Органы дыхания рептилий

Дыхательная система рептилий

» Наука о животных » Дыхательная система рептилий

Органы дыхания пресмыкающихся соединяются с окружающей средой при помощи хорошо развитых дыхательных путей. От гортани отходит длинная дыхательная трубка (трахея), которая поддерживается большим количеством хрящевых колец. Далее трахея разделяется на две трубки (бронхи), каждая из которых ведёт в легкое.

Легкие рептилий разрастаются вперед в виде выступов по бокам от бронхов, благодаря чему путь воздуха в легкие становится более извилистым. Лёгкие пресмыкающихся имеют более губчатое строение, чем у земноводных, и большую площадь дыхательной поверхности. Последнее достигается благодаря уменьшению внутренней полости, которая вытесняется перекладинами, отходящими от спинной и брюшной поверхности.

Перекладины имеют подобное стенкам лёгких ячеистое строение и богаты кровеносными сосудами. От каждой перегородки, разделяющей легкие на камеры, отходят перекладины, разбивающие каждую из этих камер на более мелкие участки. Внутренними краями этих перекладин образуются бронхи второго порядка.

Механизм дыхания рептилий отличается от механизма земноводных благодаря наличию рёбер. Вдох и выдох у них производится специальными дыхательными мышцами и благодаря подвижному сочленению ребер как с позвоночником, так и с грудиной. Вентиляция легких у пресмыкающихся достигает значительно большей интенсивности.

Особенность строения пресмыкающихся в том, что для выдоха воздуха из лёгких и движения ими используются одни и те же мышцы. Это мешает рептилиям правильно дышать при быстром передвижении. Данное обстоятельство усугубляется тем, что активно передвигаясь, ящерица потребляет много кислорода. Именно поэтому на бегу дыхание пресмыкающихся учащается, а количество вдыхаемого воздуха уменьшается. Данная особенность заставляет рептилий бегать в среднем темпе. В спокойном же состоянии хладнокровные рептилии делают примерно один полный вдох и один выдох в минуту.

Ещё более интересно дыхание рептилий, обитающих в воде. Ноздри их обычно помещаются на самом кончике носа и снабжены клапанами. Это позволяет им дышать, не высовываясь полностью из воды, а лишь выставив наружу нос. Когда рептилия ныряет, носовые клапаны закрываются. Пресмыкающиеся способны задерживать дыхание на различные промежутки времени: от нескольких минут до нескольких часов. Некоторые рептилии имеют особую слизистую оболочку, которая богато снабжена кровеносными сосудами. Она позволяет им подобно рыбам извлекать из воды растворённый в ней кислород.

Поделиться

Елена Николаевна2014-05-26 08:07:30 Не пойму, почему в тексте есть фраза "Механизм дыхания рептилий отличается от механизма пресмыкающихся благодаря наличию рёбер". Рептилии и пресмыкающиеся ведь являются синонимами одной систематической группы. [Ответить][Ответить с цитатой][Отменить ответ]

Страницы: [1]

Органы дыхания рептилий

03.02.2016

Рептилии как настоящие воздушно-наземные обитатели совершенно потеряли жаберное дыхание; личинок, обитающих в воде, они не имеют, а зародыш, развивающийся в яйце, дышит с помощью аллантоиса. С другой стороны, у рептилий отсутствует и кожное дыхание; как настоящие воздушно-наземные обитатели рептилии приобрели приспособления, защищающие от высыхания кожи в виде роговых образований, одевающих кожу.

Пищеварительная и дыхательная системы рептилий

Единственным органом дыхания рептилий являются легкие. Естественно, что у рептилий мы вправе ожидать более совершенного строения легких и более совершенного дыхания, а с другой стороны — полной редукции, связанной с дыханием, жаберного аппарата — жаберных выростов, жаберных щелей, жаберных дуг и жаберных сосудов. Действительно, жаберный аппарат редуцировался совершенно, а из некоторых его зачатков образовались другие органы. Так, у рептилий из первого жаберного мешка развивается барабанная полость; из следующих развиваются зобная железа и около щитовидные железы и, наконец, жаберные тельца, входящие в систему щитовидной железы. Что касается жаберных дуг, то судьба их описана была выше: три первых жаберных дуги превращаются в рожки подъязычного аппарата, а остальные принимают участие в образовании хрящей гортани.

Легкие рептилий постепенно приобретают гораздо более сложное строение по сравнению с амфибиями. У гаттерии они еще имеют большое сходство с легкими амфибий: стенки легкого имеют лишь более глубокие ячеи, однако уже имеется пара коротких бронхов, которые входят сбоку легкого, образуя впереди от бронхов небольшие верхушки. У более высоко организованных форм (ящерицы) ячеи увеличиваются еще больше, образуя глубоко уходящие внутрь легкого перекладины, которые делят легкое на большее или меньшее число отделов. У высших форм (черепахи, крокодилы) этот процесс развития внутренних перегородок идет еще дальше, перегородками заполняется большая часть легкого — за исключением той средней части, которая является продолжением бронха; этот канал выстлан мерцательным эпителием и является внутренним дыхательным путем. Наконец, путем дальнейшего развития того же процесса, все большего увеличения перегородок в первоначальных ячеях образуются перегородки второго порядка, которые также заполняют в ячеях все пространство за исключением средней части, становящейся продолжением бронха — бронхами второго порядка (рис. 338). Таким образом, все легкое оказывается разделенным на большое количество ячей, или камер, к которым ведут внутренние разветвления бронхов. В стенках внутренних бронхов у черепах и крокодилов закладываются хрящи, которые поддерживают его просвет. У ящериц и змей задние части легкого иногда остаются неразделенными или слабо разделены на ячеи, а у некоторых ящериц, у гекконов и хамелеонов легкие имеют своим продолжением тонкие и длинные выросты — легочные мешки (рис. 339). В связи с удлинением тела у некоторых рептилий и соответственным уменьшением ширины тела наблюдается развитии асимметрии. Положение двух рядом лежащих легких, правого и левого, в тонком, вытянутом в длину теле змеи становится затруднительным, и они располагаются асимметрично: одно легкое становится короче, другое, наоборот, длиннее. Этот процесс неравномерного развития легких может закончиться редукцией одного легкого, как это имеет место у змей.
Трахея у рептилий развита очень хорошо и поддерживается в постоянном просвете многочисленными хрящевыми полными или неполными кольцами; в задней части трахея делится на пару бронхов, также поддерживаемых хрящевыми кольцами.

Что касается гортани (larynx), то устройство ее у рептилий мало подвинулось вперед в сравнении с амфибиями. Передняя пара хрящей — черпаловидные хрящи (cartilago аrуtenoidea) — развита хорошо, задние хрящи представлены непарным перстневидным хрящом (с. cricoidea), назади незамкнутым, образующим таким образом неполное кольцо, но щитовидного хряща (с. thyroidea) еще нет.
У гекконов и хамелеонов имеется голосовой аппарат, представленный парой голосовых складок.
Дыхательный процесс рептилий решительно отличается от дыхательных движений амфибий. Вместо заглатывания воздуха у рептилий совершается втягивание воздуха в легкие и выталкивание его наружу путем периодического расширения и сжатия грудной полости, что достигается движением ребер, производимым с помощью брюшных и реберных мышц. Это гораздо более совершенный тип дыхания, ведущий к более энергичному обмену веществ и к развитию большей энергии.
Отсюда следует, что родоначальниками рептилий могли быть только стегоцефалы с хорошо развитыми ребрами. Только более энергичное дыхание в связи с более совершенным кровообращением могло компенсировать рептилиям потерю ими кожного дыхания и дать возможность эволюционировать дальше.

• Органы пищеварения рептилий
• Мускулатура рептилий
• Внутренний скелет рептилий
• Наружный, или кожный, скелет рептилий
• Общие покровы рептилий
• Форма тела рептилий и их движения
• Общая характеристика и обзор современных и ископаемых форм класса рептилии
• Характеристика высших позвоночных (Amniota)
• Географическое распространение амфибий
• Поведение амфибий
• Роль амфибий в биоценозах и в круговороте веществ. Экономическое значение амфибий
• Приспособление амфибий к климатическим условиям существования
• Размножение амфибий
• Защитные приспособления. Регенерация амфибий
• Окраска амфибий
• Питание амфибий. Приспособление к роду пищи
• Приспособление амфибий к условиям среды обитания: типы — роющий, водный, наземный, древесный
• Происхождение амфибий
• Безхвостые амфибии (Аnurа, Ecaudate)
• Хвостатые амфибии (Urodela, Caudata)
• Безногие, или червяги (Apoda, Gymnopbiona, Coecliiae)
• Панцырные, или покрытоголовые амфибии (Phraсtamphibia, или Stegocephalia)
• Дробление и развитие яйца у амфибий
• Нервная система и органы чувств амфибий
• Мочеполовая система амфибий
• Органы кровообращения у амфибий
• Органы дыхания амфибий
• Пищеварительная система амфибий
• Мускулатура амфибий
• Внутренний скелет амфибий

Пресмыкающиеся (Рептилии): органы дыхания и газообмен
Развивающийся в яйце зародыш пресмыкающихся, онтогенетически соответствующий стадии личинки земноводных, дышит с помощью кровеносных капилляров желточного мешка , а позднее — аллантоиса . Покрытая роговыми образованиями кожа рептилий в дыхании не участвует и основными органами дыхания пресмыкающихся , после вылупления из яйца служат парные легкие; у змей заметно больше правое легкое, у амфибий — левое. Легкие пресмыкающихся сохраняют мешкообразное строение, но их внутренняя структура много сложнее, чем у земноводных ( рис. 21 ). У ящериц и змей внутренние стенки легочных мешков имеют складчатое ячеистое строение, что значительно увеличивает дыхательную поверхность. У черепах и крокодилов сложная система перегородок вдается во внутреннюю полость легких настолько глубоко, что легкие приобретают губчатое строение- напоминающее структуру легких птиц и млекопитающих. У хамелеонов, некоторых ящериц и змей задняя часть легких имеет тонкостенные пальцевидные выросты — подобие воздушных мешков птиц ; в их стенках окисления крови не происходит. Эти "резервуары" воздуха обепечивают эффект шипения, облегчают газообмен при длительном прохождении пищи по пищеводу и при нырянии.

Вентиляция легких обеспечивается работой грудной клетки с помощью межреберной и брюшной мускулатуры. В акте дыхания, особенно у черепах, принимают участие плечевые и тазовые мышцы: при подтягивании конечностей легкие сжимаются, при вытягивании — расширяются и наполняются воздухом. У черепах сохраняется и рото-глоточный механизм нагнетания воздуха, бывший основным у земноводных. Сложное строение легких у черепах, способных усваивать кислород даже при слабой вентиляции легких, связано с образованием панциря. У водных черепах в воде дополнительными органами дыхания служат богатые капиллярами выросты глотки и клоаки (анальные пузыри).

Новый способ дыхания сопровождается перестройкой дыхательных (воздухоносных) путей: образуется неспадающаяся дыхательная трубка — трахея, стенки которой поддерживаются эластичными хрящевыми кольцами. Вход в трахею (из гортанной камеры) обрамлен перстневидным и парными черпаловидными хрящами; в ротовую полость камера открывается гортанной щелью.

Дыхательная система рептилий

На заднем конце трахея разделяется на два бронха, идущие в легкие и ветвящиеся там на более мелкие трубки; стенки бронхов тоже укреплены кольцами. Ритм дыхания меняется в зависимости от внешней температуры и состояния животного, т. е. имеет некоторое значение в терморегуляции.

Рептилии обитают преимущественно на суше, в том числе в условиях пустыни, — это первый класс настоящих наземных животных. Обитающие в воде являются вторично-водными. Преимуществу рептилий в конкуренции с амфибиями и их биологическому прогрессу способствовал ряд признаков: оболочка вокруг зародыша и прочная оболочка вокруг яйца — скорлупа, защищающая его от высыхания и дающая возможность размножения на суше; усовершенствование строения кровеносной системы; появление коры больших полушарий; появление механизма обратного всасывания воды.

Современные  рептилии  представлены  четырьмя  отрядами: Клювоголовые, Чешуйчатые, Крокодилы, Черепахи.

Краткая характеристика

Покровы	Кожа сухая, лишена кожных желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками
Скелет	Позвоночник состоит из следующих отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый. Суставные конечности
Мышечная система	Мускулатура развита значительно лучше, чем у амфибий. Большое значение имеет появление межреберных мышц, с помощью которых осуществляется легочное дыхание
Пищеварительная система	Мало отличается от пищеварительной системы амфибий. У рептилий на границе тонкого и толстого кишечника появляется зачаток слепой кишки
Дыхательная система	Появляются верхние дыхательные пути: гортань, длинная трахея, разветвляющаяся на два бронха. Легкие имеют ячеистое строение
Кровеносная система	Сердце трехкамерное, но в желудочке имеется неполная перегородка. Головной мозг и передние конечности снабжаются артериальной кровью, все остальное тело — смешанной. У крокодила сердце четырехкамерное, но кровь смешанная
Выделительная система	Представлена вторичными (тазовыми) почками и мочеточниками, впадающими в клоаку
Нервная система	Головной мозг рептилий отличается от мозга амфибий лучшим развитием больших полушарий. Крупный мозжечок. Из головного мозга отходит 12 пар черепномозговых нервов
Органы чувств	Органы зрения. Глаза снабжены подвижными веками. Пресмыкающиеся Имеется третье веко — мигательная перепонка. Органы слуха, как у амфибий. Боковая линия исчезает
Размножение	Рептилии раздельнополые животные. Половые железы парные. Внутреннее оплодотворение. Размножение происходит только на суше за счет формирования защитных оболочек у яйца. Развитие прямое без метаморфоза

Общая характеристика

Покровы тела. Кожа сухая, лишена кожных желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками (рис. 1).

Скелет. Позвоночник состоит из следующих отделов: шейный; впервые выделяется грудной отдел, что связано с появлением грудной клетки, образованной ребрами и грудиной, а также поясничный отдел; крестцовый отдел состоит из двух позвонков. Происходит дальнейшее развитие свободных конечностей, которые приспосабливаются к активному передвижению по суше, чему способствует отличное от амфибий прикрепление конечностей к туловищу. У змей свободные конечности вторично исчезли в связи с ползающим способом передвижения, хотя рудименты конечностей можно обнаружить.

Мускулатура развита значительно лучше, чем у амфибий. Большое значение имеет появление межреберных мышц, с помощью которых осуществляется легочное дыхание.

Пищеварительная система (рис. 2) мало отличается от таковой у амфибий. У рептилий на границе тонкого и толстого кишечника появляется зачаток слепой кишки.

Органы дыхания. Появляются верхние дыхательные пути: гортань, длинная трахея (в связи с удлинением шейного отдела), которая разветвляется на два бронха. Легкие имеют ячеистое строение с большим количеством внутренних перегородок (рис. 3). У рептилий появляется реберное дыхание, или всасывающий тип легочного дыхания. Кожное дыхание отсутствует.

Рис. 1. Продольный разрез кожи ящерицы: 1 — эпидермис; 2 — собственно кожа (кориум); 3 — роговой слой; 4 — мальпигиев слой; 5 — пигментные клетки; 6 — кожные окостенения

Рис. 2. Вскрытая ящерица (самец): 1 — пищевод; 2 — желудок; 3 — печень; 4 — желчный пузырь; 5 — поджелудочная железа; 6 — двенадцатиперстная кишка; 7 — толстая кишка; 8 — клоака; 9 — селезенка; 10 — трахея; 11 — легкие; 12 — левое предсердие; 13 — правое предсердие; 14 — желудочек; 15 — спинная аорта; 16 — правая сонная артерия; 17 — сонный проток; 18 — семенник; 19 — эпидидимис (придаток семенника); 20 — почка; 21 — мочевой пузырь

Рис. 3. Легкие пресмыкающихся: А — амфисбены (разрез); Б — анаконды (вид сверху); В — гаттерии (разрез); Г — варана (разрез); Д — аллигатора (разрез); Е — хамелеона (вид снизу; отростки — подобие воздушных мешков)

Кровеносная система. Сердце трехкамерное, но в желудочке имеется неполная перегородка (рис. 127). Появление данной перегородки позволяет разделить в сердце венозную и артериальную кровь. Смешение происходит в спинной аорте. В связи с этим передняя часть, головной мозг и передние конечности рептилий снабжаются артериальной кровью, а задняя — смешанной. У крокодила сердце четырехкамерное, так как перегородка морфологически полная.

Рис. 4. Сердце ящерицы: 1 — общий ствол сонных артерий; 2 — внутренняя сонная артерия; 3 — наружная сонная артерия; 4 — легочная артерия; 5 — левая дуга аорты; 6 — правая дуга аорты; 7 — подключичная артерия; 8 — легочная вена; 9 — полая вена (нижняя) и две яремные вены (верхние); 10 — спинная аорта; 11 — желудочно-кишечная артерия (к внутренним органам)

Выделительная система рептилий представлена вторичными, или тазовыми, почками и мочеточниками, впадающими в клоаку. В нее открывается и мочевой пузырь. В почках рептилий существует механизм обратного всасывания воды.

Эндокринная система. У рептилий имеются все типичные для высших позвоночных эндокринные железы.

Нервная система. Головной мозг рептилий отличается от мозга амфибий лучшим развитием больших полушарий (рис. 5). Крупный мозжечок позволяет осуществлять хорошую координацию движения. Из головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов.

Органы чувств рептилий соответствуют наземному образу жизни.

Органы зрения. Глаза снабжены подвижными веками. Имеется третье веко — мигательная    перепонка. Аккомодация осуществляется не только за счет перемещения хрусталика, но и за счет изменения его формы.

Органы слуха, как у амфибий. В перепончатом лабиринте наблюдается обособление улитки.

Боковая линия исчезает.

Размножение. Рептилии раздельнополые животные с выра­женным половым диморфизмом. Половые железы парные. Внутреннее оплодотворение. Рептилии яйцекладущие или яйцеживородящие. Размножение происходит только на суше за счет формирования защитных оболочек у яйца. Вторичноводные рептилии для размножения также выходят на сушу. Разви­тие прямое, без метаморфоза.

Рис. 5. Головной мозг ящерицы. А — сверху; Б — снизу; В — сбоку: 1 — передний мозг; 2 — полосатое тело; 3 — средний мозг; 4 — мозжечок; 5 — продолговатый мозг; 6 — воронка; 7 — гипофиз; 8 — хиазма; 9 — обонятельные доли; 10 — эпифиз; II—XII — черепномозговые нервы

А.Г. Лебедев "Готовимся к экзамену по биологии"