§ 36. Строение и функции внутренних органов земноводных

Определения и обозначения

Лёгкие — парные мешковидные органы, где происходит газообмен между воздухом и кровью. Кислород из воздуха поступает в кровь, а углекислый газ выходит наружу. У земноводных лёгкие дополняются кожным дыханием, поэтому животное может получать кислород даже при небольшой эффективности лёгких.

Трёхкамерное сердце — сердце, состоящее из двух предсердий и одного желудочка. Предсердия принимают кровь, а желудочек выталкивает её в сосуды. Такое строение позволяет направлять кровь сразу в два круга, хотя в желудочке она частично смешивается.

Два круга кровообращения — большой и малый пути движения крови. Большой круг связывает сердце со всеми органами тела, а малый ведёт к лёгким и коже, где кровь получает кислород. Благодаря этому органы получают кровь, а сама кровь обновляет запас кислорода.

Клоака — общая полость, в которую открываются протоки пищеварительной, выделительной и половой систем. В неё поступают непереваренные остатки пищи, моча и продукты размножения. Затем содержимое клоаки выводится наружу через одно общее отверстие.

Как это устроено

Пища попадает в рот и затем проходит в глотку, пищевод и желудок. В желудке она начинает перевариваться, а в тонкой кишке переваривание завершается и питательные вещества всасываются в кровь. В этом помогают пищеварительные железы: печень выделяет желчь, а поджелудочная железа — пищеварительные соки; непереваренные остатки переходят в толстую кишку, затем в клоаку.

Земноводные дышат лёгкими и кожей, потому что их лёгкие имеют сравнительно простое строение и небольшую поверхность. Кожа богата капиллярами, а растворённые в тонком влажном слое газы легко проходят через неё в кровь и обратно. Поэтому кожа должна оставаться влажной: при высыхании газообмен почти прекращается, а слизистые железы помогают сохранять её покрытой влагой.

Венозная кровь от органов тела по сосудам возвращается в правое предсердие. Кровь, насыщенная кислородом в лёгких и коже, поступает в левое предсердие. Из обоих предсердий она попадает в общий желудочек, где потоки частично смешиваются, поэтому к органам может поступать не полностью насыщенная кислородом кровь.

Большой круг начинается в желудочке и несёт кровь по артериям к органам тела, где ткани получают кислород и питательные вещества. Затем венозная кровь собирается по венам и возвращается в правое предсердие. Малый круг направляет кровь к лёгким и коже, где она отдаёт углекислый газ, получает кислород и возвращается в левое предсердие, поэтому оба круга связаны с работой одного сердца.

Почки удаляют из крови растворённые продукты обмена и участвуют в образовании мочи. Из почек моча по мочеточникам поступает в клоаку, а затем выводится наружу; часть воды может временно накапливаться в мочевом пузыре. Такая система особенно важна в наземной среде, где животному приходится экономить воду, но жизнь в воде облегчает удаление растворённых веществ.

Внутренние органы земноводных и их функции

Таблица помогает сравнить не отдельные органы, а целые системы и увидеть связь между их строением и работой. Сначала найдите систему органов, затем проследите, какие органы в неё входят и какую задачу они выполняют. Последний столбец показывает, чем устройство земноводных связано с их жизнью в воде и на суше.

Разбор задач

Задача 1. Путь пищи

Назовите органы, через которые проходит пища от ротовой полости до клоаки. Для каждого органа укажите основную функцию. Нужно отличить путь пищи от работы пищеварительных желёз, которые не являются участками, по которым проходит пища.

1. Начинаем с ротовой полости и глотки, где пища захватывается, смачивается и проглатывается.
2. Далее называем пищевод, желудок и тонкую кишку: пищевод проводит пищу, желудок переваривает её, а в тонкой кишке завершается переваривание и всасываются питательные вещества.
3. После тонкой кишки пища переходит в толстую кишку, где всасывается часть воды, затем непереваренные остатки поступают в клоаку и выводятся наружу.

Ответ: рот и глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка, толстая кишка, клоака. Печень и поджелудочная железа помогают пищеварению, выделяя необходимые вещества, но пища через них не проходит.

Задача 2. Влажность кожи

Объясните, почему удаление влаги с поверхности кожи затрудняет дыхание лягушки. В условии нужно связать не просто сухость кожи с вредом, а именно её влияние на движение газов. Для этого вспомним, где происходит кожный газообмен.

1. Кислород и углекислый газ проходят через кожную поверхность только в растворённом виде.
2. Слизь и вода на коже растворяют эти газы и создают условия для их перехода через кожу к капиллярам и обратно.
3. При высыхании кожи растворяющего слоя почти нет, поэтому поступление кислорода в кровь и удаление углекислого газа резко уменьшаются.

Ответ: сухая кожа плохо пропускает газы, поэтому кожное дыхание затрудняется. Лягушке приходится сильнее зависеть от лёгких, хотя их возможностей может быть недостаточно для нормального газообмена.

Задача 3. Движение и смешивание крови

Проследите путь крови от желудочка к органам тела и обратно, затем через лёгкие и кожу. Объясните, где и почему смешивается кровь. Решение удобно строить отдельно для большого и малого кругов, а затем соединить их в работе сердца.

1. Из желудочка кровь по большому кругу идёт к органам, отдаёт кислород и питательные вещества, забирает углекислый газ и возвращается в правое предсердие.
2. По малому кругу кровь направляется к лёгким и коже, освобождается от углекислого газа, получает кислород и возвращается в левое предсердие.
3. Оба предсердия сокращаются и передают кровь в один желудочек, поэтому венозная и насыщенная кислородом кровь там частично смешиваются.

Ответ: смешивание происходит в желудочке, потому что у земноводных один желудочек и нет полной перегородки между потоками. Оно частичное: устройство сердца и сосудов помогает направлять разные порции крови, но полного разделения, как у млекопитающих, нет.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что земноводные дышат только лёгкими. Так думают из-за названия дыхательного органа, но у лягушки большую роль играет и кожа; проверить себя можно вопросом: почему кожа должна быть влажной.

Ошибка 2. Называть трёхкамерное сердце органом с тремя предсердиями. Число «три» относится ко всем камерам: двум предсердиям и одному желудочку; полезно каждый раз проговаривать их названия полностью.

Ошибка 3. Считать, что два круга кровообращения означают два желудочка. Круги обозначают пути крови через органы, а не число камер сердца; проверка проста: у земноводных два круга, но желудочек один.

Ошибка 4. Путать клоаку с отдельным органом выделительной системы. Клоака является общей полостью, куда открываются протоки нескольких систем; если в ответе названы только почки и мочеточники, описание неполное.

Связь с другими темами

До изучения внутренних органов земноводных полезно вспомнить строение систем органов рыб. Особенно важны движение крови и газообмен у позвоночных, потому что у земноводных появляются лёгкие и второй круг кровообращения. Сравнение показывает, как изменение среды обитания влияет на строение организма.

Эти знания пригодятся при сравнении классов позвоночных: рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. По дыханию, сердцу и кровообращению можно проследить усложнение приспособлений к жизни на суше. Кожа земноводных также помогает понять зависимость животных от влажности среды.

Что запомнить

• Земноводные дышат лёгкими и влажной кожей.
• Сердце земноводных состоит из двух предсердий и одного желудочка.
• У земноводных два круга кровообращения.
• В желудочке сердца кровь частично смешивается.
• Почки фильтруют кровь и участвуют в образовании мочи.
• В клоаку открываются протоки пищеварительной, выделительной и половой систем.