Земноводные, как уникальная группа позвоночных, обладают интересными адаптациями, среди которых выделяется их сердечно-сосудистая система. Трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком позволяет эффективно выполнять функции дыхания и кровообращения как в воде, так и на суше. В статье рассмотрим, какие земноводные имеют трехкамерное сердце, а также у каких других животных встречается эта анатомическая особенность. Понимание этих аспектов углубит знание об эволюционных изменениях в сердечно-сосудистой системе позвоночных и их адаптации к различным условиям жизни.
Классы позвоночных и камеры сердца
Позвоночные животные делятся на классы: рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, млекопитающие и птицы. У представителей этих классов сердце перекачивает кровь, обеспечивая кровообращение. Несмотря на схожесть кровеносных систем, сердца позвоночных имеют разное количество камер, что влияет на эффективность распределения кислородсодержащей крови и возврат бедной кислородом крови к сердцу.
Эксперты в области зоологии отмечают, что трехкамерное сердце характерно для большинства земноводных, включая лягушек, саламандр и тритонов. Это анатомическое строение включает два предсердия и один желудочек, что позволяет эффективно перекачивать кровь как по легочным, так и по системным кругам кровообращения. Такой механизм обеспечивает оптимальное снабжение тканей кислородом, что особенно важно для активного образа жизни этих животных. Однако, несмотря на преимущества, трехкамерное сердце также имеет свои ограничения, так как смешивание артериальной и венозной крови может снижать общую эффективность кислородоснабжения. Таким образом, эксперты подчеркивают, что данная особенность является эволюционным компромиссом, позволяющим земноводным адаптироваться к жизни как в воде, так и на суше.
Позвоночных можно разделить по количеству камер сердца:
- Две камеры: одно предсердие и один желудочек (рыба)
- Три камеры: два предсердия и один желудочек (земноводные, амфибии и рептилии)
- Четыре камеры: двух предсердий и двух желудочков (птиц и млекопитающих)
Вид земноводного | Тип сердца | Описание сердечной системы |
---|---|---|
Все представители отряда бесхвостых (лягушки, жабы) | Трехкамерное (два предсердия и один желудочек) | Неполное разделение артериальной и венозной крови в желудочке. Смешение крови происходит в меньшей степени, чем у хвостатых земноводных. |
Большинство представителей отряда хвостатых (тритоны, саламандры) | Трехкамерное (два предсердия и один желудочек) | Более выраженное смешение артериальной и венозной крови в желудочке по сравнению с бесхвостыми. |
Безногие земноводные (червяги) | Трехкамерное (два предсердия и один желудочек) | Анатомические особенности желудочка способствуют некоторому разделению потоков крови, но полное разделение отсутствует. |
Интересные факты
У земноводных, как правило, сердце состоит из трех камер: двух предсердий и одного желудочка. Вот несколько интересных фактов об этом:
-
Эволюционное преимущество: Трехкамерное сердце позволяет земноводным более эффективно разделять кислородную и деоксигенированную кровь, что особенно важно для их образа жизни, так как они дышат как через легкие, так и через кожу.
-
Адаптация к среде обитания: Земноводные, такие как лягушки и саламандры, могут находиться как в водной, так и в наземной среде. Трехкамерное сердце помогает им адаптироваться к изменениям в кислородной среде, что критично для их выживания.
-
Различия между видами: Хотя большинство земноводных имеют трехкамерное сердце, у некоторых видов, таких как некоторые тритоны, могут наблюдаться вариации в структуре сердца, что указывает на их адаптацию к специфическим условиям обитания.
Кровообращение
Кислород поступает в кровь через жабры или лёгкие. Многие позвоночные организмы имеют два этапа кровообращения: лёгочный и системный.
В лёгочном кровообращении сердце направляет кровь в лёгкие для насыщения кислородом. Процесс начинается в желудочке, откуда кровь через лёгочные артерии поступает в лёгкие. Обогащённая кислородом, она возвращается в левое предсердие по лёгочным венам, затем попадает в желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.
Этот круг распределяет кислородсодержащую кровь по организму. Желудочек выталкивает кровь через аорту — крупную артерию, разветвляющуюся по всему телу. После доставки кислорода к органам и конечностям кровь возвращается через вены к нижней или верхней полой вене, попадая в правое предсердие, откуда обеднённая кислородом кровь снова направляется в малый круг кровообращения.
Сердце — это насос и основной орган кровеносной системы, обеспечивающий организм кислородом.
Структура сердца включает камеры: предсердия и желудочки. На каждой стороне сердца находится по одной камере, выполняющей свои функции. Левая сторона отвечает за системное кровообращение, правая — за лёгочное, то есть насыщение крови кислородом.
Предсердия
Предсердия — это камеры, через которые кровь поступает в сердце. Они находятся на передней стороны сердца, по одному предсердию с каждой стороны. В правое предсердие поступает венозная кровь через верхнюю полую вену и низкую полую вену. Левое получает обогащённую кислородом кровь из лёгких через левую и правую лёгочные вены.
Потоки крови попадают в предсердие, минуя клапаны. Предсердия расслабляются и расширяются, в то время, как они наполняются кровью. Этот процесс называется фибрилляцией диастолы, мы с вами называем это пульсом. Предсердия и желудочки разделены митральным и трехстворчатым клапаном. Предсердия проходят около предсердной систолы, создавая краткие сокращения предсердий. Они, в свою очередь, выталкивает кровь из предсердий через клапаны далее в желудочки. Эластичные сухожилия, которые крепятся к клапану желудочков расслабляются во время систолы, и переходят в диастолу желудочка, но клапан закрывается во время систолы желудочков.
Одна из определяющих характеристик предсердий заключается в том, что они не препятствуют венозному кровотоку в сердце. Венозная кровь, попадающая в сердце, имеет очень низкое давление по сравнению с артериальной кровью, и клапаны принимают на себя венозное кровяное давление. Предсердная систола является неполной и не блокирует поток венозной крови через предсердия в желудочки. Во время предсердной систолы, венозная кровь продолжает течь непрерывно через предсердия в желудочки.
Предсердные сокращения обычно незначительны, они лишь предотвращают значительное противодавление, которое препятствует венозной крови. Расслабление предсердий скоординировано с желудочком, чтобы начать расслабляться до начала сокращения желудочков, что помогает предотвратить слишком медленный пульс.
Желудочки
Желудочки расположены в задней части сердца. Они получают кровь из правого предсердия и перекачивают её через лёгочную артерию в малый круг кровообращения для газообмена в лёгких. Затем желудочки получают насыщенную кислородом кровь из левого предсердия и перекачивают её через аорту в большой круг кровообращения, обеспечивая кислородом все ткани организма.
Стенки желудочков толще и прочнее, чем у предсердий. Нагрузки, связанные с перекачиванием крови по организму, значительно превышают давление, необходимое для их заполнения. В фазе диастолы желудочек расслабляется и наполняется кровью. В период систолы он сокращается и выталкивает кровь через полулунные клапаны в системный кровоток.
Трехкамерное сердце
Люди иногда рождаются с врождёнными аномалиями, в виде единственного желудочка с двумя предсердиями. Рудиментарные части желудочковой перегородки могут присутствовать, но не работают. Заболевание называется порок сердца.
Единственный вид земноводных, кто имеет 4 камеры сердца — это обычный крокодил. Три камеры, то есть два предсердия и один желудочек есть у ряда животных.
- земноводные
- амфибии
- рептилии.
В природе у амфибий и большинства рептилий предкамерное сердце и состоит из двух предсердий и одного желудочка. Эти животные также имеют раздельные цепи кровеносных сосудов, где за насыщение кислородом отвечают отдельные камеры, а венозная возвращается и впадает в правое предсердие. Оттуда, кровь проводится к желудочку, а затем перекачивается в лёгкие. После обогащения кислородом и освобождения от углекислого газа, кровь возвращается к сердцу и впадает в левое предсердие. Затем поступает в желудочек во второй раз и далее распределяется по организму.
Тот факт, что это холоднокровные животные, их организм не расходуют много энергии на производство тепла. Таким образом, пресмыкающихся и земноводные могут выжить с менее эффективными сердечным строением. Они также способны перекрыть поток в лёгочной артерии, чтобы отвлечь кровь к коже для кожного дыхания во время ныряния. Они также способны на шунтирование кровотока в системе лёгочной артерии во время погружения. Эта анатомическая функция считается наиболее сложной среди сердечного строения у позвоночных.
Все позвоночные животные как рыбы, земноводные, рептилии, птицы, млекопитающие используют кислород из воздуха (или растворенный в воде), чтобы эффективно извлекать энергию из пищи и выделяют углекислый газ, как продукт жизнедеятельности.
Любой организм должен доставить кислород во все органы и собрать углекислый газ. Мы знаем что эту специализированную систему называют кровеносной системой: она состоит из крови, они содержит клетки, которые несут кислород, кровеносные сосуды (трубки, через которые происходит приток крови), и сердце (насос который перекачивает кровь через кровеносные сосуды).
Хотя все думают что рыбы, имеют только жабры, стоит заметить что многие виды также имеют лёгкие. У многих рыб, кровеносная система — это относительно простой цикл. Сердце состоит из двух сократительных камер предсердия и желудочка. В этой системе кровь из тела поступает в сердце и перекачивается через жабры, где она обогащается кислородом.
Чтобы ответить на вопрос, как появился этот феномен, мы должны сначала понять что же стояло за формированием такой сложной формы сердца и кровеносной системы во время эволюции.
Около 60 миллионов лет, с начала Каменноугольного периода, и до конца юрского периода, амфибии были доминирующими наземными животными на Земле. Вскоре из-за примитивного строения они потеряли почётное место. Хотя среди различных семейств рептилий, которые произошли от земноводных изолированных групп, были более стойкие. Например, архозавры (которые в итоге превратились в динозавров) и терапсиды (в итоге эволюционировали в млекопитающих). Классической амфибией был головастый Eryops, имевшей в длину примерно четырнадцать метров от головы до хвоста и весил около двухсот килограмм.
Слово «амфибия» в переводе с греческого означает «оба вида жизни», и это в значительной степени подводит итог того, что делает этих позвоночными уникальными: они откладывают свои яйца в воде, т. к. им требуется постоянный источник влаги. А жить могут на суше.
Большой прогресс в эволюции позвоночных дал многим видам кровеносные и дыхательные системы, отличающиеся большой эффективностью. По этим параметрам земноводные, амфибии рептилии расположены в нижней части кислородно-дыхательной лестницы: их лёгкие имеют относительно малый внутренний объем и не может обработать так много воздуха, как лёгкие млекопитающих. К счастью, земноводные могут дышать через кожу, что в паре с трехкамерным сердцем позволяет им, хоть и с трудом, выполнять свои метаболические потребности.
Примеры земноводных с трехкамерным сердцем
Земноводные, как группа позвоночных животных, обладают разнообразными адаптациями, которые позволяют им обитать как в водной, так и в наземной среде. Одной из ключевых особенностей их анатомии является структура сердца. Трехкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и одного желудочка, характерно для большинства представителей класса земноводных. Это строение обеспечивает определенные преимущества и недостатки в процессе кровообращения.
Среди земноводных, обладающих трехкамерным сердцем, можно выделить несколько основных групп. К ним относятся лягушки, жабы и тритоны. Эти животные имеют схожую сердечно-сосудистую систему, которая позволяет им эффективно адаптироваться к различным условиям окружающей среды.
Лягушки, например, являются ярким примером земноводных с трехкамерным сердцем. Их сердце состоит из правого и левого предсердий, которые принимают венозную и артериальную кровь соответственно, и одного желудочка, где происходит смешивание этих двух типов крови. Это смешивание крови может быть как преимуществом, так и недостатком: с одной стороны, оно позволяет быстро доставлять кислород к тканям, но с другой стороны, снижает эффективность кислородоснабжения, так как артериальная кровь частично смешивается с венозной.
Жабы также имеют трехкамерное сердце, и их физиология схожа с лягушками. Однако у жаб наблюдаются некоторые адаптации, связанные с их образом жизни. Например, у некоторых видов жаб сердце может иметь более выраженные перегородки, что позволяет уменьшить степень смешивания крови и повысить эффективность дыхания.
Тритоны, как еще одна группа земноводных с трехкамерным сердцем, демонстрируют интересные адаптации, связанные с их водным образом жизни. У тритонов сердце также состоит из двух предсердий и одного желудочка, но их кровеносная система может иметь дополнительные особенности, такие как наличие специальных сосудов, которые помогают оптимизировать газообмен в условиях подводной жизни.
Важно отметить, что трехкамерное сердце является эволюционным шагом по сравнению с более примитивными сердечно-сосудистыми системами рыб, но менее эффективным по сравнению с четырехкамерным сердцем млекопитающих и птиц. Тем не менее, для земноводных трехкамерное сердце является оптимальным решением, позволяющим им успешно существовать как в водной, так и в наземной среде.
Вопрос-ответ
У кого 3-х камерное сердце?
Земноводные (амфибии) и пресмыкающиеся (рептилии или гады) уже имеют два круга кровообращения, и сердце у них трёхкамерное (появляется межпредсердная перегородка).
У земноводных трехкамерное сердце?
У личинок земноводных и рыб система кровообращения схожа, а сердце состоит из предсердия и желудочка. В дальнейшем в предсердии образуется перегородка и происходит разделение его на левое и правое. Взрослые земноводные имеют сердце, состоящее из желудочка, левого и правого предсердия. Значит, ответ б — трехкамерное.
У каких животных есть трехкамерное сердце?
Трехкамерные сердца имеют две большие группы позвоночных — амфибии и рептилии, хотя последние иногда нарушают это правило. Крокодилы имеют четырехкамерное сердце, что связано с их вторичноводным образом жизни: для эффективной задержки дыхания необходимо хорошо насыщать ткани чистой артериальной кровью.
У кого сердце состоит из 3 камер?
Ответы. У человека и птиц есть четыре камеры в сердце, у рыб — две, у земноводных (амфибий) — три, у пресмыкающихся (рептилий) тоже три камеры, но у крокодилов их четыре.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите анатомию земноводных, чтобы лучше понять, как устроено их сердце. Трехкамерное сердце характерно для многих видов, и знание его структуры поможет вам глубже понять физиологию этих животных.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на экологические условия обитания земноводных. Трехкамерное сердце позволяет им эффективно адаптироваться к жизни как на суше, так и в воде, что важно для их выживания.
СОВЕТ №3
Изучите примеры земноводных с трехкамерным сердцем, таких как лягушки и саламандры. Это поможет вам увидеть разнообразие видов и их адаптации к окружающей среде.
СОВЕТ №4
Посетите зоологические выставки или аквариумы, где можно увидеть земноводных вживую. Наблюдение за их поведением и средой обитания поможет вам лучше понять их биологию и роль в экосистеме.