ما هو قلب البرمائيات: وصف مفصل وخصائص

تنتمي البرمائيات إلى فئة الفقاريات ذات الأرجل الأربعة ، في المجموع تضم هذه الفئة حوالي ستة آلاف وسبعمائة نوع من الحيوانات ، بما في ذلك الضفادع والسمندل والنيوت. تعتبر هذه الفئة نادرة. هناك ثمانية وعشرون نوعًا في روسيا ومائتان وسبعة وأربعون نوعًا في مدغشقر.

تنتمي البرمائيات إلى الفقاريات البدائية الأرضية ، وتحتل موقعًا وسيطًا بين الفقاريات المائية والبرية ، لأن معظم الأنواع تتكاثر وتتطور في البيئة المائية ، ويبدأ الأفراد الذين نضجوا في العيش على الأرض.

البرمائيات لديهم رئتانالتي يتنفسونها ، تتكون الدورة الدموية من دائرتين ، والقلب مكون من ثلاث غرف. ينقسم الدم في البرمائيات إلى وريدي وشرياني. تحدث حركة البرمائيات بمساعدة أطراف ذات خمسة أصابع ، ولها مفاصل كروية. العمود الفقري والجمجمة مفصلية بشكل متحرك. يندمج الغضروف المربع الحنكي مع النمط الذاتي ، ويصبح الفك السفلي هو العظم السمعي. السمع في البرمائيات أفضل منه في الأسماك: بالإضافة إلى الأذن الداخلية ، هناك أيضًا أذن وسطى. تكيفت العيون لرؤية جيدة على مسافات مختلفة.

على الأرض ، لا تتكيف البرمائيات تمامًا لتعيش - ويمكن رؤية ذلك في جميع الأعضاء. تعتمد درجة حرارة البرمائيات على الرطوبة ودرجة حرارة بيئتها. قدرتهم على التنقل والتنقل على الأرض محدودة.

الدورة الدموية والدورة الدموية

البرمائيات لها قلب من ثلاث غرفيتكون من بطين وأذينين بحجم قطعتين. في الأذينين المذنب والساقين ، لا يتم فصل الأذينين الأيمن والأيسر تمامًا. يحتوي الأنوران على حاجز كامل بين الأذينين ، لكن البرمائيات لها فتحة واحدة مشتركة تربط البطين بالأذينين. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد في قلب البرمائيات الجيب الوريدي ، الذي يتلقى الدم الوريدي ويتواصل مع الأذين الأيمن. يجاور مخروط الشرايين القلب ، ويصب الدم فيه من البطين.

المخروط الشرياني لديه صمام حلزوني، الذي يوزع الدم إلى ثلاثة أزواج من الأوعية. مؤشر القلب هو نسبة كتلة القلب إلى النسبة المئوية لوزن الجسم ، ويعتمد على مدى نشاط الحيوان. على سبيل المثال ، يتحرك العشب والضفادع الخضراء قليلاً جدًا ويكون معدل ضربات قلبها أقل من نصف بالمائة. والضفدع الأرض النشط لديه ما يقرب من واحد بالمائة.

في يرقات البرمائيات ، يكون للدورة الدموية دائرة واحدة ، ونظام إمداد الدم فيها مشابه للأسماك: أذين واحد في القلب والبطين ، وهناك مخروط شرياني يتفرع إلى 4 أزواج من الشرايين الخيشومية. تنقسم الشرايين الثلاثة الأولى إلى شعيرات دموية في الخياشيم الخارجية والداخلية ، وتندمج الشعيرات الدموية الخيشومية في الشرايين الخيشومية. ينقسم الشريان الذي ينفذ القوس الخيشومي الأول إلى شرايين سباتية تزود الرأس بالدم.

الشرايين الخيشومية

دمج الثاني والثالث الشرايين الخيشومية الصادرة مع جذور الأبهر الأيمن والأيسر ويحدث اتصالهم في الشريان الأورطي الظهري. لا ينقسم الزوج الأخير من الشرايين الخيشومية إلى شعيرات دموية ، لأنه على القوس الرابع في الخياشيم الداخلية والخارجية ، يتدفق الأبهر الخلفي إلى الجذور. يصاحب تطور وتشكيل الرئتين إعادة هيكلة الدورة الدموية.

ينقسم الأذين بواسطة الحاجز الطولي إلى اليسار واليمين ، مما يجعل القلب مكونًا من ثلاث غرف. تتقلص شبكة الشعيرات الدموية وتتحول إلى شرايين سباتية ، وتنشأ جذور الأبهر الظهري من الأزواج الثانية ، وتحتفظ الذرات بالزوج الثالث ، بينما يتحول الزوج الرابع إلى شرايين رئوية جلدية. يتم أيضًا تحويل النظام المحيطي للدورة الدموية ويكتسب طابعًا وسيطًا بين المخطط الأرضي والمخطط المائي. أكبر إعادة هيكلة تحدث في البرمائيات anurans.

تحتوي البرمائيات البالغة على قلب مكون من ثلاث غرف: بطين واحد وأذينين في كمية قطعتين. يجاور الجيب الوريدي ذو الجدران الرقيقة الأذين على الجانب الأيمن ، ويخرج مخروط الشرايين من البطين. يمكن الاستنتاج أن القلب يتكون من خمسة أقسام. هناك فتحة مشتركة ، بسبب فتح كلا الأذينين في البطين. توجد الصمامات الأذينية البطينية أيضًا هناك ، ولا تسمح للدم بالتغلغل مرة أخرى في الأذين عندما يتقلص البطين.

هناك تكوين لعدد من الغرف التي تتواصل مع بعضها البعض بسبب النتوءات العضلية لجدران البطين - وهذا لا يسمح للدم بالاختلاط. يخرج مخروط الشرايين من البطين الأيمن ، ويقع المخروط الحلزوني بداخله. من هذه الأقواس الشريانية المخروطية تبدأ في الخروج بمقدار ثلاثة أزواج ، في البداية يكون للأوعية غشاء مشترك.

الشرايين الرئوية اليمنى واليسرى الابتعاد عن المخروط أولاً. ثم تبدأ جذور الأبهر بالانحراف. يفصل قوسان خيشيان شريانين: الشريان تحت الترقوة والشريان القذالي الفقري ، ويمدان الدم إلى الأطراف الأمامية وعضلات الجسم ، ويندمجان في الشريان الأورطي الظهري تحت العمود الفقري. يفصل الشريان الأورطي الظهري الشريان المعوي القوي (يمد هذا الشريان الأنبوب الهضمي بالدم). بالنسبة للفروع الأخرى ، يتدفق الدم عبر الشريان الأورطي الظهري إلى الأطراف الخلفية والأعضاء الأخرى.

الشرايين السباتية

الشرايين السباتية هي آخر من يغادر المخروط الشرياني و مقسمة إلى داخلية وخارجية الشرايين. يتم جمع الدم الوريدي من الأطراف الخلفية والجزء الخلفي من الجسم عن طريق الأوردة الوركية والفخذية ، والتي تندمج في الأوردة البابية الكلوية وتتفكك إلى الشعيرات الدموية في الكلى ، أي يتم تشكيل نظام البوابة الكلوية. تخرج الأوردة من أوردة الفخذ اليمنى واليسرى وتندمج في الوريد البطني غير المنفصل ، والذي يذهب إلى الكبد على طول جدار البطن ، لذلك ينقسم إلى شعيرات دموية.

في الوريد البابي للكبد ، يتم جمع الدم من أوردة جميع أجزاء المعدة والأمعاء ، وفي الكبد يتفكك إلى الشعيرات الدموية. هناك التقاء الشعيرات الدموية الكلوية في الأوردة ، والتي تكون صادرة وتتدفق إلى الوريد الأجوف الخلفي غير المتزاوج ، وتتدفق الأوردة الممتدة من الغدد التناسلية هناك أيضًا. يمر الوريد الأجوف الخلفي عبر الكبد ، لكن الدم الذي يحتويه لا يدخل الكبد ، وتتدفق الأوردة الصغيرة من الكبد إليه ، ويتدفق بدوره إلى الجيوب الأنفية الوريدية. تحتفظ جميع البرمائيات المذنبة وبعض الأنورانات بأوردة خلفية أساسية تتدفق إلى الوريد الأجوف الأمامي.

الدم الشرياني، الذي يتأكسد في الجلد ، يتم جمعه في وريد جلدي كبير ، ويقوم الوريد الجلدي بدوره بنقل الدم الوريدي إلى الوريد تحت الترقوة مباشرة من الوريد العضدي. تندمج الأوردة تحت الترقوة مع الأوردة الوداجية الداخلية والخارجية في الوريد الأجوف الأمامي الأيسر ، والتي تفرغ في الجيب الوريدي. يبدأ الدم من هناك بالتدفق إلى الأذين على الجانب الأيمن. في الأوردة الرئوية ، يتم جمع الدم الشرياني من الرئتين ، وتتدفق الأوردة إلى الأذين على الجانب الأيسر.

الدم الشرياني والأذينين

عندما يكون التنفس رئويًا ، يبدأ الدم المختلط بالتجمع في الأذين على الجانب الأيمن: يتكون من الدم الوريدي والشرياني ، ويأتي الدم الوريدي من جميع الأقسام عبر الوريد الأجوف ، ويأتي الدم الشرياني عبر أوردة الجلد. الدم الشرياني يملأ الأذين على الجانب الأيسر ، يأتي الدم من الرئتين. عندما يحدث تقلص الأذينين في وقت واحد ، يدخل الدم إلى البطين ، ولا يسمح نمو جدران المعدة للدم بالاختلاط: يسود الدم الوريدي في البطين الأيمن ، ويسود الدم الشرياني في البطين الأيسر.

يخرج مخروط شرياني من البطين على الجانب الأيمن ، لذلك عندما ينقبض البطين في المخروط ، يدخل الدم الوريدي أولاً ، مما يملأ الشرايين الرئوية بالجلد. إذا استمر البطين في الانقباض في المخروط الشرياني ، يبدأ الضغط في الزيادة ، ويبدأ الصمام اللولبي في التحرك و يفتح فتحات أقواس الأبهر، يندفع فيها الدم المختلط من مركز البطين. مع الانكماش الكامل للبطين ، يدخل الدم الشرياني من النصف الأيسر إلى المخروط.

لن يكون قادرًا على المرور إلى الشريان الأورطي المقوس والشرايين الجلدية الرئوية ، لأن لديهم بالفعل دمًا ، والذي يؤدي بضغط قوي إلى تحريك الصمام اللولبي ، وفتح أفواه الشرايين السباتية ، وسوف يتدفق الدم الشرياني هناك ، والذي سيتم إرساله الى الرأس. إذا تم إيقاف التنفس الرئوي لفترة طويلة ، على سبيل المثال ، أثناء فصل الشتاء تحت الماء ، فسوف يتدفق المزيد من الدم الوريدي إلى الرأس.

يدخل الأكسجين إلى الدماغ بكمية أقل ، لأن هناك انخفاض عام في عمل التمثيل الغذائي والحيوان يقع في ذهول. في البرمائيات التي تنتمي إلى الذنب ، غالبًا ما يبقى ثقب بين الأذينين ، والصمام الحلزوني للمخروط الشرياني ضعيف التطور. وفقًا لذلك ، يدخل الدم الأكثر اختلاطًا إلى أقواس الشرايين أكثر من البرمائيات اللامعة.

على الرغم من أن البرمائيات لديها الدورة الدموية تذهب في دائرتينبسبب حقيقة أن البطين واحد ، فإنه لا يسمح لهم بالانفصال التام. يرتبط هيكل هذا النظام ارتباطًا مباشرًا بأعضاء الجهاز التنفسي ، التي لها بنية مزدوجة وتتوافق مع نمط الحياة الذي تقوده البرمائيات. هذا يجعل من الممكن العيش على الأرض وفي الماء لقضاء الكثير من الوقت.

نخاع العظام الأحمر

يبدأ نخاع العظم الأحمر للعظام الأنبوبية في الظهور في البرمائيات. تصل كمية الدم الكلي إلى سبعة بالمائة من إجمالي وزن البرمائيات ، ويتراوح الهيموجلوبين من XNUMX إلى XNUMX بالمائة أو ما يصل إلى خمسة جرامات لكل كيلوغرام من الكتلة ، وتتراوح سعة الأكسجين في الدم من اثنين ونصف إلى ثلاثة عشر في المائة ، هذه الأرقام أعلى مقارنة بالأسماك.

تحتوي البرمائيات على خلايا دم حمراء كبيرة، لكن هناك القليل منهم: من عشرين إلى سبعمائة وثلاثين ألفًا لكل مليمتر مكعب من الدم. عدد اليرقات في الدم أقل من البالغين. في البرمائيات ، كما هو الحال في الأسماك ، تتقلب مستويات السكر في الدم مع المواسم. يُظهر أعلى القيم في الأسماك ، وفي البرمائيات ، المذنبات من عشرة إلى ستين بالمائة ، بينما في الأنوران من أربعين إلى ثمانين بالمائة.

عند انتهاء الصيف تحدث زيادة كبيرة في نسبة الكربوهيدرات في الدم ، استعدادًا لفصل الشتاء ، لأن الكربوهيدرات تتراكم في العضلات والكبد ، وكذلك في الربيع عندما يبدأ موسم التكاثر وتدخل الكربوهيدرات إلى الدم. البرمائيات لديها آلية التنظيم الهرموني لعملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات ، على الرغم من أنها غير كاملة.

ثلاثة أوامر من البرمائيات

البرمائيات تنقسم إلى الأقسام التالية:

• البرمائيات عديمة الذيل. تحتوي هذه الانفصال على حوالي ألف وثمانمائة نوع تكيفت وتحركت على الأرض ، قفزت على أطرافها الخلفية الممدودة. يشمل هذا النظام الضفادع والضفادع والضفادع وما شابه. هناك ذرات في جميع القارات ، والاستثناء الوحيد هو القارة القطبية الجنوبية. وتشمل هذه: الضفادع الحقيقية ، وضفادع الأشجار ، والضفادع ذات اللسان المستدير ، والضفادع الحقيقية ، وضفادع الجلد ، والصفارات ، والقدم.
• البرمائيات المذنبة. هم الأكثر بدائية. هناك حوالي مائتان وثمانون نوعًا منهم جميعًا. تنتمي جميع أنواع السمندل والسمندل إليهم ، ويعيشون في نصف الكرة الشمالي. وهذا يشمل عائلة البروتي ، والسمندر عديم الرئة ، والسمندل الحقيقي ، والسمندل.
• برمائية بلا أرجل. يوجد ما يقرب من خمسة وخمسين ألف نوع ، يعيش معظمهم تحت الأرض. هذه البرمائيات قديمة جدًا ، وقد نجت في عصرنا نظرًا لحقيقة أنها تمكنت من التكيف مع أسلوب حياة الحفر.

الشرايين البرمائية هي من الأنواع التالية:

1. تمد الشرايين السباتية الرأس بالدم الشرياني.
2. الشرايين الرئوية الجلدية - تنقل الدم الوريدي إلى الجلد والرئتين.
3. الأقواس الأبهرية تحمل الدم المختلط بالأعضاء المتبقية.

البرمائيات حيوانات مفترسة ، غدد لعابية متطورة بشكل جيد ، سرها يرطب:

• لغة
• الطعام والفم.

نشأت البرمائيات في العصر الديفوني الأوسط أو السفلي ، أي منذ حوالي ثلاثمائة مليون سنة. الأسماك هي أسلافهم ، ولديهم رئتان ولديهم زعانف مقترنة ، ومن المحتمل جدًا أن تكون أطرافهم خماسية الأصابع. تلبي الأسماك ذات الزعانف القديمة هذه المتطلبات. لديهم رئتان ، وفي الهيكل العظمي للزعانف ، تظهر بوضوح عناصر مشابهة لأجزاء من الهيكل العظمي لطرف أرضي خماسي الأصابع. أيضا ، حقيقة أن البرمائيات تنحدر من الأسماك ذات الفصوص الزعانف القديمة تدل على التشابه القوي بين عظام الجمجمة ، على غرار جماجم البرمائيات في فترة الباليوزويك.

كانت الضلوع العلوية والسفلية موجودة أيضًا في فصوص الزعانف والبرمائيات. ومع ذلك ، فإن أسماك الرئة ، التي لها رئتان ، كانت مختلفة تمامًا عن البرمائيات. وهكذا ظهرت سمات الحركة والتنفس ، التي أتاحت الفرصة للسير على الأرض في أسلاف البرمائيات ، حتى عندما كانوا. كانت مجرد فقاريات مائية.

كان السبب الذي كان بمثابة الأساس لظهور هذه التكيفات ، على ما يبدو ، هو النظام الغريب لخزانات المياه العذبة ، وعاشت فيها بعض أنواع الأسماك ذات الزعانف. قد يكون هذا تجفيفًا دوريًا أو نقصًا في الأكسجين. العامل البيولوجي الأكثر أهمية الذي أصبح حاسمًا في انفصال الأسلاف عن الخزان وتثبيته على الأرض هو الغذاء الجديد الذي وجدوه في موطنهم الجديد.

أعضاء الجهاز التنفسي في البرمائيات

البرمائيات لها أعضاء الجهاز التنفسي التالية:

• الرئتان هي أعضاء الجهاز التنفسي.
• الخياشيم. هم موجودون في الضفادع الصغيرة وبعض السكان الآخرين لعنصر الماء.
• أجهزة تنفس إضافية على شكل جلد وبطانة مخاطية في تجويف الفم والبلعوم.

في البرمائيات ، تظهر الرئتان على شكل أكياس مزدوجة ، مجوفة من الداخل. لديهم جدران رقيقة للغاية في السماكة ، ويوجد بداخلها بنية خلوية متطورة قليلاً. ومع ذلك ، فإن البرمائيات لها رئتان صغيرتان. على سبيل المثال ، في الضفادع ، تقاس نسبة سطح الرئتين إلى الجلد بنسبة اثنين إلى ثلاثة ، مقارنة بالثدييات ، حيث تبلغ هذه النسبة خمسين ، وأحيانًا تزيد مائة مرة لصالح الرئتين.

مع تحول الجهاز التنفسي في البرمائيات ، تغيير في آلية التنفس. لا يزال لدى البرمائيات نوع بدائي من التنفس القسري. يتم سحب الهواء إلى تجويف الفم ، لذلك يتم فتح الخياشيم وينزل الجزء السفلي من تجويف الفم. ثم يتم إغلاق فتحات الأنف بالصمامات ، وترتفع أرضية الفم بسبب دخول الهواء إلى الرئتين.

كيف هو الجهاز العصبي في البرمائيات

في البرمائيات ، يزن الدماغ أكثر من وزن السمكة. إذا أخذنا النسبة المئوية لوزن وكتلة الدماغ ، ففي الأسماك الحديثة التي لديها غضاريف ، سيكون الرقم 0,06،0,44-0,02،0,94٪ ، في الأسماك العظمية 0,29،0,36–0,50،0,73٪ ، في البرمائيات XNUMX،XNUMX –XNUMX،XNUMX٪ ، في البرمائيات اللامعة XNUMX،XNUMX–XNUMX،XNUMX٪.

يعتبر الدماغ الأمامي من البرمائيات أكثر تطوراً من دماغ الأسماك ؛ كان هناك انقسام كامل إلى نصفي الكرة الأرضية. أيضًا ، يتم التعبير عن التطور في محتوى عدد أكبر من الخلايا العصبية.

يتكون الدماغ من خمسة أقسام:

1. الدماغ الأمامي كبير نسبيًا ، والذي ينقسم إلى نصفي الكرة الأرضية ويحتوي على فصوص شمية.
2. الدماغ البيني متطور.
3. المخيخ المتخلف. هذا يرجع إلى حقيقة أن حركة البرمائيات رتيبة وغير معقدة.
4. مركز الدورة الدموية والجهاز الهضمي والجهاز التنفسي هو النخاع المستطيل.
5. يتحكم الدماغ المتوسط ​​في الرؤية ونغمة العضلات والهيكل العظمي.

نمط حياة البرمائيات

يرتبط نمط الحياة الذي تعيشه البرمائيات ارتباطًا مباشرًا بفيزيولوجيتها وبنيتها. أعضاء الجهاز التنفسي غير كاملة في التركيب - وهذا ينطبق على الرئتين ، ولهذا السبب في المقام الأول ، يتم ترك بصمة على أجهزة الأعضاء الأخرى. تتبخر الرطوبة باستمرار من الجلدمما يجعل البرمائيات تعتمد على وجود الرطوبة في البيئة. تعتبر درجة حرارة البيئة التي تعيش فيها البرمائيات مهمة جدًا أيضًا ، لأنها لا تتمتع بدم دافئ.

ممثلو هذه الفئة لديهم أسلوب حياة مختلف ، لذلك هناك اختلاف في الهيكل. إن تنوع ووفرة البرمائيات مرتفع بشكل خاص في المناطق الاستوائية ، حيث توجد رطوبة عالية ودائمًا ما تكون درجة حرارة الهواء مرتفعة.

كلما اقتربنا من القطب ، كلما أصبحت الأنواع البرمائية أقل. يوجد عدد قليل جدًا من البرمائيات في المناطق الجافة والباردة من الكوكب. لا توجد برمائيات حيث لا توجد خزانات ، حتى مؤقتة ، لأن البيض يمكن أن يتطور غالبًا في الماء فقط. لا توجد برمائيات في المسطحات المائية المالحة ، ولا يحافظ جلدها على الضغط الأسموزي وبيئة مفرطة التوتر.

لا يتطور البيض في خزانات المياه المالحة. تنقسم البرمائيات إلى المجموعات التالية حسب طبيعة الموطن:

• ماء،
• ساكن الأرض.

يمكن أن تذهب الأرض بعيدًا عن المسطحات المائية ، إذا لم يكن هذا هو موسم التكاثر. لكن الأحياء المائية ، على العكس من ذلك ، تقضي حياتها بأكملها في الماء ، أو قريبة جدًا من الماء. في الذنب ، تسود الأشكال المائية ، وبعض أنواع الأنوران يمكن أن تنتمي إليها أيضًا ، في روسيا ، على سبيل المثال ، هذه الضفادع البرك أو البحيرة.

البرمائيات الشجرية موزعة على نطاق واسع بين الأرض ، على سبيل المثال ، الضفادع مجداف وضفادع الأشجار. بعض البرمائيات الأرضية تعيش أسلوب حياة مختبئ ، على سبيل المثال ، بعضها عديم الذيل ، وتقريباً جميعها بلا أرجل. في سكان الأرض ، كقاعدة عامة ، تتطور الرئتان بشكل أفضل ، ويكون الجلد أقل مشاركة في عملية التنفس. ونتيجة لذلك ، فإنهم أقل اعتمادًا على رطوبة البيئة التي يعيشون فيها.

تشارك البرمائيات في أنشطة مفيدة تتقلب من سنة إلى أخرى ، ويعتمد ذلك على عددها. إنه يختلف في مراحل معينة وفي أوقات معينة وتحت ظروف مناخية معينة. البرمائيات ، أكثر من الطيور ، تدمر الحشرات التي لها طعم ورائحة كريهة ، وكذلك الحشرات ذات اللون الواقي. عندما تنام جميع الطيور الحشرية تقريبًا ، تصطاد البرمائيات.

لطالما اهتم العلماء بحقيقة أن البرمائيات لها فائدة كبيرة كمبيدات حشرات في حدائق الخضروات والبساتين. جلب البستانيون في هولندا والمجر وإنجلترا الضفادع خصيصًا من بلدان مختلفة ، وأطلقوها في البيوت البلاستيكية والحدائق. في منتصف الثلاثينيات ، تم تصدير حوالي مائة وخمسين نوعًا من ضفادع الآغا من جزر الأنتيل وجزر هاواي. بدأوا في التكاثر وتم إطلاق أكثر من مليون الضفدع في مزرعة قصب السكر ، وفاقت النتائج كل التوقعات.

رؤية وسمع البرمائيات

عيون البرمائيات تحمي من الانسداد والجفاف الجفون السفلية والعلوية المتحركة، وكذلك الغشاء الناري. أصبحت القرنية محدبة والعدسة عدسية. في الأساس ، ترى البرمائيات الأشياء التي تتحرك.

أما بالنسبة لأجهزة السمع ، فقد ظهرت العظم السمعي والأذن الوسطى. يرجع هذا المظهر إلى حقيقة أنه أصبح من الضروري إدراك اهتزازات الصوت بشكل أفضل ، لأن وسط الهواء له كثافة أعلى من كثافة الماء.