Obratlovci s tříkomorovým srdcem. Kteří obojživelníci mají tříkomorové srdce? Arteriální krev a síně

Kteří obratlovci mají tříkomorové srdce, se dozvíte v tomto článku.

Která zvířata mají tříkomorové srdce?

obojživelníci ( obojživelníci) a plazi ( plazi nebo plazi) mají tříkomorové srdce a dva kruhy krevního oběhu.

dospělé srdce žáby tříkomorový, skládající se z komory a dvou síní.

Tříkomorové srdce se skládá ze dvou síní a jedné komory. (říkají, že krokodýl má čtyřkomorové srdce), ale přepážka oddělující srdce je neúplná a mezi oběma komorami je v ní díra. Krev z komory vstupuje do jedné ze dvou cév. Putuje buď plicní tepnou do plic, nebo aortou do zbytku těla. Okysličená krev putuje z plic do srdce a plicní žílou do levé síně. A krev s oxidem uhličitým, vracející se z těla, vstupuje venózním sinem do pravé síně. Obě síně se vyprazdňují ve stejné komoře a mísí se v nich krev bohatá na kyslík z plic s krví zbavenou kyslíku z tělesných tkání.

Zatímco tento systém zajišťuje, že krev vždy proudí do plic a poté zpět do srdce, míšení krve ve stejné komoře znamená, že orgány nedostávají okysličenou krev.

Obojživelníci patří do třídy čtyřnohých obratlovců, celkem tato třída zahrnuje asi šest tisíc sedm set druhů zvířat včetně žab, mloků a čolků. Tato třída je považována za vzácnou. V Rusku je dvacet osm druhů a na Madagaskaru dvě stě čtyřicet sedm druhů.

Obojživelníci patří k suchozemským primitivním obratlovcům, zaujímají mezipolohu mezi vodními a suchozemskými obratlovci, protože většina druhů se rozmnožuje a vyvíjí v vodní prostředí a jedinci, kteří dospěli, začínají žít na souši.

Obojživelníci mít plíce, kterou dýchají, krevní oběh se skládá ze dvou kruhů a srdce je tříkomorové. Krev u obojživelníků se dělí na žilní a arteriální. Pohyb obojživelníků se děje pomocí pětiprstých končetin a mají kulovité klouby. Páteř a lebka jsou pohyblivě členěné. Palatinová čtvercová chrupavka splyne s autostylem a z himandibulární se stává sluchová kůstka. Sluch u obojživelníků je dokonalejší než u ryb: kromě vnitřního ucha je zde i střední ucho. Oči se přizpůsobily, aby dobře viděly na různé vzdálenosti.

Na souši nejsou obojživelníci plně přizpůsobeni k životu – to je vidět na všech orgánech. Teplota obojživelníků závisí na vlhkosti a teplotě jejich prostředí. Jejich schopnost navigace a pohybu na souši je omezená.

Oběh a oběhový systém

Obojživelníci mají tříkomorové srdce, skládá se z komory a síní v počtu dvou kusů. U ocasních a beznohých nejsou pravá a levá síň zcela odděleny. Anurané mají mezi síněmi kompletní přepážku, ale obojživelníci mají jeden společný otvor, který spojuje komoru s oběma síněmi. Kromě toho se v srdci obojživelníků nachází žilní sinus, který přijímá žilní krev a komunikuje s pravou síní. Arteriální kužel přiléhá k srdci, krev se do něj nalévá z komory.

Conus arteriosus má spirálový ventil, který rozvádí krev do tří párů cév. Srdeční index je poměr srdeční hmoty k procentům tělesné hmotnosti, záleží na tom, jak je zvíře aktivní. Například trávy a zelené žáby se pohybují velmi málo a mají tep pod půl procenta. A aktivní, mletá ropucha má téměř jedno procento.

U larev obojživelníků má krevní oběh jeden kruh, jejich krevní zásobení je podobné rybám: jedna síň v srdci a komoře, je zde tepenný kužel rozvětvený na 4 páry žaberních tepen. První tři tepny se rozdělí na vlásečnice ve zevních a vnitřních žábrách a branchiální vlásečnice se spojí ve branchiální tepny. Tepna, která provádí první větvený oblouk, se rozděluje na krční tepny, které zásobují hlavu krví.

Sloučení druhého a třetího eferentní branchiální tepny s pravým a levým aortálním kořenem a k jejich spojení dochází v dorzální aortě. Poslední pár branchiálních tepen se nerozděluje na vlásečnice, protože na čtvrtém oblouku do vnitřních a zevních žáber ústí aorta hřbetu do kořenů. Vývoj a formování plic je doprovázeno restrukturalizací krevního oběhu.

Síň je rozdělena podélnou přepážkou na levou a pravou, takže srdce je tříkomorové. Síť kapilár je redukována a přechází v krční tepny a kořeny dorzální aorty vycházejí z druhých párů, kaudáty zadržují třetí pár, zatímco čtvrtý pár přechází v kožní-pulmonální tepny. Oběhový periferní systém je také transformován a získává mezilehlý charakter mezi pozemským schématem a vodním. K největší restrukturalizaci dochází u obojživelných anuranů.

Dospělí obojživelníci mají tříkomorové srdce: jedna komora a síně v počtu dvou kusů. Na síň z pravé strany přiléhá venózní tenkostěnný sinus a z komory odstupuje tepenný kužel. Lze usuzovat, že srdce má pět sekcí. Existuje společný otvor, díky kterému se obě síně otevírají do komory. Jsou tam umístěny i atrioventrikulární chlopně, ty při kontrakci komory neumožňují pronikání krve zpět do síně.

Vzniká řada komor, které spolu komunikují v důsledku svalových výrůstků stěn komor – to neumožňuje promíchání krve. Arteriální kužel vystupuje z pravé komory a spirální kužel se nachází uvnitř ní. Z tohoto kužele začínají odcházet arteriální oblouky v počtu tří párů, zprvu mají cévy společnou membránu.

Levá a pravá plicní tepna nejprve se vzdálit od kužele. Poté začnou kořeny aorty odcházet. Dva branchiální oblouky oddělují dvě tepny: podklíčkovou a okcipitálně-vertebrální, zásobují krví přední končetiny a svaly těla a splývají v dorzální aortě pod páteří. Dorzální aorta odděluje výkonnou enteromesenterickou tepnu (tato tepna zásobuje trávicí trubici krví). Co se týče ostatních větví, krev proudí přes dorzální aortu do zadních končetin a do dalších orgánů.

Krkavice

Krkavice jsou poslední, které odcházejí z arteriálního kužele a dělí na vnitřní a vnější tepny. Žilní krev ze zadních končetin a části těla nacházející se za nimi je shromažďována sedacími a femorálními žilami, které se spojují v ledvinové portální žíly a v ledvinách se rozpadají na kapiláry, to znamená, že vzniká ledvinový portální systém. Žíly odcházejí z levé a pravé stehenní žíly a spojují se do nepárové břišní žíly, která jde do jater podél břišní stěny, takže se rozpadá na kapiláry.

V portální žíle jater se krev sbírá ze žil všech částí žaludku a střev, v játrech se rozpadá na kapiláry. Dochází k soutoku ledvinových vlásečnic do žil, které jsou eferentní a ústí do zadní nepárové duté žíly a proudí tam i žíly vybíhající z pohlavních žláz. Zadní dutá žíla prochází játry, ale krev, kterou obsahuje, se do jater nedostává, do ní proudí malé žíly z jater a ta zase do žilního sinu. Všichni obojživelníci ocasatí a někteří anurani si zachovávají zadní kardinální žíly, které proudí do přední duté žíly.

Která se oxiduje v kůži, se shromažďuje ve velké kožní žíle a kožní žíla zase vede venózní krev do podklíčkové žíly přímo z brachiální žíly. Podklíčkové žíly splývají s vnitřní a vnější jugulární žilou do levé přední duté žíly, která ústí do venózního sinu. Krev odtud začne proudit do síně na pravé straně. V plicních žilách se z plic odebírá arteriální krev a žíly proudí do síně na levé straně.

Arteriální krev a síně

Při plicním dýchání se v síni na pravé straně začíná shromažďovat smíšená krev: skládá se z žilní a arteriální krve, venózní krev přichází ze všech oddělení dutou žílou a arteriální krev přichází žilami kůže. arteriální krev naplňuje atrium na levé straně přichází krev z plic. Při současné kontrakci síní se krev dostává do komory, výrůstky stěn žaludku neumožňují promísit krev: v pravé komoře převládá žilní krev a v levé komoře převažuje arteriální krev.

Z komory na pravé straně odstupuje arteriální kužel, takže při kontrakci komory do kužele nejprve vstupuje venózní krev, která vyplňuje kožní plicní tepny. Pokud se komora nadále smršťuje v arteriálním kuželu, tlak se začíná zvyšovat, spirální chlopeň se začíná pohybovat a otevírá otvory aortálních oblouků, v nich proudí smíšená krev ze středu komory. Při plné kontrakci komory vstupuje arteriální krev z levé poloviny do kužele.

Nebude moci projít do klenuté aorty a plicních kožních tepen, protože už mají krev, která silným tlakem posune spirální chlopeň, otevře ústí krčních tepen, bude tam proudit tepenná krev, která bude odeslána do hlavy. Pokud je plicní dýchání vypnuto na delší dobu, například při zimování pod vodou, proudí do hlavy více žilní krve.

Kyslík se do mozku dostává v menším množství, protože dochází k celkovému poklesu práce metabolismu a zvíře upadá do strnulosti. U obojživelníků, kteří patří do ocasaté, často zůstává otvor mezi oběma síněmi a spirální chlopeň arteriálního kužele je špatně vyvinutá. V souladu s tím se do arteriálních oblouků dostává nejvíce smíšené krve než u bezocasých obojživelníků.

I když obojživelníci mají krevní oběh probíhá ve dvou kruzích, vzhledem k tomu, že komora je jedna, neumožňuje jejich úplné oddělení. Struktura takového systému přímo souvisí s dýchacími orgány, které mají dvojí strukturu a odpovídají životnímu stylu, který obojživelníci vedou. To umožňuje žít na souši i ve vodě a trávit spoustu času.

červená kostní dřeň

U obojživelníků se začíná objevovat červená kostní dřeň tubulárních kostí. Množství celkové krve je až sedm procent celkové hmotnosti obojživelníka a hemoglobin se pohybuje od dvou do deseti procent nebo do pěti gramů na kilogram hmoty, kapacita kyslíku v krvi se pohybuje od dvou a půl do třinácti procent, tato čísla jsou vyšší ve srovnání s rybami.

Obojživelníci mají velké červené krvinky, ale je jich málo: od dvaceti do sedmi set třiceti tisíc za kubický milimetr krve. Krevní obraz larev je nižší než u dospělých jedinců. U obojživelníků, stejně jako u ryb, hladina cukru v krvi kolísá s ročním obdobím. Nejvyšší hodnoty vykazuje u ryb a u obojživelníků, ocasatých od deseti do šedesáti procent, zatímco u anuranů od čtyřiceti do osmdesáti procent.

Když léto končí, dochází k silnému nárůstu sacharidů v krvi, včas na přípravu na zimování, protože sacharidy se hromadí ve svalech a játrech a také v jarní čas kdy začíná období rozmnožování a sacharidy vstupují do krevního oběhu. Obojživelníci mají mechanismus hormonální regulace metabolismus sacharidů, i když je nedokonalý.

Tři řády obojživelníků

Obojživelníci jsou rozděleny do následujících divizí:

Tepny obojživelníků jsou následujících typů:

1. Krkavice – zásobují hlavu arteriální krví.
2. Kožně-plicní tepny – vedou žilní krev do kůže a plic.
3. Aortální oblouky nesou krev, která se přimíchává do zbývajících orgánů.

Obojživelníci jsou predátoři, slinné žlázy, které jsou dobře vyvinuté, jejich tajemství zvlhčuje:

Obojživelníci vznikli ve středním nebo spodním devonu, tzn asi před třemi sty miliony let. Ryby jsou jejich předky, mají plíce a párové ploutve, ze kterých se dost možná vyvinuly pětiprsté končetiny. Starověké lalokoploutvé ryby tyto požadavky právě splňují. Mají plíce a v kostře ploutví jsou dobře patrné prvky podobné částem kostry pětiprsté suchozemské končetiny. Také skutečnost, že obojživelníci pocházejí ze starověku laločnatá ryba ukazuje na silnou podobnost krycích kostí lebky, podobně jako u lebek obojživelníků z období paleozoika.

Spodní a horní žebra byla přítomna také u lalokoploutvých a obojživelníků. Plicník, který měl plíce, byl však velmi odlišný od obojživelníků. Tak se rysy pohybu a dýchání, které poskytovaly příležitost jít na pevninu u předků obojživelníků, objevily, i když byli jen vodní obratlovci.

Důvodem, který sloužil ke vzniku těchto zařízení, byl zjevně zvláštní režim nádrží s čerstvou vodu, žily v nich některé druhy lalokoploutvých ryb. Může to být periodické vysychání nebo nedostatek kyslíku. Nejvíce vedoucí biologický faktor, který se stal rozhodujícím v rozchodu předků s nádrží a jejich fixací na souši - to je nová potrava, kterou našli ve svém novém prostředí.

Dýchací orgány u obojživelníků

Obojživelníci mají následující dýchací orgány:

U obojživelníků jsou plíce prezentovány ve formě párových vaků, uvnitř dutých. Mají stěny velmi tenké a uvnitř je mírně vyvinutá buněčná struktura. Obojživelníci však mají malé plíce. Například u žab se poměr povrchu plic a kůže měří v poměru dvě ku třem ve srovnání se savci, u nichž je tento poměr padesát a někdy i stokrát větší ve prospěch plic.

S konverzí dýchací systém u obojživelníků se vyskytuje a změna dýchacího mechanismu. Obojživelníci mají stále spíše primitivní nucený typ dýchání. Do dutiny ústní je nasáván vzduch, k tomu se nozdry otevírají a dno ústní dutiny klesá. Poté jsou nosní dírky uzavřeny ventily a dno úst se zvedne, díky čemuž vzduch vstupuje do plic.

Jak je na tom nervový systém obojživelníků

U obojživelníků mozek váží více než u ryb. Pokud vezmeme procento hmotnosti a hmotnosti mozku, pak u moderních ryb, které mají chrupavku, bude toto číslo 0,06–0,44 %, u kostnatých ryb 0,02–0,94 %, u obojživelníků 0,29–0,36 %, u bezocasých obojživelníků 0,50–0,73 %.

Přední mozek obojživelníků je vyvinutější než u ryb, došlo k úplnému rozdělení na dvě hemisféry. Také vývoj je vyjádřen v obsahu většího počtu nervových buněk.

Mozek se skládá z pěti částí:

Životní styl obojživelníků

Životní styl, který obojživelníci vedou, přímo souvisí s jejich fyziologií a strukturou. Dýchací orgány jsou nedokonalé ve struktuře - to platí pro plíce, především proto, že je zanechán otisk na jiných orgánových systémech. Vlhkost se z pokožky neustále odpařuje, což činí obojživelníky závislými na přítomnosti vlhkosti v prostředí. Velmi důležitá je i teplota prostředí, ve kterém obojživelníci žijí, protože nemají teplokrevnost.

Zástupci této třídy mají jiný životní styl, takže existuje rozdíl ve struktuře. Diverzita a početnost obojživelníků je zvláště vysoká v tropech, kde vysoká vlhkost a teplota je téměř vždy vysoká.

Čím blíže k pólu, tím méně druhů obojživelníků je. V suchých a chladných oblastech planety je velmi málo obojživelníků. Nejsou žádní obojživelníci tam, kde nejsou rezervoáry, ani dočasné, protože vajíčka se často mohou vyvíjet pouze ve vodě. Ve slaných vodách nejsou žádní obojživelníci, jejich kůže neudržuje osmotický tlak a hypertonické prostředí.

Vejce se nevyvíjejí v nádržích se slanou vodou. Obojživelníci se dělí do následujících skupin podle povahy stanoviště:

Suchozemský může jít daleko od vodních ploch, pokud toto není období rozmnožování. Ale vodní naopak tráví celý svůj život ve vodě nebo velmi blízko vody. U ocasatých převažují vodní formy, mohou k nim patřit i některé druhy anuranů, v Rusku jsou to například rybniční nebo jezerní žáby.

Stromoví obojživelníciširoce rozšířený mezi suchozemskými, například klanonožci a stromové žáby. Někteří suchozemští obojživelníci vedou například norský životní styl, někteří jsou bezocasí a téměř všichni jsou beznohí. U suchozemců jsou plíce zpravidla lépe vyvinuty a kůže je méně zapojena do dýchacího procesu. Díky tomu jsou méně závislí na vlhkosti prostředí, ve kterém žijí.

Obojživelníci se věnují užitečným činnostem, které rok od roku kolísají, záleží na jejich počtu. V určitých fázích, v určitých časech a v určitých obdobích je to jiné povětrnostní podmínky. Obojživelníci více než ptáci ničí hmyz, který má špatnou chuť a vůni, a také hmyz s ochrannou barvou. Když téměř všichni hmyzožraví ptáci spí, obojživelníci loví.

Vědci již dlouho věnují pozornost skutečnosti, že obojživelníci jsou velkým přínosem jako hubiči hmyzu v zeleninových zahradách a sadech. Zahradníci z Holandska, Maďarska a Anglie přivezli speciálně ropuchy rozdílné země jejich vypouštění do skleníků a zahrad. V polovině třicátých let z Antil a Havajské ostrovy bylo vyvezeno asi sto padesát druhů ropuch. Začaly se množit a na plantáž cukrové třtiny bylo vypuštěno více než milion ropuch, výsledky předčily všechna očekávání.

Oči obojživelníků chrání před ucpáním a vysycháním pohyblivá dolní a horní víčka stejně jako mlecí membrána. Rohovka se stala konvexní a čočka lentikulární. V podstatě obojživelníci vidí objekty, které se pohybují.

Co se týče sluchových orgánů, objevila se sluchová kůstka a střední ucho. Tento vzhled je způsoben tím, že bylo nutné lépe vnímat zvukové vibrace, protože vzduchové médium má vyšší hustotu než voda.

Mají jinou stavbu těla. Každý má společný stavební plán. To dokazuje původ od stejného předka. Složitost stavby těla se však liší. Předpokládá se, že ke komplikacím struktury došlo v průběhu evoluce. To znamená, že se nejprve objevily primitivnější organismy.

Evoluční vývoj organismů

Průběh evoluce obratlovců začal lanceletou.

Tento organismus již má notochord a neurální trubici. A také nejprimitivnější srdce pro obratlovce: pulzující břišní céva.

Další komplikace organizace vedly ke vzniku ryb. Žábrové dýchací organismy a jeden kruh krevního oběhu.

Obojživelníci a většina plazů mají tříkomorové srdce. Zvyšuje také jejich vitalitu.

Ptáci a savci jsou na vrcholu evoluce. Srdce se skládá ze čtyř komor. Mezi síněmi, stejně jako mezi komorami, nejsou žádné otvory. Dva kruhy krevního oběhu jsou zcela odděleny. Proto mají ptáci a savci teplokrevnost, která je ostře odlišuje od ostatních zvířat. Do této skupiny samozřejmě patří i lidé.

Tříkomorové srdce

U obojživelníků a plazů má srdce tři komory: dvě síně a jednu komoru. Vědci zjistili, že právě tato struktura svalového orgánu je vhodná pro život těchto zvířat.

Přítomnost dvou kruhů krevního oběhu poskytuje poměrně vysokou úroveň vitální aktivity. Zvířata s tříkomorovým srdcem žijí na souši, jsou dosti mobilní (zejména plazi). Mohou tolerovat mírný pokles teploty, aniž by upadli do strnulosti. Tritoni například jako první vylézají ze zimních úkrytů, když sníh ještě neroztál. Jaro vás nutí vstávat velmi brzy. Tito obojživelníci poskakují po sněhu a hledají partnera pro rozmnožování.

Přítomnost tříkomorového srdce umožňuje obojživelníkům upadnout do strnulosti, když nastanou mrazy. Oběhový systém umožňuje nevynakládat mnoho energie na čerpání krve, což by bylo pozorováno v přítomnosti srdce se čtyřmi komorami a úplném oddělení dvou kruhů krevního oběhu.

plazí srdce

Plazi mají tříkomorové srdce s neúplnou přepážkou. Je vidět, že jejich pohyblivost se oproti obojživelníkům dramaticky zvyšuje. Hbití ještěři jsou ve skutečnosti velmi mobilní. Je poměrně obtížné je chytit, zejména v teplé počasí. Tělesná teplota však stále závisí na životní prostředí. Plazi jsou chladnokrevné organismy.

Krokodýli mají neobvyklou stavbu srdce. Vědci řadí krokodýly mezi zvířata se čtyřkomorovým srdcem. Přepážka mezi pravou a levou komorou je velká oblast. V této zdi je však díra. Krokodýli proto zůstávají chladnokrevnými tvory. Krev nasycená oxidačním prvkem se mísí s krví chudou na kyslík. Kromě toho je zvláštní struktura krokodýlího krevního systému vyjádřena v přítomnosti levé tepny. Odchází z pravé komory spolu s plicní. Levá tepna přivádí krev do krokodýlího žaludku. Tato struktura přispívá k rychlejšímu trávení potravy. To je nutné, protože plaz polyká velké kusy masa, které při delším ponechání v trávicím traktu může začít hnít.

Čtyřkomorové srdce

Ptáci a zvířata, která krmí svá mláďata mlékem, mají srdce se čtyřmi komorami. Jedná se o nejvíce organizované organismy. Ptáci jsou schopni dlouhého letu, zatímco savci jsou schopni rychlého běhu. Všichni mají teplou krev. Zůstávají aktivní v chladném počasí, což si chladnokrevní zástupci nemohou dovolit.

Do zimního spánku upadají pouze organismy, které si v zimě nemohou zajistit potravu. Medvěd, který na podzim dostatečně nepřibral, se probouzí a bloudí sněhem a hledá potravu.

Čtyřkomorové srdce tak maximalizovalo vitální aktivitu organismů. Teplokrevná zvířata nepřecházejí do stavu strnulosti. Jejich motorická aktivita nezávisí na okolní teplotě. Takoví obratlovci se cítí skvěle na souši v podmínkách silné gravitace.

Zvířata s tříkomorovým srdcem již získala dva kruhy krevního oběhu. Velký a malý kruh však nejsou zcela odděleny. Krev bohatá na prvek oxidace se mísí s krví bohatou na oxid uhličitý. Navzdory tomu tříkomorové srdce zajišťuje život organismů na souši.

Testy

706-01. Obratlovci s tříkomorovým srdcem, jejichž rozmnožování úzce souvisí s vodou, jsou sdruženi do třídy
A) kostnaté ryby
B) Savci
B) plazi
D) Obojživelníci

Odpovědět

706-02. Do jaké třídy patří zvířata, jejichž schéma struktury srdce je znázorněno na obrázku?

A) hmyz
B) Chrupavčitá ryba
B) obojživelníci
D) Ptáci

Odpovědět

706-03. Charakteristikou, která odlišuje obojživelníky od ryb, je
A) chladnokrevnost
B) stavba srdce
B) vývoj ve vodě
D) izolace oběhový systém

Odpovědět

706-04. Obojživelníci se od ryb liší tím, že mají
A) mozek
B) uzavřený oběhový systém
C) párové plíce u dospělých
D) smyslové orgány

Odpovědět

706-05. Která vlastnost z uvedených odlišuje většinu zvířat třídy obojživelníků od savců?

B) vnější hnojení
B) pohlavní rozmnožování
D) využití k bydlení vodního prostředí

Odpovědět

706-06. Plazi v procesu evoluce získali, na rozdíl od obojživelníků,
A) uzavřený oběhový systém
B) vysoká plodnost
B) velké vejce s embryonálními membránami
D) tříkomorové srdce

Odpovědět

706-07. Pokud v procesu evoluce zvíře vytvořilo srdce, jak je znázorněno na obrázku, musí být dýchací orgány zvířete

A) plíce
B) kůže
B) plicní vaky
D) žábry

Odpovědět

706-08. U které skupiny živočichů není rozmnožování závislé na vodě?
A) nekraniální (lancety)
B) kostnaté ryby
B) obojživelníci
D) plazi

Odpovědět

706-09. U kterých zvířat končí vývoj embrya uvnitř vajíčka?
A) kostnaté ryby
B) ocasatí obojživelníci
B) bezocasí obojživelníci
D) plazi

Odpovědět

706-10. Obratlovci s tříkomorovým srdcem, jejichž rozmnožování není spojeno s vodou, jsou sdruženi do třídy
A) kostnaté ryby
B) Savci
B) plazi
D) Obojživelníci

Odpovědět

706-11. Obratlovci s proměnlivou tělesnou teplotou, plicním dýcháním, tříkomorovým srdcem s neúplnou přepážkou v komoře jsou klasifikováni jako
A) kostnaté ryby
B) obojživelníci
B) plazi
D) chrupavčité ryby

Odpovědět

706-12. Plazi, na rozdíl od obojživelníků, mají tendenci
A) vnější hnojení
B) vnitřní oplodnění
C) vývoj s tvorbou larvy
D) rozdělení těla na hlavu, trup a ocas

Odpovědět

706-13. Které z následujících zvířat je chladnokrevné?
A) ještěrka
B) Amurský tygr
B) liška stepní
D) vlk obecný

Odpovědět

706-14. Do jaké třídy patří zvířata se suchou kůží s rohovitými šupinami a tříkomorovým srdcem s neúplnou přepážkou?
A) plazi
B) Savci
B) obojživelníci
D) Ptáci

Odpovědět

706-15. Ptáci se liší od plazů tím, že mají
A) vnitřní oplodnění
B) centrální nervový systém
B) dva kruhy krevního oběhu
G) stálá teplota tělo

Odpovědět

706-15. Jaký strukturální rys je podobný u moderních plazů a ptáků?
A) kosti naplněné vzduchem
B) suchá kůže, bez žláz
B) kaudální oblast v páteři
D) malé zuby v čelistech

Odpovědět

706-16. Mezi kterým živočichem dochází k výměně plynů atmosférický vzduch a krev prochází kůží?
A) kosatka
B) triton
B) krokodýl
D) růžový losos

Odpovědět

706-17. Která skupina zvířat má dvoukomorové srdce?
Ryba
B) obojživelníci
B) plazi
D) savci

Odpovědět

706-18. Vývoj dítěte v děloze probíhá v
A) draví ptáci
B) plazi
B) obojživelníci
D) savci

Odpovědět

706-19. Která třída strunatců se vyznačuje kožním dýcháním?
A) obojživelníci
B) Plazi
B) ptáci
D) Savci

Odpovědět

706-20. Znakem třídy obojživelníků je
A) chitinózní obal
B) holá kůže
B) živě narození
D) párové končetiny

Odpovědět

706-21. Jak se liší zástupci třídy obojživelníci od ostatních obratlovců?
A) páteř a volné končetiny
B) plicní dýchání a přítomnost kloaky
C) holá slizniční kůže a vnější oplodnění
D) uzavřený oběhový systém a dvoukomorové srdce

Odpovědět

706-22. Která vlastnost z uvedených odlišuje zvířata třídy Plazi od zvířat třídy Savci?
A) uzavřený oběhový systém
B) kolísající tělesná teplota
C) vývoj bez transformace
D) využití prostředí země-vzduch k bydlení

Výskyt čtyřkomorového srdce u ptáků a savců byl nejdůležitější evoluční událostí, díky které se tato zvířata mohla stát teplokrevnými. Podrobná studie vývoje srdce u embryí ještěrek a želv a její srovnání s dostupnými údaji o obojživelnících, ptácích a savcích ukázaly, že klíčovou roli v přeměně tříkomorového srdce na čtyřkomorový. Tbx5, který funguje v původně jediném rudimentu komory. Pokud Tbx5 je vyjádřena (pracuje) rovnoměrně v celém rudimentu, srdce se ukazuje jako tříkomorové, pokud pouze na levé straně je čtyřkomorové.

Vznik obratlovců na souši souvisel s rozvojem plicního dýchání, které si vyžádalo radikální restrukturalizaci oběhového systému. Rybí dýchání žábrami má jeden kruh krevního oběhu a srdce je dvoukomorové (skládá se z jedné síně a jedné komory). Suchozemští obratlovci mají tří- nebo čtyřkomorové srdce a dva krevní oběhy. Jeden z nich (malý) žene krev plícemi, kde je nasycena kyslíkem; pak se krev vrací do srdce a vstupuje do levé síně. Velký kruh posílá kyslíkem obohacenou (arteriální) krev do všech ostatních orgánů, kde odevzdává kyslík a vrací se žilami do srdce a vstupuje do pravé síně.

U zvířat s tříkomorovým srdcem se krev z obou síní dostává do jediné komory, odkud pak jde do plic a všech ostatních orgánů. V tomto případě je arteriální krev do té či oné míry smíchána s žilní krví. U zvířat se čtyřkomorovým srdcem během embryonální vývoj zpočátku je jedna komora rozdělena přepážkou na levou a pravou polovinu. V důsledku toho jsou dva kruhy krevního oběhu zcela odděleny: žilní krev vstupuje pouze do pravé komory a odtud jde do plic, arteriální krev jde pouze do levé komory a odtud do všech ostatních orgánů.

Vytvoření čtyřkomorového srdce a úplné oddělení oběhových kruhů bylo nezbytným předpokladem pro rozvoj teplokrevnosti u savců a ptáků. Tkáně teplokrevných živočichů spotřebovávají hodně kyslíku, proto potřebují „čistou“ arteriální krev maximálně nasycenou kyslíkem a nikoliv smíšenou arteriálně-žilní krev, se kterou se spokojí studenokrevní obratlovci s tříkomorovým srdcem ( viz: Fylogeneze oběhového systému strunatců).

Tříkomorové srdce je charakteristické pro obojživelníky a většinu plazů, i když u nich dochází k částečnému rozdělení komory na dvě části (vyvíjí se neúplná intraventrikulární přepážka). Skutečné čtyřkomorové srdce se nezávisle vyvinulo ve třech evolučních liniích: u krokodýlů, ptáků a savců. To je považováno za jeden z nejjasnějších příkladů konvergentní (nebo paralelní) evoluce (viz: Aromorfózy a paralelní evoluce; Paralelismy a homologická variabilita).

Velká skupina výzkumníků z USA, Kanady a Japonska, která své výsledky zveřejnila v posledním čísle časopisu Příroda, se vydali zjistit molekulárně genetický základ této nejvýznamnější aromorfózy.

Autoři podrobně studovali vývoj srdce u embryí dvou plazů - želva ušatá Trachemys scripta a anolisové ještěrky ( Anolis carolinensis). Plazi (kromě krokodýlů) jsou pro řešení tohoto problému zvláště důležití, protože struktura jejich srdce je v mnoha ohledech uprostřed mezi typickým tříkomorovým (jako u obojživelníků) a skutečným čtyřkomorovým, jako u krokodýlů, ptáků a zvířat. Mezitím se podle autorů článku 100 let nikdo vážně nezabýval embryonálním vývojem srdce plazů.

Studie provedené na jiných obratlovcích zatím nedaly jednoznačnou odpověď na otázku, jaké genetické změny způsobily vznik čtyřkomorového srdce během evoluce. Bylo však pozorováno, že regulační gen Tbx5, kódující transkripční regulátor (viz transkripční faktory), funguje (vyjádřeno) odlišně ve vyvíjejícím se srdci u obojživelníků a teplokrevných živočichů. U prvního je rovnoměrně vyjádřen v celé budoucí komoře, u druhého je jeho exprese maximální v levé části anlage, ze které se později vytvoří levá komora, a minimální v pravé. Bylo také zjištěno, že pokles aktivity Tbx5 vede k poruchám ve vývoji přepážky mezi komorami. Tyto skutečnosti umožnily autorům naznačit, že změny v aktivitě genu Tbx5 mohl hrát nějakou roli ve vývoji čtyřkomorového srdce.

Během vývoje srdce ještěrky vzniká v komoře svalový záhyb, který částečně odděluje vývod komory od její hlavní dutiny. Tento hřeben byl některými autory interpretován jako struktura homologní s mezižaludečním septem obratlovců se čtyřkomorovým srdcem. Na základě studia růstu hřebene a jeho jemné struktury autoři diskutovaného článku tuto interpretaci odmítají. Věnují pozornost skutečnosti, že stejný váleček se krátce objeví během vývoje srdce kuřecího embrya - spolu se skutečnou přepážkou.

Data získaná autory naznačují, že u ještěrky se zjevně nevytvářejí žádné struktury homologní se skutečnou mezigastrickou přepážkou. U želvy se naopak tvoří neúplná přepážka(spolu s méně vyvinutým svalovým válečkem). Tvorba této přepážky u želvy začíná mnohem později než u kuřete. Přesto se ukazuje, že srdce ještěrky je „primitivnější“ než srdce želvy. Želví srdce je mezi typickým tříkomorovým srdcem (jako jsou srdce obojživelníků a ještěrek) a čtyřkomorovým srdcem krokodýlů a teplokrevných zvířat. To je v rozporu s obecně přijímanými představami o evoluci a klasifikaci plazů. Na základě anatomických rysů byly želvy tradičně považovány za nejprimitivnější (bazální) skupinu mezi moderní plazi. Srovnávací analýza DNA provedená řadou výzkumníků však opakovaně poukázala na blízkost želv k archosaurům (skupina zahrnující krokodýly, dinosaury a ptáky) a na bazálnější postavení šupináčů (ještěrky a hadi). Struktura srdce potvrzuje tento nový evoluční vzorec (viz obrázek).

Autoři studovali expresi několika regulačních genů ve vyvíjejícím se srdci želvy a ještěrky, včetně genu Tbx5. U ptáků a savců se již ve velmi raných stádiích embryogeneze vytváří ostrý gradient exprese tohoto genu v ventrikulárním anlage (exprese rychle klesá zleva doprava). Ukázalo se, že u ještěrky a želvy v raných stádiích gen Tbx5 vyjádřeno stejně jako u žáby, tedy rovnoměrně v celé budoucí komoře. U ještěrky tato situace přetrvává až do konce embryogeneze, zatímco u želvy se v pozdějších fázích tvoří expresní gradient, v podstatě stejný jako u kuřete, jen méně výrazný. Jinými slovy, v pravé části komory se aktivita genu postupně snižuje, zatímco v levé části zůstává vysoká. Tedy podle povahy genové exprese Tbx5želva také zaujímá mezipolohu mezi ještěrkou a kuřetem.

Je známo, že protein kódovaný gen Tbx5, je regulační – reguluje aktivitu mnoha dalších genů. Na základě získaných dat bylo přirozené předpokládat, že vývoj komor a uložení mezikomorové přepážky jsou pod kontrolou genu Tbx5. Již dříve bylo prokázáno, že pokles aktivity Tbx5 u myších embryí vede k defektům ve vývoji komor. To však na zvážení „vedoucí“ role nestačilo Tbx5 ve formaci čtyřkomorového srdce.

K získání silnějších důkazů autoři použili několik linií geneticky modifikovaných myší, ve kterých se během embryonálního vývoje gen Tbx5 mohl být na žádost experimentátora vypnut v té či oné části srdečního zárodku.

Ukázalo se, že pokud dojde k vypnutí genu v celém komorovém pupenu, pak se pupen ani nezačne dělit na dvě poloviny: vyvine se z něj jediná komora beze stop po mezižaludeční přepážce. Charakteristické morfologické znaky, kterými lze odlišit pravou komoru od levé, bez ohledu na přítomnost septa, se také netvoří. Jinými slovy, získají se myší embrya s tříkomorovým srdcem! Taková embrya umírají 12. den embryonálního vývoje.

Dalším experimentem bylo, že gen Tbx5 vypnuto pouze v pravé části rudimentu komor. Koncentrační gradient regulačního proteinu kódovaného tímto genem byl tedy ostře posunut doleva. V zásadě by se dalo očekávat, že v takové situaci by se mezižaludeční přepážka začala tvořit více vlevo, než by měla být. To se ale nestalo: přepážka se vůbec nezačala tvořit, ale došlo k rozdělení rudimentu na levou a pravou část podle jiných morfologické znaky. To znamená, že gradient výrazu Tbx5 není jediným faktorem řídícím vývoj čtyřkomorového srdce.

V dalším experimentu se autorům podařilo vytvořit gen Tbx5 exprimovány jednotně v celé ventrikulární analáži myšího embrya, přibližně stejně jako u žáby nebo ještěrky. To opět vedlo k vývoji myších embryí s tříkomorovým srdcem.

Získané výsledky ukazují, že změny v práci regulačního genu Tbx5 skutečně mohly hrát důležitou roli v evoluci čtyřkomorového srdce a tyto změny probíhaly paralelně a nezávisle u savců a archosaurů (krokodýli a ptáci). Studie tedy opět potvrdila, že klíčovou roli v evoluci zvířat hrají změny v aktivitě genů, které regulují vývoj jednotlivce.

Samozřejmě by bylo ještě zajímavější navrhnout takové geneticky modifikované ještěrky nebo želvy, které mají Tbx5 by bylo vyjádřeno jako u myší a kuřat, to znamená, že v levé části komory je silná a v pravé je slabá, a podívejte se, jestli díky tomu jejich srdce vypadá spíše jako čtyřkomorové. To ale zatím není technicky proveditelné: tak daleko ještě genetické inženýrství plazů nepokročilo.