Care este pielea amfibienilor. Acoperiri generale ale amfibienilor. Sistemul respirator al amfibienilor

CLASA APĂ PĂMÂNTĂ (AMRNIVIA)

Caracteristici generale. Amfibieni - vertebrate cu patru picioare din grup Anamnia. Temperatura corpului lor este variabilă, în funcție de temperatura mediului extern. Pielea este goală, cu un număr mare de glande mucoase. Creierul anterior are două emisfere. Cavitatea nazală comunică cu nările interne bucale - coaanele. Există o ureche medie, care conține o osiculă auditivă. Craniul este articulat cu o singură vertebra cervicală prin doi condili. Sacrul este format dintr-o vertebra. Organele respiratorii ale larvelor sunt branhiile, iar ale adulților, plămânii. Pielea joacă un rol important în respirație. Există două cercuri de circulație a sângelui. Inima are trei camere și este formată din două atrii și un ventricul cu un con arterial. Rinichi trunchi. Înmulțit prin depunere a icrelor. Dezvoltarea amfibienilor are loc cu metamorfoza. Ouăle și larvele se dezvoltă în apă, au branhii, au un singur cerc de circulație a sângelui. După metamorfoză, amfibienii adulți devin animale terestre care respiră plămâni cu două cercuri de circulație a sângelui. Doar câțiva amfibieni își petrec întreaga viață în apă, reținând branhii și alte semne de larve.

Sunt cunoscute peste 2 mii de specii de amfibieni. Ele sunt răspândite pe toate continentele și insulele globului, dar sunt mai numeroase în țările cu climă caldă și umedă.

Amfibienii sunt obiecte valoroase ale experimentelor fiziologice. În timp ce le studiam, s-au făcut multe descoperiri remarcabile. Astfel, IM Sechenov, în experimente pe broaște, a descoperit reflexele creierului. Amfibienii sunt interesanți ca animale, înrudiți filogenetic, pe de o parte, cu peștii străvechi și v celălalt cu reptile primitive.

Structura și funcțiile vitale. Aspectul amfibienilor este divers. La amfibienii cu coadă, corpul este alungit, picioarele sunt scurte, de aproximativ aceeași lungime, o coadă lungă se păstrează pe tot parcursul vieții. La amfibienii fără coadă, corpul este scurt și lat, picioarele din spate sar, mult mai lungi decât cele din față, coada este absentă la adulți. Viermii (fără picioare) au un corp lung, asemănător viermilor, fără picioare. La toți amfibienii, gâtul nu este exprimat sau este slab exprimat. Spre deosebire de pești, capul lor se articulează cu coloana vertebrală într-o manieră flexibilă.

Voaluri. Pielea amfibienilor este subțire, goală, acoperită de obicei cu mucus secretat de numeroase glande cutanate. La larve, glandele mucoase sunt unicelulare, la adulți, sunt pluricelulare. Mucusul secretat previne uscarea pielii, ceea ce este necesar pentru respirația pielii. La unii amfibieni, glandele pielii secretă un secret otrăvitor sau arzător care îi protejează de prădători. Gradul de keratinizare a epidermei la diferite specii de amfibieni este departe de a fi același. La larve și adulții care duc în principal un stil de viață acvatic, cheratinizarea straturilor de suprafață ale pielii este slab dezvoltată, dar la broaștele de pe spate stratul cornos reprezintă 60% din întreaga grosime a epidermei.

Pielea este un organ respirator important la amfibieni, după cum o demonstrează cifrele pentru raportul dintre lungimea capilarelor pielii și lungimea acestor vase în plămâni; la triton, este 4: 1, iar la broaștele cu pielea uscată, este 1: 3.

Colorarea amfibienilor este adesea favorizantă. Unii, precum broasca de copac, sunt capabili să-l schimbe.

Scheletul amfibienilor este format din coloana vertebrală, craniul, oasele membrelor și curelele acestora. Coloana vertebrală este împărțită în secțiuni: cervicală, constând dintr-o vertebră, trunchi - dintr-un număr de vertebre, sacral - dintr-o vertebră și caudal. La amfibienii fără coadă, rudimentele vertebrelor caudale cresc împreună într-un os lung - urostilul. La unii amfibieni caudați, vertebrele sunt biconcave: între ele se păstrează rămășițele notocordului. La majoritatea amfibienilor, ei sunt fie convexe în față și concave în spate, fie, dimpotrivă, concave în față și convexe în spate. Cufărul lipsește.

Scullîn principal cartilaginoase, cu un număr mic de oase (secundare) și principale (primare). Odată cu trecerea de la respirația branhială a strămoșilor acvatici ai amfibienilor la respirația pulmonară, scheletul visceral s-a schimbat. Scheletul regiunii branchiale a fost parțial modificat în osul hioid. Partea superioară a arcului hioid este pandantivul, de care sunt atașate fălcile la peștii inferiori, la amfibieni, datorită fuziunii maxilarului superior primar cu craniul, acesta s-a transformat într-un mic osicul auditiv - un etrier situat în urechea medie.

Schelet membrele și centurile lor sunt compuse din elemente caracteristice membrelor cu cinci degete ale vertebratelor terestre. Numărul degetelor de la picioare variază de la specie la specie . Musculatura amfibienii, datorită mișcărilor mai variate și dezvoltării membrelor adaptate mișcării pe uscat, își pierd în mare măsură structura metameră și capătă o diferențiere mai mare. Mușchii scheletici sunt reprezentați de mulți mușchi individuali, al căror număr în broască depășește 350.

Agitat sistem a suferit complicații semnificative în comparație cu cea a peștilor. Creierul este relativ mai mare. Caracteristicile progresive ale structurii sale ar trebui să fie luate în considerare formarea emisferelor anterioare și prezența celulelor nervoase nu numai în pereții laterali, ci și în acoperișul emisferelor. Datorită faptului că amfibienii sunt inactivi, cerebelul lor este slab dezvoltat. Diencefalul are un apendice deasupra - glanda pineală, iar din partea inferioară pleacă o pâlnie, cu care este conectată glanda pituitară. Mezencefalul este slab dezvoltat. Nervii se extind de la creier și măduva spinării la toate organele corpului. Există zece perechi de nervi ai capului. Nervii spinali formează legăturile brahiale și lombosacrale care inervează membrele anterioare și posterioare.

Organe de simț amfibienii au primit o dezvoltare progresivă în procesul de evoluție. Datorită faptului că mediul aerian este mai puțin conducător de sunet, structura urechii interne în organele auditive ale amfibienilor a devenit mai complicată și s-a format urechea medie (cavitatea timpanică) cu un os auditiv. Urechea medie este delimitată în exterior de membrana timpanică. Comunica cu canalul faringelui (Trupa lui Eustachio), ceea ce face posibila echilibrarea presiunii aerului din acesta cu presiunea mediului extern. Datorită particularităților vederii în aer la amfibieni, au existat modificări în structura ochilor. Corneea ochiului este convexă, cristalinul este lenticular, există pleoape care protejează ochii. Organe simțul mirosului are nări externe și interne. Larvele și amfibienii care trăiesc constant în apă rețin organele liniei laterale caracteristice peștilor.

Organe digestive. O gură largă duce într-o cavitate bucală vastă: la mulți amfibieni, dinții mici sunt localizați pe maxilare, precum și pe palat, care ajută la reținerea prăzii. Amfibienii au limbi de diferite forme; la broaște, este atașat de partea din față a maxilarului inferior și poate fi aruncat din gură; animalele folosesc acest lucru pentru a prinde insecte. Nările interne, coane, se deschid în cavitatea bucală, iar trompele lui Eustachie se deschid în faringe. Interesant este că ochii broaștei iau parte la înghițirea alimentelor; prinzând prada cu gura, broasca își atrage privirea în adâncurile cavității bucale prin contracția musculară, împingând mâncarea în esofag. Prin esofag, alimentele intră în stomacul sub formă de sac și de acolo - în intestinul relativ scurt, care este împărțit în secțiuni subțiri și groase. Bila produsă de ficat și secreția pancreasului intră la începutul intestinului subțire prin canale speciale. Ureterele, canalul vezical și canalele reproducătoare se deschid în partea finală a intestinului gros - cloaca.

Sistemul respirator se schimbă odată cu vârsta animalului. Larvele de amfibieni respiră cu branhii externe sau interne. La amfibienii adulți se dezvoltă plămânii, deși la unii amfibieni cu coadă branhiile persistă toată viața. Plămânii arată ca niște pungi elastice cu pereți subțiri, cu pliuri pe suprafața interioară. Deoarece amfibienii nu au piept, aerul intră în plămâni prin înghițire: când fundul gurii este coborât, aerul intră în el prin nări, apoi nările se închid, iar fundul gurii „se ridică, împingând aerul în plămâni”. .rolul este jucat de schimbul de gaze prin piele.

Sistem circulator.În legătură cu respirația aerului, amfibienii au două cercuri de circulație a sângelui. Inima amfibiilor este cu trei camere, este formată din două atrii și un ventricul. Atriul stâng primește sânge de la plămâni, iar atriul drept primește sânge venos din întregul corp cu un amestec de sânge arterial provenit din piele. Sângele din ambele atrii curge în ventricul printr-un orificiu comun cu valve. Ventriculul continuă într-un con arterial mare, urmat de o aortă abdominală scurtă. La amfibienii fără coadă, aorta este împărțită în trei perechi de vase care pleacă simetric, care sunt artere branhiale modificate ale strămoșilor asemănătoare peștilor. Perechea anterioară - arterele carotide, transportă sângele arterial la cap. A doua pereche - arcadele aortei, îndoite spre partea dorsală, se îmbină în aorta dorsală, din care pleacă arterele care transportă sângele către diferite organe și părți ale corpului. A treia pereche sunt arterele pulmonare, prin care sângele venos curge în plămâni. Pe drumul către plămâni, arterele cutanate mari se ramifică din ele, îndreptându-se spre piele, unde se ramifică în multe vase, provocând respirația cutanată, care este de mare importanță la amfibieni. Din plămâni, sângele arterial curge prin venele pulmonare în atriul stâng.

Sângele venos din spatele corpului trece parțial în rinichi, unde venele renale se descompun în capilare, formând sistemul portal renal. Venele care părăsesc rinichii formează o venă cavă posterioară (inferioară) nepereche. O altă parte a sângelui din partea posterioară a corpului curge prin două vase, care, unindu-se, formează vena abdominală. Merge, ocolind rinichii, la ficat și participă, împreună cu vena portă a ficatului, care transportă sângele din intestin, la formarea sistemului portal al ficatului. După părăsirea ficatului, venele hepatice curg în vena cavă posterioară, iar aceasta din urmă în sinusul venos (sinusul venos) al inimii, care este expansiunea venelor. Sinusul venos primește sânge de la cap, membrele anterioare și piele. Din sinusul venos, sângele curge în atriul drept. Amfibienii cu coadă au păstrat venele cardinale din strămoșii acvatici.

Organe excretoare la amfibienii adulți sunt reprezentați de rinichi trunchi. O pereche de uretere părăsește rinichii. Urina excretată de ei intră mai întâi în cloaca, de acolo - în vezică. Odată cu contracția acestuia din urmă, urina apare din nou în cloaca și din aceasta este excretată. Mugurii capului funcționează în embrionii de amfibieni.

Organe reproductive... Toți amfibienii sunt dioici. Bărbații au două testicule situate în cavitatea corpului lângă rinichi. Canalele deferente, care trec prin rinichi, se varsă în ureter, reprezentat de canalul lupului, care servește la excretarea urinei și spermatozoizilor. La femele, ovare mari perechi se află în cavitatea corpului. Ouăle coapte intră în cavitatea corpului, de unde intră în secțiunile inițiale în formă de pâlnie ale oviductelor. Trecând prin oviducte, ouăle sunt acoperite cu o mucoasă transparentă groasă. Oviductele se deschid înăuntru

Dezvoltarea la amfibieni are loc cu o metamorfoză complexă. Larvele ies din ouă, diferă atât ca structură, cât și ca stil de viață de adulți. Larvele de amfibieni sunt adevărate animale acvatice. Trăind în mediul acvatic, ei respiră cu branhii. Branhiile larvelor amfibienilor cu coadă sunt externe, ramificate; la larvele amfibienilor fără coadă, branhiile sunt la început externe, dar în curând devin interne datorită creșterii lor excesive cu pliuri de piele. Sistemul circulator al larvelor de amfibieni este similar cu cel al peștilor și are un singur cerc de circulație a sângelui. Au organe de linie laterală, ca majoritatea peștilor. Se mișcă în principal datorită mișcării unei cozi turtite, tăiate cu o înotătoare.

Odată cu transformarea larvei într-un amfibian adult, în majoritatea organelor apar schimbări profunde. Apar membrele pereche cu cinci degete, amfibienii fără coadă au coada redusă. Respirația branhială este înlocuită cu respirația pulmonară, iar branhiile dispar de obicei. În loc de un cerc de circulație sanguină, se dezvoltă două:

mari și mici (pulmonare). În acest caz, prima pereche de artere branchiale de introducere se transformă în artere carotide, a doua devine arcade aortice, a treia se reduce într-un grad sau altul, iar a patra se transformă în artere pulmonare. În amblystoma amfibiilor mexicani se observă neotenia - capacitatea de a se reproduce în stadiul larvar, adică de a ajunge la maturitatea sexuală, păstrând în același timp caracteristicile larvare ale structurii.

Ecologia și importanța economică a amfibienilor. Habitatele amfibienilor sunt diverse, dar majoritatea speciilor aderă la locuri umede, iar unele își petrec întreaga viață în apă fără a ieși pe uscat. Amfibienii tropicali - viermi - duc un stil de viață subteran. Un amfibian ciudat - Proteusul balcanic trăiește în peșteri; ochii îi sunt redusi, iar pielea este lipsită de pigment. Amfibienii aparțin grupului de animale cu sânge rece, adică temperatura corpului lor este instabilă și depinde de temperatura ambientală. Deja la 10 ° C, mișcările lor devin lente, iar la 5-7 ° C, de obicei cad în amețeală. Iarna, într-un climat temperat și rece, activitatea vitală a amfibienilor aproape se oprește. Broaștele hibernează de obicei pe fundul corpurilor de apă, iar tritonii - în vizuini, în mușchi, sub pietre.

Amfibienii se reproduc în majoritatea cazurilor primăvara. Femelele de broaște, broaște râioase și mulți alți amfibieni fără coadă depun ouă în apă, unde masculii le fertiliză cu spermatozoizi. La amfibienii cu coadă se observă un fel de fertilizare internă. Deci, tritonul mascul depune bulgări de spermă în sacii mucoși-spermatofori de pe plantele acvatice. Femela, după ce a găsit spermatoforul, îl captează cu marginile deschiderii cloacale.

Fertilitatea amfibienilor variază foarte mult. Broasca de iarbă comună depune icre 1-4 mii de ouă primăvara, iar broasca verde - 5-10 mii de ouă. Dezvoltarea mormolocilor de broasca de iarba intr-un ou dureaza, in functie de temperatura apei, de la 8 la 28 de zile. Transformarea unui mormoloc în broască are loc de obicei la sfârșitul verii.

Majoritatea amfibienilor, după ce au depus ouă în apă și le-au fertilizat, nu au grijă de ei. Dar unele specii au grijă de urmașii lor. Așa, de exemplu, o broască moașă mascul, răspândită la noi în țară, înfășoară corzile ouălor fecundate pe picioarele din spate și înoată cu ea până când mormolocii ies din ouă. La femela broaștei pipa sud-americane (surinameze), în timpul depunerii, pielea de pe spate se îngroașă și se înmoaie foarte mult, cloaca se întinde și devine ovipozitor. După depunerea icrelor și fecundarea ouălor, masculul îl pune pe spatele femelei și le presează cu abdomenul în pielea umflată, unde se dezvoltă puii.

Amfibienii se hrănesc cu nevertebrate mici, în primul rând insecte. Ei mănâncă o mulțime de dăunători ai plantelor cultivate. Prin urmare, majoritatea amfibienilor sunt foarte utili pentru producția de culturi. Se estimează că o broască de iarbă poate mânca aproximativ 1,2 mii de insecte dăunătoare plantelor agricole în timpul verii. Broaștele râioase sunt și mai utile, deoarece vânează noaptea și mănâncă o mulțime de insecte și limacși nocturne, inaccesibile păsărilor. În Europa de Vest, broaștele râioase sunt adesea eliberate în sere și focare pentru a extermina dăunătorii. Tritonii sunt folositori prin faptul că mănâncă larve de țânțari. În același timp, nu se poate să nu remarce răul pe care broaștele mari îl aduc prin exterminarea puietului de pești. În natură, multe animale se hrănesc cu broaște, inclusiv cu cele comerciale.

Clasa Amfibieni este împărțită în trei ordine: Amfibieni cu coadă , Amfibieni fără coadă , Amfibian fără picioare .

Amfibieni cu coadă (Urodela). Cel mai vechi grup de amfibieni, reprezentat în fauna modernă de aproximativ 130 de specii. Corpul este alungit, se rostogolește. Coada durează toată viața. Picioarele anterioare și cele posterioare au aproximativ aceeași lungime. Prin urmare, amfibienii cu coadă se mișcă târându-se sau mergând. Fertilizarea este internă. Unele forme își păstrează branhiile toată viața.

În țara noastră, amfibienii din coadă sunt răspândiți tritoni(Triturus). Cele mai frecvente sunt tritonul cu creastă mare (masculii lor sunt negri cu burta portocalie) și tritonul comun mai mic (de obicei masculii au o culoare deschisă pete). Vara, tritonii trăiesc în apă, unde se reproduc, iar iarna petrec pe uscat în stare de amorțeală. În Carpați, puteți găsi un destul de mare salamandra de foc (Salamandra), care este ușor de recunoscut după culoarea neagră cu pete portocalii sau galbene. Salamandra japoneză uriașă ajunge la 1,5 m lungime. Familiei Proteus (Proteidea) se referă Proteus balcanic, trăind în rezervoare de peșteri și păstrând branhii toată viața. Pielea sa nu are pigment, iar ochii săi sunt rudimentari, deoarece animalul trăiește în întuneric. În laboratoarele de realizare a experimentelor fiziologice se cresc larvele de amblystoma americană, numite axolotlii. Aceste animale, ca toți amfibienii cu coadă, au o capacitate remarcabilă de a restaura părțile pierdute ale corpului.

Echipa de amfibieni fără coadă(Anura) - broaște, broaște râioase, broaște de copac. Se caracterizează printr-un corp scurt și larg. Coada este absentă la adulți. Picioarele din spate sunt mult mai lungi decât picioarele din față, ceea ce determină mișcarea în sărituri. Fertilizarea externa,

Avea lagunis(Ranidae) pielea este netedă, moale. Sunt dinți în gură. Mai ales animale diurne și crepusculare. Avea broaște râioase (Bufonidae) pielea este uscată, denivelată, nu există dinți în gură, picioarele din spate sunt relativ scurte. LAwakshi(Hylidae) Se disting prin dimensiunile mici, corpul zvelt, zvelt și labele cu ventuze la capătul degetelor. Ventuzele facilitează deplasarea în jurul copacilor unde broaștele de copac vânează insecte. Culoarea broaștelor de copac este de obicei verde strălucitor și poate varia în funcție de culoarea fundalului înconjurător al mediului.

Echipa de amfibieni fără picioare(Apoda) - amfibieni tropicali care duc un stil de viață subteran. Au un corp lung, rotunjit, cu o coadă scurtă. În legătură cu viața în vizuini subterane, picioarele și ochii lor au suferit o reducere. Fertilizarea este internă. Se hrănesc cu nevertebrate din sol.

Literatură: „Curs de zoologie” Kuznetsov și colaboratorii M-89

„Zoologie” Lukin M-89

Din literatura educațională se știe că pielea amfibienilor este goală, bogată în glande care secretă mult mucus. Acest slime de pe uscat protejează împotriva uscării, facilitează schimbul de gaze, iar în apă reduce frecarea în timpul înotului. Prin pereții subțiri ai capilarelor, localizați într-o rețea densă în piele, sângele este saturat cu oxigen și scapă de dioxid de carbon. Aceste informații „secate” sunt în general utile, dar nu sunt capabile să trezească vreo emoție. Doar cu o cunoaștere mai detaliată a capacităților multifuncționale ale pielii, există un sentiment de surpriză, admirație și înțelegerea că pielea de amfibieni este un adevărat miracol. Într-adevăr, în mare parte datorită ei, amfibienii trăiesc cu succes în aproape toate părțile lumii și centuri. Mai mult, nu au solzi, ca peștii și reptilele, pene, ca păsările, și lână, ca mamiferele. Pielea amfibienilor le permite să respire în apă, să se protejeze de microorganisme și prădători. Acesta servește ca un organ suficient de sensibil pentru percepția informațiilor externe și îndeplinește multe alte funcții utile. Să aruncăm o privire mai atentă la asta.

Caracteristici specifice ale pielii

La fel ca și alte animale, pielea amfibienilor este un înveliș exterior care protejează țesuturile corpului de efectele nocive ale mediului extern: pătrunderea bacteriilor patogene și putrefactive (dacă este încălcată integritatea pielii, rănile se înfloresc), precum și otrăvitoare. substante. Ea percepe influențe mecanice, chimice, temperatură, durere și alte influențe datorită echipamentului cu un număr mare de analizoare de piele. Ca și alți analizoare, sistemele de analiză a pielii constau din receptori care primesc informații de semnal, căi care le transmit sistemului nervos central și analizează, de asemenea, aceste informații ale centrilor nervoși superiori din Cortex cerebral. Caracteristicile specifice ale pielii amfibienilor sunt următoarele: este înzestrată cu numeroase glande mucoase care îi mențin umiditatea, ceea ce este deosebit de important pentru respirația pielii. Pielea amfibienilor este literalmente ciuruită de vase de sânge. Prin urmare, prin ea, oxigenul intră direct în sânge și se eliberează dioxid de carbon; pielii amfibienilor i se ofera glande speciale care secreta (in functie de tipul de amfibian) substante bactericide, caustice, cu gust neplacut, lacrimogene, otravitoare si alte substante. Aceste dispozitive unice pentru piele le permit amfibienilor cu pielea goală și constant umedă să se apere cu succes împotriva microorganismelor, țânțarilor, țânțarilor, căpușelor, lipitorilor și altor animale care suge sânge. În plus, amfibienii, datorită acestor abilități de protecție, sunt evitați de mulți prădători; pielea amfibienilor conține de obicei multe celule pigmentare diferite, de care depinde colorarea generală, adaptativă și protectoare a corpului. Deci, culoarea strălucitoare, caracteristică speciilor otrăvitoare, servește drept avertisment pentru atacatori etc.

Respirația cutanată

Ca locuitori ai pământului și apei, amfibienii au un sistem respirator universal. Permite amfibienilor să respire oxigen nu numai în aer, ci și în apă (deși cantitatea sa este de aproximativ 10 ori mai mică) și chiar în subteran. O astfel de versatilitate a corpului lor este posibilă datorită unui întreg complex de organe respiratorii pentru extragerea oxigenului din mediul în care se află la un moment dat. Acestea sunt plămânii, branhiile, mucoasa bucală și pielea.

Respirația cutanată este de cea mai mare importanță pentru activitatea vitală a majorității speciilor de amfibieni. În acest caz, absorbția oxigenului prin pielea pătrunsă de vasele de sânge este posibilă numai atunci când pielea este umedă. Glandele pielii sunt concepute pentru a hidrata pielea. Cu cât aerul din jur este mai uscat, cu atât funcționează mai puternic, eliberând din ce în ce mai multe porțiuni noi de umiditate. La urma urmei, pielea este echipată cu „dispozitive” sensibile. Aceștia pornesc sistemele de urgență și moduri de producție suplimentară de economisire a mucusului în timp.

La diferite specii de amfibieni, unele organe respiratorii joacă un rol major, altele unul suplimentar, iar altele pot fi complet absente. Deci, la locuitorii acvatici, schimbul de gaze (absorbția oxigenului și emisia de dioxid de carbon) are loc în principal prin branhii. Branhiile sunt înzestrate cu larve de amfibieni și amfibieni adulți cu coadă, care trăiesc constant în corpurile de apă. Iar salamandrele fără plămâni - locuitorii pământului - nu sunt prevăzute cu branhii și plămâni. Ei primesc oxigen și elimină dioxidul de carbon prin pielea umedă și mucoasele din gură. Mai mult, până la 93% din oxigen este furnizat de respirația pielii. Și numai atunci când indivizii au nevoie de mișcări deosebit de active, sistemul de alimentare suplimentară cu oxigen prin membrana mucoasă a podelei cavității bucale este activat. În acest caz, ponderea schimbului său de gaze poate crește până la 25%. Broasca de iaz, atât în apă, cât și în aer, primește principala cantitate de oxigen prin piele și eliberează aproape tot dioxidul de carbon prin aceasta. Respirația suplimentară este asigurată de plămâni, dar numai pe uscat. Când broaștele și broaștele sunt scufundate în apă, mecanismele de reducere a metabolismului sunt imediat activate. Altfel, nu ar avea suficient oxigen.

Pentru a ajuta la respirația pielii

Reprezentanții unor specii de amfibieni cu coadă, de exemplu, vânătorii-culegători care trăiesc în apele bogate în oxigen ale râurilor și râurilor rapide, aproape niciodată nu își folosesc plămânii. Este ajutat la extragerea oxigenului din apă de pielea pliată care atârnă de membrele masive, în care un număr mare de capilare sanguine sunt răspândite într-o rețea. Și pentru ca apa de spălat să fie întotdeauna proaspătă și să existe suficient oxigen în ea, vânătorul folosește acțiuni instinctive oportune - amestecă în mod activ apa cu ajutorul mișcărilor oscilatorii ale corpului și ale cozii. Într-adevăr, în această mișcare constantă, viața lui.

Versatilitatea sistemului respirator al amfibienilor se exprimă și prin apariția unor dispozitive respiratorii speciale la o anumită perioadă a vieții lor. Așadar, tritonii cu creastă nu pot sta în apă mult timp și sunt aprovizionați cu aer, din când în când ieșind la suprafață. Este deosebit de dificil pentru ei să respire în timpul sezonului de reproducere, deoarece atunci când curta femelele, execută dansuri de împerechere sub apă. Pentru a asigura un ritual atât de complex la triton, în timpul sezonului de împerechere crește un organ respirator suplimentar - un pliu al pielii sub formă de creastă. Declanșatorul comportamentului reproductiv declanșează și sistemul organismului pentru producerea acestui organ important. Este bogat alimentat cu vase de sânge și crește semnificativ proporția respirației cutanate.

Amfibienii cu coadă și fără coadă sunt, de asemenea, dotați cu un dispozitiv unic suplimentar de schimb fără oxigen. Este folosit cu succes, de exemplu, de o broasca leopard. Ea poate trăi în apă rece, lipsită de oxigen, până la șapte zile.

Unele lopate, din familia usturoiului american, sunt prevazute cu suflarea pielii nu pentru a sta in apa, ci sub pamant. Acolo, îngropați, își petrec cea mai mare parte a vieții. La suprafața pământului, acești amfibieni, ca toți ceilalți amfibieni fără coadă, aerisesc plămânii din cauza mișcărilor fundului gurii și a umflăturilor laterale. Dar după ce lopețile sunt îngropate în pământ, sistemul lor de ventilație este oprit automat și controlul respirației pielii este activat.

O serie de caracteristici din structura pielii amfibienilor arată relația lor cu peștii. Învelișurile amfibienului sunt umede și moi și nu au încă trăsături adaptative speciale precum pene sau fire de păr. Moliciunea și umiditatea pielii amfibienilor sunt asociate cu un aparat respirator insuficient de perfect, deoarece pielea servește ca un organ suplimentar al acestuia din urmă. Această trăsătură ar fi trebuit să se fi dezvoltat deja în strămoșii îndepărtați ai amfibienilor moderni. Aceasta este ceea ce vedem de fapt; îngust, stegocefalia pierde armura pielii osoase moștenite de ei de la strămoșii peștilor, rămânând mai mult timp pe burtă, unde servește drept protecție în timpul târârii.
Tegumentul este format din epidermă și piele (cuta). Epiderma păstrează încă trăsături caracteristice peștilor: învelișul ciliar la larve, care se păstrează la larvele Auura până la debutul metamorfozei; epiteliul ciliar în organele liniei laterale ale Urodela, care își petrec întreaga viață în apă; prezența glandelor mucoase unicelulare în larve și aceeași Urocleia acvatică. Pielea însăși (cuta) constă, ca la pește, din trei sisteme de fibre reciproc perpendiculare. Broaștele au cavități limfatice mari în piele, astfel încât pielea nu este asociată cu mușchii de la bază. În pielea amfibienilor, în special a celor care duc un stil de viață mai terestru (de exemplu, broaștele râioase), se dezvoltă keratinizarea, care protejează straturile subiacente ale pielii atât de deteriorarea mecanică, cât și de uscare, care este asociată cu trecerea la un terestru. mod de viata. Keratinizarea pielii ar trebui, desigur, să împiedice respirația pielii și, prin urmare, o cheratinizare mai mare a pielii este asociată cu o dezvoltare mai mare a plămânilor (de exemplu, la Bufo în comparație cu Rana).
La amfibieni se observă năpârlirea, adică vărsarea periodică a pielii. Pielea este aruncată ca o singură bucată. Într-un loc sau altul, pielea se rupe, iar animalul se târăște din ea și o aruncă, iar niște broaște și salamandre o mănâncă. Mutarea este necesară pentru amfibieni, deoarece aceștia cresc până la sfârșitul vieții, iar pielea ar restricționa creșterea.
La capetele degetelor, cheratinizarea epidermei are loc cel mai puternic. Unele stegocefale aveau gheare adevărate.
Printre amfibienii moderni, se găsesc în Xenopus, Hymenochirus și Onychodactylus. La broasca cu usturoi (Pelobates), pe picioarele posterioare se dezvoltă o excrescență asemănătoare unei spatule ca un instrument de săpat.
Organele de simț laterale caracteristice peștilor au fost prezente în stegocefalie, așa cum o evidențiază canalele de pe oasele craniene. De asemenea, se păstrează la amfibienii moderni, și anume, cel mai bine la larve, în care se dezvoltă într-o manieră tipică pe cap și se desfășoară de-a lungul corpului pe trei rânduri longitudinale. Odată cu metamorfoza, aceste organe fie dispar (în Salamandrinae, în toate Anura, cu excepția broaștei cu gheare Xenopus din Pipidae), fie se scufundă în adâncuri, unde sunt protejate de celulele de susținere cheratinizante. Când Urodela este returnată în apa de reproducere, organele liniei laterale sunt restaurate.
Pielea amfibienilor este foarte bogată în glande. Glandele unicelulare, caracteristice peștilor, se mai păstrează la larvele de Apoda și Urodela și la Urodela adultă care trăiește în apă. Pe de altă parte, aici apar adevărate glande multicelulare, care s-au dezvoltat filogenetic, aparent din grupuri de glande unicelulare, care sunt deja observate la pești.

Glandele amfibienilor sunt de două feluri; glande mucoase mai mici și seroase mai mari sau proteinacee. Primele aparțin grupului de glande mezocriptive, ale căror celule nu sunt distruse în procesul de secreție, cele din urmă sunt holocripie, ale căror celule sunt utilizate în întregime pentru formarea secreției. Glandele proteice formează eminențe neguoase pe partea dorsală, crestele dorsale ale broaștelor, glandele urechilor (parotide) la broaște râioase și salamandre. Atât acelea, cât și alte glande (Fig. 230) sunt îmbrăcate la exterior cu un strat de fibre musculare netede. Secretul glandelor este adesea otrăvitor, în special al glandelor proteice.
Culoarea pielii amfibienilor este determinată, ca și la pește, de prezența pigmentului și a iridocitelor reflectorizante în piele. Pigmentul este fie difuz, fie granular, situat în celule speciale - cromatofore. Pigment difuz distribuit în stratul cornos, de obicei galben; granular este negru, maro și roșu. Pe lângă aceasta, există și boabe de guanină albă. Colorația verde și albastră a unor amfibieni este o colorare subiectivă din cauza schimbării tonurilor în ochiul observatorului.
Studiind la măriri mici pielea unei broaște de copac, broaște de copac (Hyla arborea), vedem că atunci când ne uităm la pielea de jos, aceasta apare neagră din cauza prezenței celulelor pigmentare negre anastomozatoare și ramificate, melanofore în ea. Epiderma în sine este incoloră, dar acolo unde lumina trece prin piele cu melanofori redusi, apare galbenă. Leucoforia, sau celulele interferente, conțin cristale de guanină. Xantoforii conțin lipocrom galben auriu. Capacitatea melanoforilor de a-și schimba aspectul, fie încâlcindu-se într-o minge, fie întinderea proceselor și determină în principal posibilitatea schimbării culorii. În același mod, pigmentul galben din xantofori este mobil. Leucoforele sau celulele interferente dau un luciu albastru-gri, rosu-galben sau argintiu. Jocul comun al tuturor acestor elemente va crea toate tipurile de colorație a amfibienilor. Petele negre permanente sunt cauzate de prezența pigmentului negru. Melanoforii îi sporesc efectul. Culoarea albă este cauzată de leucofori în absența melanoforilor. Odată cu coagularea melanoforilor și cu răspândirea lipocromului, se va crea o culoare galbenă. Verdele este produs prin interacțiunea cromatoforelor negre și galbene.
Schimbările de culoare depind de sistemul nervos.
Pielea amfibienilor este bogat alimentată cu vase, care servesc pentru respirație. La broasca păroasă (Astyloslernus), care are plămânii puternic redusi, corpul este acoperit cu excrescențe asemănătoare părului ale pielii, alimentate din abundență cu vase de sânge. Pielea amfibienilor servește și pentru percepția apei și pentru excreție. În aer uscat, pielea broaștelor și salamandrelor se evaporă atât de abundent încât acestea mor. Broaștele râioase cu stratul cornos mai dezvoltat supraviețuiesc mult mai mult în aceleași condiții.

Pielea amfibienilor este literalmente ciuruită de vase de sânge. Prin urmare, prin ea, oxigenul intră direct în sânge și se eliberează dioxid de carbon; pielii amfibienilor i se ofera glande speciale care secreta (in functie de tipul de amfibian) substante bactericide, caustice, cu gust neplacut, lacrimogene, otravitoare si alte substante. Aceste dispozitive unice pentru piele le permit amfibienilor cu pielea goală și constant umedă să se apere cu succes împotriva microorganismelor, țânțarilor, țânțarilor, căpușelor, lipitorilor și altor animale care suge sânge.

În plus, amfibienii, datorită acestor abilități de protecție, sunt evitați de mulți prădători; pielea amfibienilor conține de obicei multe celule pigmentare diferite, de care depinde colorarea generală, adaptativă și protectoare a corpului. Deci, culoarea strălucitoare, caracteristică speciilor otrăvitoare, servește drept avertisment pentru atacatori etc.

Broasca de iaz, atât în apă, cât și în aer, primește principala cantitate de oxigen prin piele și eliberează aproape tot dioxidul de carbon prin aceasta. Respirația suplimentară este asigurată de plămâni, dar numai pe uscat. Când broaștele și broaștele sunt scufundate în apă, mecanismele de reducere a metabolismului sunt imediat activate. Altfel, nu ar avea suficient oxigen.

Una dintre caracteristicile de protecție necesare ale pielii amfibienilor este crearea unei colorații protectoare. În plus, succesul vânătorii depinde adesea de capacitatea de a se ascunde. De obicei, colorarea repetă un anumit model al obiectului de mediu. Deci, culoarea cu pete la multe broaște copac se îmbină perfect cu fundalul - trunchiul unui copac acoperit cu lichen. Mai mult decât atât, broasca de copac este capabilă să-și schimbe culoarea în funcție de iluminarea generală, luminozitatea și culoarea de fundal, de parametrii climatici. Culoarea sa devine închisă în absența luminii sau la frig și se luminează - la lumină puternică. Reprezentanții broaștelor subțiri pot fi confundați cu ușurință cu o frunză decolorată, iar cei cu pete negre - cu o bucată de scoarță din copac pe care stă. Aproape toți amfibienii tropicali au o colorație protectoare, adesea extrem de strălucitoare. Doar o culoare strălucitoare poate face un animal invizibil printre verdeața multicoloră și luxuriantă a tropicelor.

Broasca de copac cu ochi roșii (Agalychnis callidryas)

Combinația de colorare și model creează adesea un camuflaj uimitor. De exemplu, broasca cea mare este înzestrată cu capacitatea de a crea un model înșelător, de mascare, cu un anumit efect optic. Partea superioară a corpului ei seamănă cu o foaie subțire întinsă, iar cea inferioară este ca umbra adâncă aruncată de această cearșaf. Iluzia este completă atunci când broasca râioasă pândește pe pământul presărat cu frunze adevărate. Ar putea toate generațiile anterioare, chiar și numeroasele, să creeze treptat un model și culoarea corpului (cu o înțelegere a legilor științei culorii și ale opticii) pentru a imita cu exactitate un analog natural - o frunză maro cu o umbră clar conturată sub marginea sa? Pentru aceasta, de la secol la secol, broaștele râioase au trebuit să-și conducă în mod persistent culoarea către scopul dorit pentru a obține partea superioară - maro cu un model închis, iar părțile laterale - cu o schimbare bruscă a acestei culori la maro castaniu.

Pielea amfibienilor are la dispoziție celule minunate în capacitățile lor - cromatofori. Ele sunt similare cu un organism unicelular cu procese de ramificare densă. În interiorul acestor celule se află granule de pigment. În funcție de gama specifică de culori în colorația fiecărei specii de amfibieni, există cromatofori cu pigmenți negri, roșii, galbeni și verde-albăstrui, precum și plăci reflectorizante. Când granulele de pigment sunt colectate într-o minge, ele nu afectează culoarea pielii amfibienilor. Dacă, conform unei comenzi specifice, particulele de pigment sunt distribuite uniform pe toate procesele cromatoforului, atunci pielea va căpăta o anumită culoare.

Pielea unui animal poate conține cromatofori care conțin diverși pigmenți. În plus, fiecare tip de cromatofor își ocupă propriul strat în piele. Diferitele culori ale colorației amfibienilor se formează prin acțiunea simultană a mai multor tipuri de cromatofori. Plăcile reflectorizante creează un efect suplimentar. Ele conferă o strălucire sidefată irizată pielii colorate. Alături de sistemul nervos, hormonii joacă un rol important în controlul activității cromatoforilor. Hormonii care concentrează pigmentul sunt responsabili pentru colectarea particulelor de pigment în bile compacte, în timp ce hormonii care stimulează pigmentul sunt responsabili pentru distribuția lor uniformă în numeroasele procese ale cromatoforului.

Și în acest gigantic volum informațional de documentare există un loc pentru programul propriei noastre producții de pigmenți. Sunt sintetizați de cromatofori și sunt folosiți foarte puțin. Când a sosit momentul ca unele particule de pigment să participe la colorare și să fie distribuite peste tot, chiar și în cele mai îndepărtate părți ale celulei răspândite, în cromatofor se organizează o muncă activă asupra sintezei unui colorant pigmentar. Și când nevoia acestui pigment dispare (când, de exemplu, culoarea de fundal la noua locație a amfibiului se schimbă), colorantul se adună într-un bulgăre și sinteza se oprește. Producția slabă include și un sistem de eliminare a deșeurilor. În timpul năpârlirii periodice (de exemplu, la broaștele de mlaștină de 4 ori pe an), particulele de piele ale broaștei sunt mâncate. Și acest lucru permite cromatoforilor lor să sintetizeze noi pigmenți, eliberând organismul de colectarea suplimentară a „materiilor prime” necesare.

Unele specii de amfibieni își pot schimba culoarea ca cameleonii, deși mai lent. Deci, diferiți indivizi de broaște de iarbă, în funcție de diferiți factori, pot dobândi diferite culori predominante - de la roșu-maro până la aproape negru. Culoarea amfibienilor depinde de lumină, temperatură și umiditate și chiar de starea emoțională a animalului. Și totuși, principalul motiv pentru schimbarea culorii pielii, adesea locală, modelată, este „ajustarea” acesteia la culoarea fundalului sau a spațiului înconjurător. Pentru a face acest lucru, lucrarea implică cele mai complexe sisteme de percepție a luminii și a culorii, precum și coordonarea rearanjamentelor structurale ale elementelor care formează culoarea. Amfibienii au primit capacitatea remarcabilă de a compara cantitatea de lumină incidentă cu cantitatea de lumină reflectată de fundalul pe care se află. Cu cât acest raport este mai mic, cu atât animalul va fi mai ușor. Când loviți un fundal negru, diferența dintre cantitatea de lumină incidentă și reflectată va fi mare, iar lumina pielii sale va deveni mai întunecată.

Informațiile despre iluminarea generală sunt înregistrate în partea superioară a retinei amfibiului, iar iluminarea de fundal este înregistrată în partea inferioară. Datorită sistemului de analizoare vizuale, informațiile obținute sunt comparate dacă culoarea unui individ dat corespunde naturii fundalului și se ia o decizie în ce direcție ar trebui schimbată. În experimentele cu broaște, acest lucru a fost ușor de dovedit prin inducerea în eroare a simțului lor de lumină.

Un fapt interesant este că la amfibieni, nu numai analizatorii vizuali pot monitoriza modificările culorii pielii. Indivizii complet lipsiți de vedere își păstrează capacitatea de a schimba culoarea corpului, „ajustându-se” la culoarea de fundal. Acest lucru se datorează faptului că cromatoforii sunt ei înșiși fotosensibili și reacționează la lumină prin dispersarea pigmentului de-a lungul proceselor lor. Numai de obicei creierul este ghidat de informațiile din ochi și suprimă această activitate a celulelor pigmentare ale pielii. Însă pentru situații critice, organismul are un întreg sistem de plasă de siguranță pentru a nu lăsa animalul fără apărare. Și în acest caz, o broască de copac mică, oarbă și lipsită de apărare a uneia dintre specii, luată dintr-un copac, capătă treptat culoarea unei frunze vii de un verde strălucitor pe care este plantată. Potrivit biologilor, studiul mecanismelor de procesare a informațiilor responsabile de reacțiile cromatoforelor poate duce la descoperiri foarte interesante.

Secrețiile pielii multor amfibieni, de exemplu broaștele, salamandrele, broaștele, sunt cea mai eficientă armă împotriva diverșilor inamici. Mai mult, poate fi atât otrăvuri, cât și substanțe care sunt neplăcute, dar sigure pentru viața prădătorilor. De exemplu, pielea unor broaște de copac secretă un lichid care arde ca urzicile. Pielea broaștelor de copac din alte specii formează un lubrifiant caustic și gros și, atingând-o cu limba, chiar și cele mai nepretențioase animale scuipă prada capturată. Secrețiile cutanate ale broaștelor care trăiesc în Rusia emit un miros neplăcut și provoacă lacrimare, iar atunci când intră în contact cu pielea unui animal, provoacă arsuri și dureri. pește amfibien amfibien piele

Studiile despre veninurile diferitelor animale au arătat că șerpii nu sunt liderii în crearea celor mai puternice otrăvuri. De exemplu, glandele pielii broaștelor tropicale produc o otravă atât de puternică încât este periculoasă pentru viața chiar și a animalelor mari. Din otrava broaștei braziliene aga, un câine moare, apucând-o cu dinții. Și cu secreția otrăvitoare a glandelor pielii ale cățărătoarei de frunze bicolore din America de Sud, vânătorii indieni au uns vârfurile săgeților. Secrețiile cutanate ale frunzelor de cocoi conțin batrachotoxina otravă - cea mai puternică dintre toate otrăvurile neproteice cunoscute. Efectul său este de 50 de ori mai puternic decât cel al veninului de cobra (neurotoxină), de câteva ori mai puternic decât efectul curarelui. Această otravă este de 500 de ori mai puternică decât otrava castraveților de mare și este de mii de ori mai toxică decât cianura de sodiu.

Culoarea strălucitoare a amfibienilor indică de obicei că pielea lor poate elibera substanțe toxice. Interesant este că la unele specii de salamandre, reprezentanții anumitor rase sunt otrăvitori și cei mai colorați. La salamandrele din pădurea Apalache, pielea indivizilor secretă substanțe toxice, în timp ce la alte salamandre înrudite, secrețiile pielii nu conțin otravă. În același timp, amfibienii otrăvitori sunt înzestrați cu obraji strălucitori și mai ales periculoși - cu labe roșii. Păsările care se hrănesc cu salamandre sunt conștiente de această caracteristică. Prin urmare, rar ating amfibienii cu obrajii roșii și, în general, evită amfibienii cu labele pictate.