Рыбы и земноводные — две большие группы водных животных, которые обитают в различных экосистемах по всему миру. Несмотря на то, что они имеют схожий способ жизни, у них также имеются важные структурные и функциональные различия, особенно в отношении их кровеносной системы.
Одним из главных отличий между кровеносной системой рыб и земноводных является наличие у рыб сердца с тремя камерами, а у земноводных — только с двумя. У рыби хищников и многих других видов имеется кровеносная система с низким давлением, что обеспечивает эффективное перемещение крови через жаберный узел и всего организма в целом.
Однако у земноводных сердце выполняет более сложную функцию, предназначенную для поддержания двух кровеносных систем: легкокровной и смешанной. Это связано с тем, что земноводные проводят часть своей жизни на суше и, следовательно, должны адаптироваться к дыханию воздухом. Их кровь содержит гемоглобин, который связывает кислород и обеспечивает его перенос из легких к тканям организма при помощи артерий и вен.
Внутренние системы тела у рыб и земноводных
Кровеносная система:
У рыб кровеносная система представляет собой открытую систему, где кровь циркулирует в лимфе и кровеносных сосудах. Главной функцией сердца рыбы является перекачивание крови в жаберные щели, где происходит обмен газов и поступление кислорода в ткани. Отличительной особенностью кровеносной системы рыб является наличие единственного атриума и жаберной сети.
У земноводных, включая лягушек и саламандры, кровеносная система является закрытой. Сердце земноводных состоит из двух предсердий и одного желудочка, что обеспечивает более эффективную циркуляцию крови. Кровь земноводных содержит красные и белые кровяные клетки, обеспечивая более эффективный транспорт кислорода и питательных веществ по организму.
Дыхательная система:
Рыбы имеют жаберные лопасти или жаберные прожилки, которые позволяют им извлекать кислород из воды. Жабры находятся под защитным кожистым забрюшинным крышком и, по мере движения рта и оперения, вода проходит через жаберные щели и выпускается наружу.
У земноводных жабры превращаются в легкие, и они развивают дополнительные способы дыхания, такие как легочное дыхание и кожное дыхание. Земноводные также могут доставлять кислород через кожу, особенно во время родов и в периоды покоя.
Сердце и кровеносные сосуды
Рыбы:
У рыбы кровеносная система представлена открытой циркуляцией. Главным органом сердечно-сосудистой системы у рыб является голая сердцевина. У большинства видов рыб сердце состоит из двух камер — предсердия и желудочка, но некоторые виды имеют трехкамерное сердце.
Кровь в рыбьем сердце движется следующим образом: из тела кровь поступает в краевые сосуды, затем через жаберные капилляры поступает в жаберные артерии, где кисление и обогащение крови кислородом. От кислородоносных артерий кровь поступает в ткани, а тем самым осуществляет насыщение организма кислородом.
Из тканей кровь поступает в краевые вены, которые сливаются в кардиальные сосуды, в конечном счете попадая в полости сердца.
Примерное представление о кровеносной системе рыб дает фраза: «Кровь стремится из сердца в тело, а вернувшись, попадает в сердце».
Земноводные:
У земноводных кровеносная система представлена закрытой циркуляцией. У земноводных имеется трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком. Однако, присутствует исключение: у лягушек, принадлежащих к классу земноводных, сердце представляет собой четырехкамерный орган.
Кровь в земноводных движется следующим образом: кровь из тела поступает в краевые вены, затем в полости сердца, а затем уже из полости сердца поступает к кравеносной системе. Оной дает организму кислород, а также удаляются продукты обмена.
Примерное представление о кровеносной системе земноводных дает фраза: «Кровь стремится из сердца в тело и обратно, а вернувшись, попадает в сердце».
Кровяное давление
У рыб, кровяное давление низкое и не постоянное, оно зависит от сокращений сердца. Во время сокращения сердца давление увеличивается, а во время расширения — снижается.
У земноводных, кровяное давление выше и более стабильное. Оно обеспечивает более эффективную циркуляцию крови и поддержание необходимой оксигенации организма.
Различия в кровяном давлении у рыб и земноводных связаны с их адаптацией к разным средам обитания. Рыбы живут в воде, где сопротивление стенок сосудов меньше, поэтому им не требуется такое высокое давление. Земноводные, наоборот, обитают на суше, где сопротивление стенок сосудов выше, из-за чего они имеют более высокое кровяное давление.
Прохождение крови через систему
Система кровообращения рыб и земноводных отличается как по своей структуре, так и по способу прохождения крови через организм.
В кровеносной системе рыб кровь проходит через два типа сосудов: артерии и вены.
- Артерии отводят оксигенированную кровь из сердца к тканям организма.
- Вены собирают обратно кровь из тканей и переносят ее к сердцу.
Такая циркуляция крови называется однонаправленной, так как кровь проходит через органы в одном направлении.
У земноводных, в отличие от рыб, кровообращение является двухкратным.
- Первый этап – кровь оксигенируется в легких и возвращается к сердцу. На этом этапе кровь проходит по крупным артериям и венам.
- Второй этап – кровь, богатая кислородом, распределяется по организму через более тонкие артериальные и венозные сосуды. Кровь затем собирается в мелких капиллярах и возвращается обратно к сердцу через вены.
Такая система циркуляции обеспечивает более эффективное оксигенирование и снабжение тканей кровью у земноводных.
Насыщение крови кислородом
Насыщение крови кислородом в кровеносной системе рыб и земноводных различается в связи с адаптациями каждой группы к жизни в различных средах.
У рыб кровь насыщается кислородом при помощи жабер. Жабры представляют собой выросты на жаберной крышке, которые образуют жаберные дуги. Вода, попадая через рот в полость жаберной крышки, проходит через жаберные щели и жаберные ламели, где проводится газообмен. Кислород из воды переходит в кровь, а углекислый газ выходит наружу.
Кровеносная система земноводных отличается от системы рыб. У земноводных нет жабер и жаберных щелей, поскольку они дышат не только водой, но и воздухом. Насыщение крови кислородом у земноводных происходит в процессе вдыхания воздуха в легкие. Кровь, оказываясь в легких, попадает в капилляры, где происходит обмен газами. Кислород из воздуха переходит в кровь, а углекислый газ выходит из нее и выдыхается.
| Рыбы | Земноводные |
|---|---|
| Насыщение крови кислородом происходит в жаберных ламелях | Насыщение крови кислородом происходит в легких |
| Вода проходит через жабры | Воздух проходит через ноздри в легкие |
| Кислород переходит в кровь, углекислый газ выходит наружу | Кислород переходит в кровь, углекислый газ выдыхается |
Транспортировка крови и веществ
Кровеносная система рыб и земноводных отличается в основном по способу транспортировки крови и веществ.
У рыб кровь циркулирует по двум кругам кровообращения: малому и большому. В малом круге кровяной рыбы реализуется газообмен, осуществляемый жаберными дугами и жабрами. Кислород берется из воды, а углекислый газ выделяется. После этого кровь, обогащенная кислородом, направляется в большой круг кровообращения. В большом круге крови рыбы кровеносная система обеспечивает работу органов и тканей. Кровь доставляет кислород и питательные вещества, а также удаляет отходы обмена веществ.
Земноводные такие, как лягушка и саламандра, имеют трехкамерное сердце. В качестве кровеносной системы они используют смешанную циркуляцию крови, где смешиваются кровь, богатая кислородом, и кровь с низким содержанием кислорода. В процессе дыхания, которое осуществляется с помощью легких и кожи, они также обеспечивают газообмен.
Система переноса крови и веществ у рыб и земноводных значительно различается, что обусловлено их разным образом жизни и адаптацией к разным условиям обитания.
Изменения в кровеносной системе при перемещении из воды на сушу
Одним из главных изменений, связанных с кровеносной системой, является развитие легочного круга. В воде у рыб существует только жаберный круг кровообращения, который осуществляет газообмен с окружающей средой. Однако, перейдя на сушу, животные сталкиваются с необходимостью дышать воздухом. Поэтому у земноводных развивается легочный круг кровообращения, который обеспечивает газообмен с помощью легких.
Еще одним изменением в кровеносной системе у земноводных является развитие сердца. Рыбы имеют двухкамерное сердце, которое является простой и эффективной системой в водной среде. Однако при сухопутной жизни земноводные обнаружили, что им необходимо более эффективное сердце для того, чтобы прокачивать кровь по всему организму. Поэтому у них развивается трехкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и одного желудочка.
Также у земноводных видоизменяются кровеносные сосуды. В водной среде нужны преимущественно только жаберные сосуды, которые обеспечивают поступление кислорода и удаление углекислого газа. Однако при перемещении на сушу необходимо развивать легочные сосуды, которые доставляют кровь к легким для газообмена, а также тканевые сосуды, которые распределяют кислород и питательные вещества по всему организму.
Изменения в кровеносной системе при перемещении из воды на сушу свидетельствуют о приспособительной способности земноводных к изменяющейся среде обитания. Эти изменения позволяют им эффективно функционировать на суше и обеспечивать полноценный газообмен и питание всего организма.
Аналогии и различия в строительстве кровеносной системы
Кровеносная система рыб и земноводных имеет свои характерные аналогии и различия. Обе системы предназначены для перемещения крови по организму и обеспечения его жизнедеятельности, но при этом они имеют важные отличия.
Одно из главных различий между кровеносной системой рыб и земноводных связано с их типом циркуляции крови. У рыб, в отличие от земноводных, преобладает одиночная циркуляция, в которой кровь проходит через сердце только один раз. В то же время, у земноводных преобладает двойная циркуляция, включающая циркуляцию крови через легкие и общее тело.
Еще одно отличие состоит в строении самого сердца. У рыб оно простого строения и состоит из двух камер — предсердия и желудочка. Кровь проходит через сердце только одним направлением. У земноводных сердце уже разделяется на три или четыре камеры — два или три предсердия и один желудочек. Это обеспечивает более эффективную циркуляцию крови.
Еще одна важная разница касается кровеносных сосудов. У рыб они достаточно простые и построены на основе артерий и вен. У земноводных же имеется более сложная система кровеносных сосудов, включающая артерии, вены и капилляры. Капилляры позволяют обеспечить более эффективный обмен газами между кровью и тканями.
Наконец, различия затрагивают и структуру жабер и легких. Рыбы используют жабры для получения кислорода из воды, поэтому их кровь богата кислородом. Земноводные, в свою очередь, легкими получают кислород из воздуха, поэтому их кровь богата более кислородом, чем кровь рыб.