, avec le canal de la vésicule biliaire, s'ouvrent dans le duodénum. Les canaux pancréatiques s'écoulent dans le canal de la vésicule biliaire, c'est-à-dire cette glande n'a pas de communication indépendante avec l'intestin.

Cette. Le système digestif des amphibiens diffère du système analogue des poissons par la plus grande longueur du tube digestif, la dernière section du gros intestin s'ouvre dans le cloaque.

Système circulatoire fermé. Deux cercles de circulation sanguine. Le cœur est à trois chambres. De plus, il existe un sinus veineux dans le cœur, qui communique avec l'oreillette droite, et le cône artériel part du côté droit du ventricule. Trois paires de vaisseaux, homologues aux artères branchiales des poissons, en partent. Chaque vase commence par une ouverture indépendante. Les trois vaisseaux des côtés gauche et droit passent d'abord par un tronc artériel commun, entouré d'une membrane commune, puis se ramifient.

Les vaisseaux de la première paire (à partir de la tête), homologues des vaisseaux de la première paire d'artères branchiales chez les poissons, sont appelés artères carotides, qui transportent le sang jusqu'à la tête. À travers les vaisseaux de la deuxième paire (homologues de la deuxième paire d'artères branchiales de poisson) - les arcs aortiques - le sang est dirigé vers l'arrière du corps. Des arcs de l'aorte partent les artères sous-clavières, transportant le sang vers les membres antérieurs.

À travers les vaisseaux de la troisième paire, homologues de la quatrième paire d'artères branchiales de poisson - les artères pulmonaires - le sang est dirigé vers les poumons. De chaque artère pulmonaire, il y a une grande artère cutanée qui dirige le sang vers la peau pour l'oxydation.

Le sang veineux de l'extrémité antérieure du corps est recueilli par deux paires de veines jugulaires. Celle-ci, se confondant avec les veines cutanées, qui ont déjà pris dans les veines sous-clavières, forme deux veines caves antérieures. Ils transportent le sang mélangé vers le sinus veineux, puisque le sang artériel circule dans les veines cutanées.

Les larves d'amphibiens ont un seul cercle de circulation sanguine, leur système circulatoire est similaire à celui des poissons.

Les amphibiens ont un nouvel organe circulatoire - la moelle osseuse rouge des os tubulaires. Les érythrocytes sont gros, nucléaires, les leucocytes n'ont pas la même apparence. Il y a des lymphocytes.

Le système lymphatique. En plus des sacs lymphatiques situés sous la peau, il existe des vaisseaux lymphatiques et des cœurs. Une paire de cœurs lymphatiques est placée près de la troisième vertèbre, l'autre près du foramen cloacal. La rate, qui ressemble à un petit corps rond et rouge, est située sur le péritoine près du début du rectum.

Système respiratoire. Il est fondamentalement différent du système respiratoire des poissons. Chez l'adulte, les organes respiratoires sont les poumons et la peau. Les voies respiratoires sont courtes en raison de l'absence de la colonne cervicale. Représenté par les cavités nasale et oropharyngée, ainsi que le larynx. Le larynx s'ouvre directement dans les poumons avec deux ouvertures. En raison de la réduction des côtes, les poumons se remplissent en avalant de l'air - selon le principe d'une pompe à pression.

Anatomiquement, le système respiratoire des amphibiens comprend la cavité oropharyngée (voies aériennes supérieures) et la cavité laryngée-trachéale (voies inférieures), qui passe directement dans les poumons sacculaires. Le poumon en cours de développement embryonnaire est formé comme une excroissance aveugle de la partie antérieure (pharyngée) du tube digestif. Par conséquent, à l'état adulte, il reste associé au pharynx.

Cette. le système respiratoire chez les vertébrés terrestres est anatomiquement et fonctionnellement subdivisé en deux sections - le système des voies respiratoires et la section respiratoire. Les voies respiratoires effectuent un transport d'air dans les deux sens, mais ne participent pas à l'échange gazeux lui-même, la section respiratoire effectue des échanges gazeux entre l'environnement interne du corps (sang) et l'air atmosphérique. L'échange gazeux se produit à travers le liquide de surface et se déroule passivement en fonction du gradient de concentration.

Le système de couverture branchiale devient inutile, donc l'appareil branchial chez tous les animaux terrestres est partiellement modifié, ses structures squelettiques font en partie partie du squelette (cartilage) du larynx. La ventilation des poumons est réalisée en raison des mouvements forcés de muscles somatiques spéciaux pendant l'acte respiratoire.

Système excréteur, comme chez le poisson, il est représenté par des reins primaires ou du tronc. Ce sont des corps compacts de couleur brun rougeâtre, couchés sur les côtés de la colonne vertébrale, et non en forme de ruban, comme chez les poissons. Un mince canal de Wolff s'étend de chaque rein au cloaque. Chez les grenouilles femelles, il ne sert que d'uretère, et chez les mâles, à la fois d'uretère et de canal déférent. Dans le cloaque, les canaux du loup s'ouvrent avec des trous indépendants. Il s'ouvre également séparément dans le cloaque et la vessie. Le produit final du métabolisme de l'azote chez les amphibiens est l'urée. Chez les larves d'amphibiens aquatiques, le principal produit du métabolisme de l'azote est l'ammoniac, qui est excrété sous forme de solution par les branchies et la peau.

Les amphibiens sont des animaux hyperosmotiques par rapport à l'eau douce. En conséquence, l'eau pénètre constamment dans le corps par la peau, qui n'a aucun mécanisme pour l'empêcher, comme chez d'autres vertébrés terrestres. L'eau de mer est hyperosmotique par rapport à la pression osmotique dans les tissus des amphibiens, lorsqu'elle est placée dans un tel environnement, l'eau va quitter le corps à travers la peau. C'est pourquoi les amphibiens ne peuvent pas vivre dans l'eau de mer et y mourir de déshydratation.

Le système reproducteur. Chez les mâles, les organes reproducteurs sont représentés par une paire de testicules blanchâtres arrondis adjacents à la surface abdominale des reins. Les canaux déférents minces s'étendent des testicules aux reins. Les produits reproducteurs des testicules à travers ces tubules sont envoyés aux corps rénaux, puis aux canaux de Wolff et le long de ceux-ci dans le cloaque. Avant de s'écouler dans le cloaque, les canaux de Wolff forment une petite expansion - des vésicules séminales, qui servent au dépôt temporaire de sperme.

Les organes reproducteurs des femelles sont représentés par des ovaires appariés d'une structure granuleuse. Au-dessus d'eux se trouvent des corps gras. Ils accumulent des nutriments qui assurent la formation de produits reproducteurs pendant l'hibernation. Dans les parties latérales de la cavité corporelle, il y a des oviductes légers fortement alambiqués, ou canaux de Müller. Chaque oviducte s'ouvre dans une cavité corporelle dans la région du cœur avec un entonnoir; la partie utérine inférieure des oviductes est fortement élargie et s'ouvre dans le cloaque. Les œufs mûrs tombent par la rupture des parois de l'ovaire dans la cavité corporelle, puis sont capturés par les entonnoirs des oviductes et se déplacent le long de ceux-ci dans le cloaque.

Les canaux de Wolff chez les femmes remplissent uniquement les fonctions des uretères.

Chez les amphibiens sans queue, la fécondation est externe. Les œufs sont immédiatement irrigués avec du sperme.

Caractéristiques sexuelles externes des mâles :

    Les mâles ont une verrue génitale sur l'orteil interne des membres antérieurs, qui atteint un développement spécial au moment de la reproduction et aide les mâles à retenir les femelles pendant la fécondation des œufs.

    Les mâles sont généralement plus petits que les femelles.

Développement les amphibiens s'accompagnent de métamorphoses. Les œufs contiennent relativement peu de jaune (œufs mésolécitaux), il se produit donc un écrasement radial. Une larve émerge de l'œuf - un têtard, qui dans son organisation est beaucoup plus proche des poissons que des amphibiens adultes. Il a une forme caractéristique de poisson - une longue queue entourée d'une membrane de nage bien développée, sur les côtés de la tête, il a deux ou trois paires de branchies externes en cirrus, les membres appariés sont absents; il existe des organes de la ligne latérale, le pronéphros (pronephros) est un rein fonctionnel. Bientôt, les branchies externes disparaissent et au lieu d'elles, se développent trois paires de fentes branchiales avec leurs pétales branchiaux. À cette époque, la similitude entre le têtard et le poisson est également un cœur à deux chambres, un cercle de circulation sanguine. Ensuite, en dépassant de la paroi abdominale de l'œsophage, des poumons appariés se développent. A ce stade de développement, le système artériel du têtard est extrêmement similaire au système artériel des nageoires croisées et des poissons poumons, et toute la différence se résume au fait que, en raison de l'absence de la quatrième branchie, la quatrième apportant branchial l'artère va sans interruption dans l'artère pulmonaire. Plus tard encore, les branchies sont réduites. Devant les fentes branchiales, un pli de peau se forme de chaque côté qui, s'étendant progressivement vers l'arrière, resserre ces fentes. Le têtard passe entièrement à la respiration pulmonaire et avale de l'air par la bouche. À l'avenir, des membres appariés se forment dans le têtard - d'abord l'avant, puis l'arrière. Cependant, les antérieurs sont cachés plus longtemps sous la peau. La queue et les intestins commencent à se raccourcir, le mésonéphros apparaît, la larve passe progressivement de la nourriture végétale à la nourriture animale et se transforme en une jeune grenouille.

Au cours du développement de la larve, ses systèmes internes se reconstituent : respiratoire, circulatoire, excréteur et digestif. La métamorphose se termine par la formation d'une copie miniature d'un adulte.

Pour un ambiste, une néoténie caractéristique, c'est-à-dire ils reproduisent des larves, qui ont longtemps été prises pour une espèce indépendante, elles ont donc leur propre nom - axolotl. Une telle larve est plus grosse qu'un adulte. Un autre groupe intéressant est la protéa aquatique, qui conserve ses branchies externes tout au long de sa vie, c'est-à-dire signes d'une larve.

La métamorphose d'un têtard en grenouille est d'un grand intérêt théorique, puisque prouve non seulement que les amphibiens ont évolué à partir de créatures ressemblant à des poissons, mais permet de reconstituer en détail l'évolution des systèmes d'organes individuels, en particulier les systèmes circulatoire et respiratoire, lors de la transition des animaux aquatiques vers les animaux terrestres.

Sens Les amphibiens consistent en ce qu'ils mangent de nombreux invertébrés nuisibles et servent eux-mêmes de nourriture à d'autres organismes dans les chaînes alimentaires.

Tableau 19. Caractéristiques comparatives de la structure des larves et des grenouilles adultes
Signe Larve (têtard) Animal adulte
Forme du corps Ressemblant à un poisson, avec des membres primordiaux, une queue avec une membrane nageuse Le corps est raccourci, deux paires de membres sont développées, il n'y a pas de queue
Façon de voyager Nager avec la queue Sauter, nager avec les membres postérieurs
Souffle Gill (les branchies sont d'abord externes, puis internes) Pulmonaire et cutané
Système circulatoire Coeur à deux chambres, un cercle de circulation sanguine Coeur à trois chambres, deux cercles de circulation sanguine
Organes sensoriels Les organes de la ligne latérale sont développés, il n'y a pas de paupières dans les yeux Il n'y a pas d'organes de la ligne latérale, les paupières sont développées dans les yeux
Mâchoires et façon de manger Grattez les algues avec les plaques cornées des mâchoires avec des unicellulaires et d'autres petits animaux Il n'y a pas de plaques cornées sur les mâchoires, avec une langue collante, il capture les insectes, les mollusques, les vers, les alevins de poisson
Mode de vie L'eau Terrestre, semi-aquatique

La reproduction. Les amphibiens sont dioïques. Les organes génitaux sont appariés, constitués de testicules légèrement jaunâtres chez le mâle et d'ovaires pigmentés chez la femelle. Les canaux de sortie partent des testicules et pénètrent dans la partie antérieure du rein. Ici, ils se connectent aux tubules urinaires et s'ouvrent dans l'uretère, qui agit simultanément comme canal déférent et s'ouvre dans le cloaque. Les œufs des ovaires tombent dans la cavité corporelle, d'où, à travers les oviductes, qui s'ouvrent dans le cloaque, ils sont retirés.

Chez les grenouilles, le diformisme sexuel est bien exprimé. Ainsi, le mâle a des tubercules sur l'orteil interne des pattes antérieures ("cal nuptial"), qui servent à maintenir la femelle pendant la fécondation, et des sacs vocaux (résonateurs), qui amplifient le son lors du coassement. Il convient de souligner que la voix apparaît d'abord chez les amphibiens. Évidemment, cela a à voir avec la vie sur terre.

Les grenouilles se reproduisent au printemps au cours de la troisième année de vie. Les femelles pondent des œufs dans l'eau, les mâles l'irriguent avec du liquide séminal. Les œufs fécondés se développent en 7 à 15 jours. Les têtards - larves de grenouilles - diffèrent grandement par leur structure des animaux adultes (tableau 19). Au bout de deux à trois mois, le têtard se transforme en grenouille.

Souffle d'animaux – ensemble de processus qui fournissentfrappé dans le corps de l'environnementoxygène , le sienutilisation par les cellules pour l'oxydation des substances organiques etexcrétion du corps du dioxyde de carbone.Une telle respiration s'appelleaérobique , et les organismes -aérobique .

D'ACCORD. N° 28. Biologie.

Chlorelle d'algues vertes

Infusoire-chaussure

Le processus de respiration chez les animaux est classiquement divisé en trois étapes :

Respiration externe = échange gazeux... Grâce à ce processus, l'animal reçoit de l'oxygène et se débarrasse du dioxyde de carbone, qui est le produit final du métabolisme.

Transport des gaz dans le corps- ce processus est assuré soit par des tubes trachéaux spéciaux, soit par des fluides corporels internes (sang contenant hémoglobine- un pigment qui peut fixer l'oxygène et le transporter dans les cellules, ainsi que transporter le dioxyde de carbone hors des cellules).

Respiration interne- se produit dans les cellules. Les nutriments simples (acides aminés, acides gras, glucides simples) sont oxydés et décomposés à l'aide d'enzymes, au cours desquels l'ÉNERGIE nécessaire à l'activité vitale de l'organisme est libérée.

Le rôle principal de la respiration est de libérer l'énergie des nutriments à l'aide de l'oxygène, qui participe aux réactions d'oxydation.

Certains des plus simples sont - organismes anaérobies, c'est-à-dire des organismes, sans oxygène. Anaérobies sont facultatifs et obligatoires. Les organismes anaérobies facultatifs sont des organismes qui peuvent vivre en l'absence d'oxygène ou en sa présence. Les organismes anaérobies obligatoires sont des organismes pour lesquels l'oxygène est toxique. Ils ne peuvent vivre qu'en l'absence d'oxygène. Les organismes anaérobies n'ont pas besoin d'oxygène pour oxyder les nutriments.

Brachonella - cilié anaérobie

Lamblia intestinale

Ascaris humain

Par façon de respirer et la structure du système respiratoire chez les animaux, on distingue 4 types de respiration :

Respiration cutanée Est l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone à travers le tégument du corps. Ce processus est basé sur le processus physique le plus important - la diffusion ... Les gaz n'entrent qu'à l'état dissous par le tégument à faible profondeur et à faible vitesse. Une telle respiration chez les organismes de petite taille, les téguments humides, mènent un mode de vie aquatique. Ce - éponges, coelentérés, vers, amphibiens.

Respiration trachéale –

effectuée par

systèmes de connexion

tubules - trachée , lequel

imprégner tout le corps, sans

participation de liquides. AVEC

leur environnement

connecter spécial

des trous - stigmates.

Organismes avec trachéale

la respiration est également faible (pas plus de 2 cm, sinon le corps n'aura pas assez d'oxygène). Ce - insectes, mille-pattes, arachnides.

la respiration branchiale - à l'aide de formations spécialisées avec un réseau dense de vaisseaux sanguins. Ces excroissances sont appelées branchies ... Chez les animaux aquatiques - vers polychètes, crustacés, mollusques, poissons, certaines espèces d'amphibiens... Chez les invertébrés, les branchies sont généralement externes et chez les cordés, internes. Les animaux à respiration branchiale ont des formes supplémentaires de respiration à travers la peau, les intestins, la surface de la bouche, la vessie natatoire.

Polychète à branchies

branchies de crustacés

Nudibranche

Respiration pulmonaire - c'est respirer à l'aide d'organes internes spécialisés - poumons.

Poumons– ce sont des sacs creux à parois minces, entrelacés d'un réseau dense de minuscules vaisseaux sanguins - des capillaires. La diffusion de l'oxygène de l'air dans les capillaires se produit sur la surface interne des poumons. En conséquence, plus cette surface interne est grande, plus la diffusion est active.

Presque tous les vertébrés terrestres respirent des poumons - reptiles, oiseaux, certains invertébrés terrestres - araignées, scorpions, mollusques pulmonaires et certains animaux aquatiques - poisson poumon. L'air pénètre dans les poumons par Voies aériennes.

Poumons d'un mammifère


Poumon de reptile

Système respiratoire des oiseaux

La respiration des animaux est déterminée par leur mode de vie et s'effectue à l'aide des téguments, de la trachée, des branchies et des poumons.

Système respiratoire – un ensemble d'organes de transport d'air ou d'eau, qui contiennent de l'oxygène, et des échanges gazeux entre le corps et l'environnement.

Les organes respiratoires se développent comme des excroissances des enveloppes externes ou des parois du tractus intestinal. Le système respiratoire comprend les voies respiratoires et les organes d'échange de gaz. Chez les vertébrés Voies aériennes – fosse nasale, larynx, trachée, bronches ; une système respiratoire -poumons .

Caractéristiques comparatives du système respiratoire.

Grouper

Caractéristiques respiratoires

Coelentérés

Échange de gaz sur toute la surface du corps. Il n'y a pas d'organes respiratoires spéciaux.

Vers annelés

Branchies externes (vers polychètes) et toute la surface du corps (vers à petites soies, sangsues)

Mollusques

Branchies (bivalves, céphalopodes) et poumons (gastéropodes)

Arthropodes

Branchies (crustacés), trachée et poumons (arachnides), trachée (insectes)

Des poissons

Branchies. Organes respiratoires supplémentaires : poumons (poisson-poumon), zones de la bouche, pharynx, intestins, vessie natatoire

Amphibiens

Poumons cellulaires, branchies (chez les larves), peau (avec un grand nombre de vaisseaux). Voies respiratoires : narines, bouche, chambre trachéo-laryngée

Reptiles

Nid d'abeille léger. Voies respiratoires : narines, larynx, trachée, bronches

Des oiseaux

Les poumons sont spongieux. Voies respiratoires : narines, cavité nasale, larynx supérieur, trachée, larynx inférieur avec appareil vocal, bronches. Il y a des coussins gonflables.

Mammifères

Les poumons sont alvéolaires. Voies respiratoires : narines, cavité nasale, larynx avec appareil vocal, trachée, bronches.

Fonctions du système respiratoire :

    Apport d'oxygène aux cellules du corps et élimination du dioxyde de carbone des cellules du corps et échange de gaz(fonction principale).

    Régulation de la température corporelle(parce que l'eau peut s'évaporer à travers la surface des poumons et des voies respiratoires)

    Purification et désinfection de l'air entrant(mucus nasal)

Questions pour la maîtrise de soi.

Classe

Questions pour la maîtrise de soi

1. Qu'est-ce que la respiration ?

2. Quelles sont les principales étapes de la respiration ?

3. Nommez les principaux types de respiration chez les animaux.

4. Donnez des exemples d'animaux qui respirent avec leur peau, leurs branchies, leur trachée et leurs poumons.

5. Qu'est-ce que le système respiratoire ?

6. Quelles sont les principales fonctions du système respiratoire ?

7. Quelle est l'importance de la respiration pour la libération d'énergie dans les cellules animales ?

8. Qu'est-ce qui détermine le type de respiration des animaux ?

9. Quelles fonctions le système respiratoire remplit-il ?

10. Décrire les méthodes respiratoires des vertébrés.

Caractéristiques comparatives des organes respiratoires des animaux.

Système respiratoire

Caractéristiques structurelles

Les fonctions

Exemples de

Branchies

Externe(peigne, filamenteux et plumeux) ou interne(toujours associées au pharynx) excroissances à paroi mince du corps qui contiennent de nombreux vaisseaux sanguins

Échanges gazeux dans le milieu aquatique

Chez les poissons, presque toutes les larves d'amphibiens sans queue, dans la plupart des mollusques, certains vers et arthropodes

Trachée

Tubules ramifiés qui imprègnent tout le corps et s'ouvrent vers l'extérieur avec des trous (stigmates)

Échange de gaz dans l'air

La plupart des arthropodes

Poumons

Sacs à paroi mince qui ont un réseau ramifié de vaisseaux

Échange de gaz dans l'air

Chez certains mollusques et poissons, les vertébrés terrestres

L'appareil branchial des cordés a évolué dans le sens de la formation des lobes branchiaux. En particulier, les poissons ont développé 4-7 sacs branchiaux, qui sont des branchies entre les arcs branchiaux et contiennent un grand nombre de pétales, qui sont pénétrés par des capillaires (Fig. 190). Chez les poissons, une bulle d'air est également impliquée dans la respiration. [...]

La respiration branchiale est une respiration aquatique typique. Le but physiologique des branchies est de fournir de l'oxygène à l'organisme. Ils transfèrent l'oxygène de l'environnement au sang. [...]

La respiration cutanée, comme la plus primaire de la phylogénie et de l'ontogenèse, est alors remplacée par une respiration branchiale particulière, mais néanmoins un « rôle bien connu » continue de jouer jusqu'à la fin de la vie du poisson. [...]

Système respiratoire. Les branchies sont les organes respiratoires. Ils se trouvent de chaque côté de la tête. Ils sont basés sur les arcs branchiaux. Dans la grande majorité des cas chez nos poissons d'eau douce, à l'exception des seules lamproies, les branchies sont recouvertes de couvercles à l'extérieur, et leur cavité communique avec la cavité buccale. Sur les arcs branchiaux, il y a des plaques branchiales à deux rangées. Chaque plaque branchiale est oblongue, pointue, de forme linguale, possède une étamine cartilagineuse à sa base, enfermée dans une calotte osseuse et atteignant son extrémité libre. Une branche de l'artère branchiale, qui amène le sang veineux, longe le bord interne de la plaque branchiale, et une branche de la veine branchiale qui transporte le sang artériel le long du bord externe. Les vaisseaux capillaires s'en écartent. Sur les deux côtés plats de la plaque branchiale, il y a des plaques en forme de feuille, qui servent en fait à respirer ou à échanger des gaz. S'il n'y a qu'une seule rangée de plaques sur l'arc branchial, cela s'appelle un essaim de semi-crapaud. [...]

Chez les gobies, l'inhalation d'air humide est assurée par le cuir chevelu, la bouche et la cavité branchiale. La membrane muqueuse de ces cavités est bien alimentée en vaisseaux sanguins. L'air est aspiré par la bouche, l'oxygène est absorbé dans la bouche ou la cavité branchiale et le gaz restant est rejeté par la bouche. Fait intéressant, de nombreux gobies n'ont pas de vessie natatoire et d'autres organes sont adaptés à la respiration [...]

Chez un certain nombre de poissons, la respiration des branchies aux premiers stades de développement ne satisfait pas pleinement les besoins de l'organisme. En conséquence, des organes supplémentaires se développent (veines sous-intestinales, caudale supérieure et dorsale), qui constituent un ajout important à la respiration branchiale. Avec le développement et l'amélioration de la respiration branchiale, la respiration embryonnaire est progressivement réduite. [...]

En plus du taux de respiration, des changements sont également observés dans la profondeur de la respiration. Les poissons dans certains cas (à faible PO2, température élevée, teneur élevée en CO2 dans l'eau) respirent très souvent. Les mouvements respiratoires eux-mêmes sont petits. Cette respiration superficielle est particulièrement facile à des températures élevées. Dans certains cas, le poisson respire profondément. La bouche et les opercules s'ouvrent et se ferment largement. Avec une respiration superficielle, le rythme respiratoire est grand, avec une respiration profonde - [...]

Observant le rythme de la respiration des poissons, MM Voskoboinikov est arrivé à la conclusion que le passage de l'eau dans une direction par la bouche, les lobes branchiaux et les ouvertures branchiales est assuré par le fonctionnement des opercules branchiaux et la position particulière des lobes branchiaux. [. ..]

Au fur et à mesure que le type de respiration branchiale se développe, le saumon utilise plus facilement l'oxygène, même si celui-ci est en faible concentration (diminution de la concentration seuil en O2). [...]

Le rapport de la respiration primaire et secondaire varie selon les poissons. Même dans la loche, la respiration intestinale supplémentaire est devenue presque égale à la respiration des branchies. Loach a encore besoin. la respiration intestinale, même si c'est dans de l'eau bien aérée. De temps en temps, il remonte à la surface et avale de l'air, puis retombe au fond. Si, par exemple, dans une perche ou une carpe en manque d'oxygène, le rythme respiratoire devient plus fréquent, alors la loche c. de telles conditions n'accélèrent pas le rythme de la respiration, mais utilisent plus intensément la respiration intestinale. [...]

L'eau est pompée à travers la cavité branchiale en utilisant le mouvement de l'appareil buccal et des couvertures branchiales. Par conséquent, le taux de respiration chez les poissons est déterminé par le nombre de mouvements des branchies. Le rythme respiratoire des poissons est principalement influencé par la teneur en oxygène de l'eau, ainsi que la concentration en dioxyde de carbone, la température, le pH, etc. De plus, la sensibilité des poissons au manque d'oxygène (dans l'eau et le sang) est beaucoup plus supérieur à un excès de dioxyde de carbone (hypercapnie) ... Par exemple, à 10°C et une teneur en oxygène normale (4,0-5,0 mg/l), la truite fait 60-70, la carpe -30-40 mouvements respiratoires par minute, et à 1,2 mg 02/l la fréquence respiratoire augmente 2- 3 fois. En hiver, le rythme respiratoire de la carpe ralentit fortement (jusqu'à 3-4 mouvements respiratoires par minute). [...]

Avec une bouche ouverte et des couvertures branchiales fermées, le zode pénètre dans la cavité buccale, passe entre les lobes branchiaux dans la cavité branchiale. C'est un souffle. Ensuite, la bouche se ferme et l'opercule s'ouvre légèrement et de l'eau s'écoule. C'est l'expiration. L'examen de ce processus en détail a conduit à deux points de vue différents sur le mécanisme de la respiration. [...]

Chez certains poissons, le pharynx et la cavité branchiale sont adaptés à la respiration [...]

Les branchies sont le principal organe respiratoire de la plupart des poissons. Cependant, des exemples peuvent être cités lorsque, chez certains poissons, le rôle de la respiration des branchies est réduit, tandis que le rôle d'autres organes dans le processus de respiration est augmenté. Par conséquent, il n'est pas toujours possible de répondre à la question de savoir ce que le poisson respire en ce moment. Après avoir considérablement élargi la table de Bethe, nous présentons les ratios des différentes formes de respiration chez les poissons dans des conditions normales (tableau 85). [...]

L'effet suppresseur de l'excès de CO2 sur la respiration des branchies et la stimulation de la respiration pulmonaire chez les poissons à respiration pulmonaire ont été notés à plusieurs reprises. La transition des poissons à respiration pulmonaire de la respiration aquatique à la respiration aérienne s'accompagne d'une diminution de la pO2 artérielle et d'une augmentation de la pCO2. Il convient en particulier de noter que la stimulation de la respiration aérienne et l'inhibition de la respiration aquatique chez les poissons à respiration pulmonaire se produisent sous l'influence d'une diminution du niveau de 02 dans l'eau et d'une augmentation du niveau de CO2. Certes, avec l'hypoxie chez le poisson poumon ((Cheosegagosk), la respiration pulmonaire et la respiration des branchies sont améliorées, et avec l'hypercapnie, seule la respiration pulmonaire. Il est curieux qu'avec l'action combinée de l'hypoxie et de l'hypercapnie, la ventilation des poumons augmente et les branchies diminuent dans la région des branchies ou dans les vaisseaux branchiaux efférents. [...]

Le sous-développement ou l'absence totale de l'opercule rend la respiration difficile et entraîne une maladie des branchies. Le museau oblique interfère avec la prise de nourriture. Un dos cambré et une tête en forme de carlin entraînent un important retard de croissance. [...]

Le type de respiration intestinale le plus courant est celui dans lequel l'air est conduit à travers l'intestin, et les échanges gazeux se produisent dans la partie médiane ou arrière de celui-ci (loach, certains poissons-chats). Dans un autre type, par exemple chez Hippostomos et Acarys, l'air après être resté un certain temps dans l'intestin ne s'échappe pas par l'anus, mais est refoulé dans la cavité buccale puis rejeté par les fentes branchiales. Ce type de respiration intestinale est fondamentalement différent du premier ; par la suite, chez certains poissons, elle s'est développée en respiration pulmonaire. [...]

Un dispositif plus complexe pour la respiration aérienne est l'organe supragillaire. L'organe supragillaire se trouve dans Opy-ocephalus (tête de serpent) vivant dans le r. Cupidon, Luciocephalus, Anabas et autres. Cet organe est formé par la saillie du pharynx, et non par la cavité branchiale proprement dite, comme chez le poisson labyrinthe. [...]

Mouvements respiratoires, rythme respiratoire. Chez le poisson, l'opercule s'ouvre et se ferme périodiquement. Ces mouvements rythmiques de l'opercule ont longtemps été appelés mouvements respiratoires. Cependant, une compréhension correcte du processus respiratoire a été obtenue relativement récemment. [...]

Il est bien évident que l'intensité de la respiration cutanée est une expression de l'adaptabilité du poisson à la vie dans des conditions de carence en oxygène, lorsque la respiration branchiale n'est pas en mesure de fournir au corps l'oxygène en quantité requise. [...]

Une règle générale est observée: avec le développement de la respiration aérienne, une diminution de la branche branchiale (Suvorov) se produit. Anatomiquement, cela se traduit par le raccourcissement des lobes branchiaux (chez Polypterus, Ophiocephalus, Arapaima, Electrophorus) ou par la disparition d'un certain nombre de pétales (chez Monopterus, Amphipnous, poumons). Chez les protopterus, par exemple, les pétales sont presque complètement absents sur les premier et deuxième arcs, tandis que chez lepidosiren les pétales des branchies sont peu développés. [...]

Les poissons des eaux chaudes ont un appareil pour respirer l'air sous la forme d'un labyrinthe. L'organe labyrinthe est formé par la saillie de la cavité branchiale proprement dite et parfois (comme chez Anabas), il est doté de ses propres muscles. La surface interne de la "cavité labyrinthe" présente une variété de courbures dues à des plaques osseuses incurvées recouvertes d'une membrane muqueuse. De nombreux vaisseaux sanguins et capillaires s'approchent de la surface de la "cavité labyrinthe". Le sang leur vient de la branche de la quatrième artère branchiale. Le sang oxygéné s'écoule dans l'aorte dorsale. L'air capté par le poisson dans la bouche pénètre dans le labyrinthe par la bouche et y libère de l'oxygène dans le sang [...]

Plus récemment, S.V. Streltsova (1949) a réalisé des études plus détaillées de la respiration cutanée chez 15 espèces de poissons. Elle déterminait à la fois la respiration générale et surtout la respiration cutanée. La respiration branchiale a été arrêtée en plaçant un masque en caoutchouc scellé sur les branchies. Cette technique lui a permis de déterminer la part de la participation de la respiration cutanée dans la respiration totale des poissons. Il s'est avéré que cette valeur est très différente selon les poissons et est associée au mode de vie et à l'écologie des poissons. [...]

Des expériences ont montré que les paires de nerfs crâniens V, VII, IX et X sont nécessaires à une respiration normale. Les branches qui en dérivent innervent la mâchoire supérieure (paire V), l'opercule (paire VII) et les branchies (paires IX et X). [...]

Pratiquement tous les cyclostomes et les poissons ont une "réserve morphofonctionnelle" pour augmenter le pouvoir de respiration sous la forme de certaines structures d'échange de gaz "gonflées". Il a été établi expérimentalement que dans des conditions normales chez les poissons, pas plus de 60 % des lobes branchiaux fonctionnent. Les autres ne sont activés que dans des conditions d'apparition d'hypoxie ou d'augmentation de la demande en oxygène, par exemple, avec une augmentation de la vitesse de nage. [...]

Au stade larvaire (têtards), les amphibiens ressemblent beaucoup aux poissons : ils retiennent la respiration branchiale, ont des nageoires, un cœur à deux chambres et un cercle de circulation sanguine. Les formes adultes se caractérisent par un cœur à trois chambres, deux cercles de circulation sanguine, deux paires de membres. Des poumons apparaissent, mais ils sont peu développés, de sorte que des échanges gazeux supplémentaires se produisent à travers la peau (Fig. 81). Les amphibiens vivent dans des endroits chauds et humides, surtout sous les tropiques, où ils sont les plus abondants. [...]

Les larves et les alevins d'esturgeons sont transportés au cours des deux premiers jours suivant l'éclosion des œufs jusqu'à la transition vers la respiration branchiale, car la respiration branchiale nécessite plus d'oxygène. La saturation en oxygène de l'eau doit être d'au moins 30 % de la saturation normale. À une température de l'eau de 14-17 ° C et à une aération constante, la densité de peuplement, en fonction de la masse des larves, peut être augmentée à 200 pcs. pour 1 litre d'eau. [...]

À l'âge de 15 jours, la larve a des veines sous-intestinales élargies qui entourent les intestins (qui remplissent déjà la fonction de respiration) et une nageoire pectorale avec des vaisseaux densément ramifiés. A l'âge de 57 jours chez la larve, les branchies externes se sont contractées et sont complètement fermées par l'opercule. Tout. les nageoires, en plus du préanal, sont bien pourvues de vaisseaux. Ces nageoires servent d'organes respiratoires (fig. -67). [...]

Dans un travail de test soigneusement effectué sur la même espèce de poisson - sur l'omble de fontaine, il a été montré que déjà à pH 5,2, une hypertrophie des cellules muqueuses de l'épithélium des branchies se produit et le mucus s'accumule sur les branchies. Par la suite, avec une augmentation de l'acidité de l'eau à 3,5, la destruction de l'épithélium branchial et son rejet des cellules de soutien ont été notés. L'accumulation de mucus sur les branchies pendant la période où la respiration est particulièrement difficile est également constatée chez d'autres espèces de saumon. [...]

Il est nécessaire d'augmenter le pOr, auquel HbO2 est formé. Pour la plupart, la respiration des branchies et la fréquence cardiaque augmentent chez les poissons. Dans ce cas, il y a non seulement maintien de la pO2 à un niveau plus élevé, mais également diminution de la pCOr. Cependant, l'organisme ne peut y parvenir que dans certaines limites de température, car l'eau du réservoir est moins saturée en oxygène à des températures élevées qu'à des températures basses. Dans des conditions de laboratoire et lors du transport de poissons vivants dans des navires fermés, l'état du poisson peut être amélioré par : qu'avec une augmentation de la température, le PO dans l'eau est artificiellement augmenté par aération. [...]

Les organes supragill et labyrinthe se trouvent dans la tête de serpent et chez les poissons tropicaux (coqs, gourami, macropodes). Ce sont des protubérances sacculaires de la cavité branchiale (organe labyrinthe) ou du pharynx (organe supraragillaire) et sont principalement destinées à la respiration aérienne. [...]

Chez l'herbe amère européenne, les vaisseaux du réseau respiratoire atteignent un développement plus important que chez nos autres cyprinidés. C'est le résultat de l'adaptation de l'organisme à la vie dans la cavité branchiale des mollusques aux premiers stades de développement dans des conditions d'oxygène pauvres. Avec le passage à la vie dans l'eau, toutes ces adaptations disparaissent et il ne reste que la respiration branchiale développée. [...]

Les poissons sont subdivisés en cartilagineux et osseux. L'habitat du poisson est constitué de plans d'eau, qui ont façonné les caractéristiques de leur corps et créé des nageoires comme organes de mouvement. La respiration est branchiale et le cœur est à deux chambres et un seul cercle de circulation sanguine. [...]

Selon R. Lloyd, le moment principal est une augmentation du débit d'eau traversant les branchies et, par conséquent, une augmentation de la quantité de poison atteignant la surface de l'épithélium des branchies avec pénétration ultérieure dans le corps. De plus, la concentration du poison à la surface de l'épithélium branchial est déterminée non seulement par la concentration du poison dans la masse de la solution, mais également par le taux de respiration. Nous ajoutons à cela que selon les données obtenues par M. Shepard, avec une diminution de la concentration en oxygène dans l'eau, la teneur en hémoglobine dans le sang augmente et, ce qui est particulièrement important, le taux de circulation sanguine par les branchies augmente.[ ...]

Entre n[ochim, la même capacité a été utilisée pour expliquer les incidents de la vie des PCC avec une bouche envahie. Et ici des études ont montré que ces carpes traînent leur existence pendant un certain temps, s'étant adaptées pour absorber l'eau pour respirer et avec elle un certain nombre de crustacés par les ouvertures branchiales. [...]

Les cordés sont également caractérisés par la présence d'un faisceau nerveux sous la forme d'un tube au-dessus de la notocorde et d'un tube digestif en dessous de la notocorde. De plus, ils sont caractérisés par la présence à l'état embryonnaire ou tout au long de leur vie de nombreuses fentes branchiales qui s'ouvrent vers l'extérieur à partir de la région pharyngée du tube digestif et sont des organes respiratoires. Enfin, elles se caractérisent par la localisation du cœur ou du vaisseau le remplaçant sur la face ventrale. [...]

En résumant les nombreuses données expérimentales disponibles aujourd'hui sur l'effet d'une carence en oxygène à long ou à court terme sur des poissons d'écologie différente, un certain nombre de conclusions générales peuvent être tirées. La principale réaction des poissons à l'hypoxie est une augmentation de la respiration due à une augmentation de sa fréquence ou de sa profondeur. Dans le même temps, le volume de ventilation branchiale augmente fortement. La fréquence cardiaque diminue, le volume systolique cardiaque augmente, de sorte que le volume du flux sanguin reste constant. Au cours du développement de l'hypoxie, la consommation d'oxygène augmente d'abord légèrement, puis revient à la normale. Avec l'approfondissement de l'hypoxie, l'efficacité de l'absorption d'oxygène commence à diminuer, tandis que la consommation d'oxygène par les tissus augmente, ce qui crée des difficultés supplémentaires pour les poissons à fournir une demande en oxygène dans des conditions de faible teneur en eau. La tension d'oxygène dans le sang artériel et veineux, l'utilisation de l'oxygène de l'eau, l'efficacité de son transfert et l'efficacité de l'oxygénation du sang sont réduites. [...]

Un électrocardiogramme est enregistré comme suit. Des électrodes, soudées sur de minces conducteurs flexibles, sont insérées : une dans la région du cœur sur la face ventrale du corps, et l'autre entre la nageoire dorsale et la tête sur la face dorsale. Pour enregistrer la fréquence respiratoire, des électrodes sont insérées dans l'opercule et dans le rostre. La fréquence respiratoire et la fréquence cardiaque peuvent être enregistrées simultanément par deux générateurs indépendants d'un électrocardiographe ou de tout autre appareil (par exemple, un électroencéphalographe à deux canaux). Dans ce cas, le poisson peut être à la fois à l'état libre dans l'aquarium et à l'état fixe. L'enregistrement d'un électrocardiogramme n'est réalisable que dans des conditions de dépistage complet de l'eau de l'aquarium. Le blindage peut se faire de deux manières : en immergeant des plaques de fer galvanisé dans l'eau ou en soudant un conducteur au fond de l'aquarium. Si l'aquarium est en plexiglas, il doit être placé sur une feuille de fer. [...]

En comparant ces données pour les juvéniles avec les données de Kuptsis pour le gardon adulte, il est facile de voir que la valeur seuil pour le gardon juvénile au 49ème jour après l'éclosion est très proche de la valeur seuil pour un adulte (1 et 0,6-1 mg / l, respectivement). Par conséquent, après l'établissement de la respiration branchiale, la capacité d'utiliser l'oxygène atteint rapidement sa limite. [...]

Les branchies jouent un rôle important dans l'élimination des sels en excès. Si des ions bivalents sont excrétés en quantités importantes par les reins et le tube digestif, les ions monovalents (principalement Ni et SG) sont excrétés presque exclusivement par les branchies, qui remplissent une double fonction chez les poissons - respiration et excrétion. L'épithélium branchial contient de grandes cellules caliciformes spéciales contenant un grand nombre de mitochondries et un réticulum eudoplasmique bien développé. Ces cellules « chlorures » (ou « sels ») sont situées dans les lobes branchiaux primaires et, contrairement aux cellules respiratoires, sont associées aux vaisseaux du système veineux. Le transfert d'ions à travers l'épithélium branchial a le caractère d'un transport actif et va de pair avec la dépense d'énergie. Le stimulus de l'activité excrétrice des cellules chlorées est une augmentation de l'osmolarité sanguine. [...]

Les solides en suspension ont tendance à former des suspensions instables ou stables et comprennent à la fois des composants inorganiques et organiques. Avec une augmentation de leur teneur, la transmission de la lumière se détériore, l'activité de la photosynthèse diminue, l'aspect de l'eau se dégrade et la respiration branchiale peut être perturbée. Au fur et à mesure que les solides se déposent au fond, l'activité de la flore et de la faune benthiques diminue. [...]

Dans l'ontogenèse des poissons, une séquence définie du rôle des surfaces individuelles de perception d'oxygène est observée : l'œuf étoilé d'esturgeon respire à travers toute la surface ; chez l'embryon, l'apport d'oxygène se fait principalement par un réseau dense de capillaires sur le sac vitellin ; après l'éclosion, vers le 5ème jour, apparaît la respiration branchiale qui devient alors la principale. [...]

La loche remonte à la surface de l'eau pour avaler de l'air à : t = 10° 2-3 fois par heure, et à 25-30° déjà 19 fois. Si l'eau est bouillie, c'est-à-dire pour réduire la PO2, alors la loche remonte à la surface à t = 25-2,7°' une fois par heure. A t = 5° dans l'eau courante, il n'est pas remonté à la surface pendant 8 heures. Dans ces expériences, il a été clairement montré que la respiration intestinale, qui est un complément à la respiration branchiale, s'acquitte de manière assez satisfaisante de sa fonction à des exigences corporelles faibles de 02 (à t = 5°) ou à une concentration élevée en oxygène dans l'environnement ( eau courante). Mais la respiration branchiale ne suffit pas si le métabolisme dans le corps est augmenté (t == 25-30 °) ou si la PO2 dans l'environnement (eau bouillie) a fortement diminué. Dans ce cas, la respiration intestinale est en outre activée et la loche reçoit la quantité d'oxygène requise. [...]

Au Dévonien, le climat était fortement continental, aride, avec de fortes fluctuations de température au cours de la journée et selon les saisons ; de vastes déserts et semi-déserts sont apparus. Les premières glaciations ont également été observées. Pendant cette période, les poissons prospéraient, habitant les mers et les eaux douces. A cette époque, de nombreuses masses d'eau terrestres s'asséchaient en été, gelaient avec un serpent, et les poissons qui les habitaient pouvaient être sauvés de deux manières : en s'enfouissant dans le limon ou en migrant à la recherche d'eau. Le premier chemin a été emprunté par les poissons à respiration pulmonaire, qui, avec les branchies, ont développé la respiration pulmonaire (le poumon s'est développé à partir de la vessie natatoire). Leurs nageoires avaient la forme de lobes, constitués d'os séparés auxquels étaient attachés des muscles. À l'aide de nageoires, les poissons pouvaient ramper le long du fond. De plus, ils pourraient aussi avoir la respiration pulmonaire. Le poisson cis-fin a donné naissance aux premiers amphibiens - stégocéphales. Sur terre dans le Dévonien, les premières forêts de fougères géantes, prêles et lyres apparaissent. [...]

Parmi les changements cliniques généraux chez les poissons, on note les suivants : dépression de l'état général, suppression et perversion des réactions à : stimuli externes ; assombrissement, pâleur, hyperémie et hémorragie de la peau du corps; froissement d'écailles; violation du sens de l'équilibre, de l'orientation, de la coordination des mouvements et du travail coordonné des nageoires; conjonctivite, kératite "cataractes, ulcération cornéenne, bombement, perte de vision; refus total ou partiel de se nourrir; gonflement de l'abdomen (cas aigus d'empoisonnement); modification du rythme respiratoire et de l'amplitude d'oscillation des branchies ; crampes périodiques des muscles du tronc, tremblements des branchies et des nageoires pectorales. Avec une intoxication chronique, des signes d'épuisement croissant se développent. Dans les processus sévères, il se développe: l'hydropisie toxique. En cas de décès, les poissons empoisonnés : de la surface de l'eau coulent au fond, ils développent un coma, la respiration devient peu profonde, puis s'arrête - la mort survient. [...]

Moins claire est la localisation des récepteurs périphériques qui perçoivent les changements dans la teneur en CO2, et les voies pour conduire les impulsions de ces récepteurs vers le centre respiratoire. Ainsi, par exemple, après la section des paires IX et X de nerfs crâniens innervant les branchies, les impulsions sont restées sous une forme affaiblie. Chez les poissons à respiration pulmonaire, une suppression de la respiration branchiale a été notée avec une augmentation de la pCO2 dans l'eau, qui peut être éliminée par l'atropine. L'effet d'inhibition de la respiration pulmonaire sous l'influence d'un excès de dioxyde de carbone n'a pas été observé chez ces poissons, ce qui suggère la présence de récepteurs sensibles au CO2 dans la région branchiale.

L'échange de gaz, ou respiration, se traduit par l'absorption d'oxygène par l'organisme à partir de l'environnement (eau ou atmosphère) et la libération de dioxyde de carbone dans ce dernier en tant que produit final du processus d'oxydation se déroulant dans les tissus, en raison de auquel l'énergie nécessaire à la vie est libérée. L'oxygène est absorbé par le corps de diverses manières; ils peuvent principalement être caractérisés comme : 1) la respiration diffuse et 2) la respiration locale, c'est-à-dire par des organes spéciaux.

Respiration diffuse consiste en l'absorption d'oxygène et la libération de dioxyde de carbone par toute la surface de l'enveloppe externe - la peau et la membrane épithéliale du tube digestif - vers des organes spécialement adaptés à cela. Cette méthode d'échange gazeux est caractéristique de certains types d'animaux multicellulaires primitifs, tels que les éponges, les coelentérés et les vers plats, et est due à leur absence de système circulatoire.

Il va sans dire que la respiration diffuse n'est inhérente qu'aux organismes dans lesquels le volume du corps est petit, et sa surface est relativement étendue, puisqu'on sait que le volume du corps augmente proportionnellement au cube du rayon, et la surface correspondante - seulement le carré du rayon. Par conséquent, avec un volume corporel important, cette méthode de respiration s'avère insuffisante.

Cependant, même avec des rapports volume-surface plus ou moins correspondants, la respiration diffuse ne peut toujours pas satisfaire les organismes, car plus l'activité vitale se manifeste vigoureusement, plus les processus oxydatifs dans le corps doivent se dérouler.

Avec des manifestations intensives de la vie, malgré le petit volume du corps, il est nécessaire d'augmenter sa surface de contact avec un environnement contenant de l'oxygène et des dispositifs spéciaux pour accélérer la ventilation des voies respiratoires. Une augmentation de la zone d'échange gazeux est obtenue par le développement d'organes respiratoires spéciaux.

Les organes respiratoires spéciaux varient considérablement dans les détails de leur construction et de leur emplacement dans le corps. Pour les animaux aquatiques, ces organes sont les branchies, pour les animaux terrestres, pour les invertébrés et pour les vertébrés, les poumons.

Gill respire. Il y a des branchies externes et internes. Les branchies externes primitives sont une simple saillie de rameaux villeux de la peau, abondamment pourvus de vaisseaux capillaires. Dans certains cas, ces branchies diffèrent peu dans leur fonction de la respiration diffuse, n'étant qu'un stade supérieur de celui-ci (Fig. 332- A, 2). Ils sont généralement concentrés dans les régions antérieures du corps.

Les branchies internes sont formées à partir des plis de la membrane muqueuse de la section initiale du tube digestif entre les fentes branchiales (Fig. 246-2-5 ; 332- 7). La peau adjacente forme une ramification abondante sous forme de pétales avec un grand nombre de vaisseaux sanguins capillaires. Les branchies internes sont souvent recouvertes d'un pli spécial de la peau (couverture branchiale), dont les mouvements oscillatoires améliorent les conditions d'échange, augmentant le débit d'eau et éliminant les portions utilisées.

Les branchies internes sont caractéristiques des vertébrés aquatiques, et l'acte d'échange gazeux chez eux est compliqué par le passage de portions d'eau vers les fentes branchiales à travers la cavité buccale et par les mouvements de la couverture branchiale. De plus, leurs branchies sont incluses dans la circulation. Chaque arc branchial a ses propres vaisseaux et, en même temps, une différenciation plus élevée du système circulatoire est réalisée.

Bien sûr, avec les méthodes branchiales d'échange gazeux, la respiration cutanée peut également être préservée, mais elle est si faible qu'elle est repoussée à l'arrière-plan.

En décrivant l'oropharynx du tube digestif, il a déjà été dit que l'appareil branchial est également caractéristique de certains invertébrés, tels que, par exemple, les animaux semi-chordés et chordés.

Respiration pulmonaire- un moyen d'échange gazeux extrêmement parfait, servant facilement les organismes des animaux massifs. Il est caractéristique des vertébrés terrestres : amphibiens (pas à l'état larvaire), reptiles, oiseaux et mammifères. Un certain nombre d'organes dotés d'autres fonctions se joignent à l'acte d'échange gazeux concentré dans les poumons, de sorte que la méthode de respiration pulmonaire nécessite le développement d'un complexe d'organes très complexe.

Lorsque l'on compare les types de respiration aquatique et terrestre des vertébrés, il convient de garder à l'esprit une différence anatomique importante. Au cours de la respiration branchiale, des portions d'eau, l'une après l'autre, pénètrent dans la bouche primitive et sont libérées par les fentes branchiales, où l'oxygène en est extrait par les vaisseaux des replis branchiaux. Ainsi, l'appareil respiratoire branchial des vertébrés est caractérisé par une entrée et un certain nombre d'ouvertures de sortie. Dans la respiration pulmonaire, les mêmes ouvertures sont utilisées pour l'introduction et l'évacuation de l'air. Cette caractéristique, bien sûr, est associée au besoin d'aspirer et d'expulser des portions d'air pour une ventilation plus rapide de la zone d'échange gazeux, c'est-à-dire au besoin d'expansion et de contraction des poumons.

On peut supposer que les ancêtres lointains et plus primitifs des vertébrés avaient un tissu musculaire indépendant dans les parois de la vessie natatoire transformé en poumon; par ses contractions périodiques, l'air a été poussé hors de la bulle, et à la suite de son expansion, en raison de l'élasticité des parois de la bulle, des portions d'air frais ont été recrutées. Le tissu élastique, avec le tissu cartilagineux, domine maintenant comme support dans les organes respiratoires.


Plus tard, avec une augmentation de l'activité vitale des organismes, un tel mécanisme de mouvements respiratoires est devenu déjà imparfait. Dans l'histoire du développement, elle a été remplacée par une force concentrée soit dans la cavité buccale et la trachée antérieure (amphibiens), soit dans les parois thoraciques et abdominales (reptiles, mammifères) sous la forme d'une partie spécialement différenciée de la les muscles du tronc (muscles respiratoires) et, enfin, le diaphragme. Le poumon obéit aux mouvements de cette musculature, se dilatant et se contractant passivement, et conserve l'élasticité nécessaire pour cela, ainsi qu'un petit appareil musculaire comme dispositif auxiliaire.

La respiration cutanée devient si insignifiante que son rôle est réduit à presque zéro.

Les échanges gazeux dans les poumons chez les vertébrés terrestres, comme chez les aquatiques, sont étroitement liés au système circulatoire par l'organisation d'un cercle de circulation sanguine séparé, respiratoire ou petit.

Il est assez clair que les principaux changements structurels du corps au cours de la respiration pulmonaire sont réduits à: 1) une augmentation du contact de la zone de travail des poumons avec l'air et 2) une connexion très étroite et non moins étendue de ce zone avec les capillaires à paroi mince de la circulation.

La fonction de l'appareil respiratoire - laisser entrer l'air dans ses nombreux canaux d'échange gazeux - témoigne de la nature de sa construction sous la forme d'un système de tubes ouverts et béants. Leurs parois, en comparaison avec le tube intestinal mou, sont composées d'un matériau de support plus dur ; par endroits sous forme de tissu osseux (cavité nasale), mais principalement sous forme de tissu cartilagineux et de tissu élastique qui est facilement conforme, mais revient rapidement à la normale.

La membrane muqueuse des voies respiratoires est tapissée d'un épithélium cilié spécial. Ce n'est que dans quelques zones qu'il se transforme en une forme différente en fonction d'autres fonctions de ces zones, comme dans la région olfactive et dans les lieux d'échange gazeux eux-mêmes.

Tout au long des voies respiratoires pulmonaires, l'attention est attirée sur trois zones particulières. Parmi ceux-ci, la zone d'axe n initial avec t est pour l'air perçu, qui est examiné ici pour l'odeur. La deuxième section, la bouche, est un dispositif pour isoler les voies respiratoires du tube digestif lors du passage du coma alimentaire à travers le pharynx, pour produire des sons et, enfin, pour produire des toux saccadées qui éjectent du mucus des voies respiratoires. La dernière section - l e gk et e - représente l'organe d'échange direct des gaz.

Entre la cavité nasale et le larynx, il y a une cavité pharyngée commune avec l'appareil digestif, et la respiration s'étend entre le larynx et le poumon.

corps gorge ou trachée. Ainsi, l'air qui passe est utilisé par les régions en expansion décrites dans trois directions différentes : a) les odeurs perçues, b) les appareils pour produire des sons, et enfin v)échanges gazeux, dont ce dernier est le principal.