Wirbeltiere mit einem dreikammerigen Herzen. Welche Amphibien haben ein Herz mit drei Kammern? Arterielles Blut und Vorhöfe

Welche Wirbeltiere ein dreikammeriges Herz haben, erfahren Sie in diesem Artikel.

Welche Tiere haben ein Herz mit drei Kammern?

Amphibien ( Amphibien) und Reptilien ( Reptilien oder Reptilien) haben ein dreikammeriges Herz und zwei Kreisläufe des Blutkreislaufs.

erwachsenes Herz Frösche Dreikammer, bestehend aus einem Ventrikel und zwei Vorhöfen.

Ein Dreikammerherz besteht aus zwei Vorhöfen und einer Herzkammer. (Man sagt, dass das Krokodil ein Herz mit vier Kammern hat), aber das Septum, das das Herz trennt, ist unvollständig, und es gibt ein Loch zwischen den beiden Kammern. Blut aus dem Ventrikel tritt in eines von zwei Gefäßen ein. Es wandert entweder durch die Lungenarterie in die Lunge oder durch die Aorta in den Rest des Körpers. Sauerstoffreiches Blut wandert von der Lunge zum Herzen und durch die Lungenvene zum linken Vorhof. Und das Blut mit Kohlendioxid, das aus dem Körper zurückkehrt, tritt durch den venösen Sinus in den rechten Vorhof ein. Beide Vorhöfe münden in denselben Ventrikel und mischen sauerstoffreiches Blut aus der Lunge mit sauerstoffarmem Blut aus Körpergewebe.

Während dieses System dafür sorgt, dass das Blut immer zur Lunge und dann zurück zum Herzen fließt, bedeutet die Vermischung des Blutes in derselben Herzkammer, dass die Organe kein sauerstoffreiches Blut erhalten.

Amphibien gehören zur Klasse der vierbeinigen Wirbeltiere, insgesamt umfasst diese Klasse etwa sechstausendsiebenhundert Tierarten, darunter Frösche, Salamander und Molche. Diese Klasse gilt als selten. Es gibt achtundzwanzig Arten in Russland und zweihundertsiebenundvierzig Arten in Madagaskar.

Amphibien sind terrestrische Urwirbeltiere, sie nehmen eine Zwischenstellung zwischen aquatischen und terrestrischen Wirbeltieren ein, da sich die meisten Arten vermehren und entwickeln aquatische Umgebung, und Individuen, die gereift sind, beginnen an Land zu leben.

Amphibien Lunge haben, die sie atmen, der Blutkreislauf besteht aus zwei Kreisen und das Herz ist dreikammerig. Blut in Amphibien wird in venöses und arterielles Blut unterteilt. Die Bewegung von Amphibien erfolgt mit Hilfe von fünffingrigen Gliedmaßen und sie haben kugelförmige Gelenke. Die Wirbelsäule und der Schädel sind beweglich artikuliert. Der quadratische Gaumenknorpel verschmilzt mit dem Autostyle, und der Himandibular wird zum Gehörknöchelchen. Das Hören bei Amphibien ist perfekter als bei Fischen: Neben dem Innenohr gibt es auch ein Mittelohr. Die Augen haben sich daran angepasst, auf unterschiedliche Entfernungen gut zu sehen.

An Land sind Amphibien nicht vollständig an das Leben angepasst – das zeigt sich an allen Organen. Die Temperatur von Amphibien hängt von der Luftfeuchtigkeit und Temperatur ihrer Umgebung ab. Ihre Fähigkeit zu navigieren und sich an Land fortzubewegen ist begrenzt.

Kreislauf und Kreislaufsystem

Amphibien haben ein dreikammeriges Herz, es besteht aus einem Ventrikel und Vorhöfen in Höhe von zwei Stücken. Bei kaudal und beinlos sind der rechte und der linke Vorhof nicht vollständig getrennt. Anuren haben ein vollständiges Septum zwischen den Vorhöfen, aber Amphibien haben eine gemeinsame Öffnung, die den Ventrikel mit beiden Vorhöfen verbindet. Darüber hinaus gibt es im Herzen von Amphibien einen venösen Sinus, der venöses Blut aufnimmt und mit dem rechten Vorhof kommuniziert. Der Arterienkegel grenzt an das Herz, Blut wird aus dem Ventrikel hineingegossen.

Der Conus arteriosus hat Spiralventil, der das Blut in drei Gefäßpaare verteilt. Der Herzindex ist das Verhältnis von Herzmasse zu prozentualem Körpergewicht, er hängt davon ab, wie aktiv das Tier ist. Beispielsweise bewegen sich Gras- und Grünfrösche sehr wenig und haben eine Herzfrequenz von weniger als einem halben Prozent. Und die aktive Bodenkröte hat fast ein Prozent.

Bei Amphibienlarven hat der Blutkreislauf einen Kreis, ihr Blutversorgungssystem ähnelt dem von Fischen: ein Atrium im Herzen und in der Kammer, es gibt einen Arterienkegel, der sich in 4 Kiemenarterienpaare verzweigt. Die ersten drei Arterien teilen sich in Kapillaren in den äußeren und inneren Kiemen auf, und die Kiemenkapillaren verschmelzen in den Kiemenarterien. Die Arterie, die den ersten Kiemenbogen ausführt, teilt sich in Halsschlagadern auf, die den Kopf mit Blut versorgen.

Zweites und drittes zusammenführen abführende Kiemenarterien mit der rechten und linken Aortenwurzel und ihre Verbindung erfolgt in der dorsalen Aorta. Das letzte Paar Kiemenarterien teilt sich nicht in Kapillaren auf, da auf dem vierten Bogen in die inneren und äußeren Kiemen die Aorta des Rückens in die Wurzeln fließt. Die Entwicklung und Bildung der Lunge wird von einer Kreislaufumstrukturierung begleitet.

Der Vorhof wird durch ein Längsseptum in einen linken und einen rechten unterteilt, wodurch das Herz dreikammerig wird. Das Kapillarnetz wird reduziert und verwandelt sich in Halsschlagadern, und die Wurzeln der dorsalen Aorta stammen aus den zweiten Paaren, die Caudates behalten das dritte Paar, während das vierte Paar zu Haut-Lungen-Arterien wird. Das periphere Kreislaufsystem wird ebenfalls umgewandelt und nimmt einen Zwischencharakter zwischen dem irdischen Schema und dem Wasserschema an. Die größte Umstrukturierung findet bei Amphibienanuren statt.

Erwachsene Amphibien haben ein dreikammeriges Herz: ein Ventrikel und Vorhöfe in Höhe von zwei Stück. Der venöse dünnwandige Sinus grenzt auf der rechten Seite an das Atrium, und der Arterienkegel verlässt den Ventrikel. Daraus lässt sich schließen, dass das Herz aus fünf Abschnitten besteht. Es gibt eine gemeinsame Öffnung, durch die beide Vorhöfe in den Ventrikel münden. Dort befinden sich auch die atrioventrikulären Klappen, die bei der Kontraktion der Herzkammer kein Blut zurück in den Vorhof dringen lassen.

Aufgrund der Muskelauswüchse der Ventrikelwände bilden sich mehrere Kammern, die miteinander kommunizieren - dies verhindert, dass sich das Blut vermischt. Der Arterienkegel geht vom rechten Ventrikel aus und der Spiralkegel befindet sich darin. Von diesem Kegel beginnen Arterienbögen in Höhe von drei Paaren abzuweichen, zunächst haben die Gefäße eine gemeinsame Membran.

Linke und rechte Lungenarterie Bewegen Sie sich zuerst vom Kegel weg. Dann beginnen sich die Wurzeln der Aorta zu entfernen. Zwei Kiemenbögen trennen zwei Arterien: die Schlüsselbein- und die Hinterhauptwirbelsäule, sie versorgen die Vorderbeine und die Körpermuskulatur mit Blut und münden in der dorsalen Aorta unter der Wirbelsäule. Die dorsale Aorta trennt die mächtige enteromesenterische Arterie (diese Arterie versorgt den Verdauungstrakt mit Blut). Wie bei anderen Zweigen fließt das Blut durch die dorsale Aorta zu den Hinterbeinen und zu anderen Organen.

Halsschlagader

Die Halsschlagadern sind die letzten, die vom Arterienkegel abgehen und unterteilt in intern und extern Arterien. Das venöse Blut aus den Hinterbeinen und dem dahinter liegenden Körperteil wird von den Ischias- und Oberschenkelvenen gesammelt, die in die Nierenportalvenen münden und in den Nieren in Kapillaren aufbrechen, dh das Nierenportalsystem wird gebildet. Die Venen gehen von der linken und rechten Femoralvene aus und münden in die unpaarige Bauchvene, die entlang der Bauchwand zur Leber führt und dort in Kapillaren aufbricht.

In der Pfortader der Leber wird Blut aus den Venen aller Magen- und Darmabschnitte gesammelt, in der Leber zerfällt es in Kapillaren. Es gibt einen Zusammenfluss der Nierenkapillaren in die Venen, die efferent sind und in die hintere unpaarige Hohlvene münden, und die Venen, die von den Genitaldrüsen ausgehen, fließen auch dort. Die hintere Hohlvene verläuft durch die Leber, aber das darin enthaltene Blut dringt nicht in die Leber ein, kleine Venen aus der Leber fließen hinein und fließen wiederum in den venösen Sinus. Alle schwanzförmigen Amphibien und einige Anurane behalten hintere Kardinalvenen, die in die vordere Hohlvene münden.

Das in der Haut oxidierte Blut wird in einer großen Hautvene gesammelt, und die Hautvene wiederum führt venöses Blut direkt von der Armvene in die Schlüsselbeinvene. Die Schlüsselbeinvenen münden mit den V. jugularis interna und externa in die linke V. cava anterior, die in den Sinus venosus mündet. Von dort beginnt das Blut in den rechten Vorhof zu fließen. In den Lungenvenen wird arterielles Blut aus der Lunge gesammelt und die Venen münden in den linken Vorhof.

Arterielles Blut und Vorhöfe

Bei pulmonaler Atmung beginnt sich im rechten Vorhof Mischblut zu sammeln: Es besteht aus venösem und arteriellem Blut, venöses Blut kommt aus allen Abteilungen durch die Hohlvene und arterielles Blut durch die Hautvenen. arterielles Blut füllt das Atrium auf der linken Seite kommt Blut aus der Lunge. Wenn eine gleichzeitige Kontraktion der Vorhöfe auftritt, dringt Blut in den Ventrikel ein, die Wucherungen der Magenwände erlauben keine Durchmischung des Blutes: venöses Blut überwiegt im rechten Ventrikel und arterielles Blut überwiegt im linken Ventrikel.

Ein arterieller Kegel verlässt den Ventrikel auf der rechten Seite. Wenn sich der Ventrikel in den Kegel zusammenzieht, tritt zuerst venöses Blut ein, das die Lungenarterien der Haut füllt. Wenn sich der Ventrikel im Arterienkonus weiter zusammenzieht, beginnt der Druck zu steigen, das Spiralventil beginnt sich zu bewegen und öffnet die Öffnungen der Aortenbögen, in ihnen strömt gemischtes Blut aus der Mitte des Ventrikels. Bei vollständiger Kontraktion des Ventrikels tritt arterielles Blut aus der linken Hälfte in den Kegel ein.

Es wird nicht in die bogenförmige Aorta und die pulmonalen Hautarterien gelangen können, da sie bereits Blut haben, das mit starkem Druck das Spiralventil verschiebt und die Mündungen der Halsschlagadern öffnet, arterielles Blut fließt dort, das gesendet wird zum Kopf. Wird die Lungenatmung längere Zeit abgestellt, zum Beispiel beim Überwintern unter Wasser, fließt mehr venöses Blut in den Kopf.

Sauerstoff gelangt in geringerer Menge in das Gehirn, da die Stoffwechselarbeit allgemein abnimmt und das Tier in Stupor gerät. Bei Amphibien, die zum Caudat gehören, verbleibt oft ein Loch zwischen beiden Vorhöfen, und die Spiralklappe des Arterienkegels ist schwach entwickelt. Dementsprechend tritt das gemischtere Blut in die Arterienbögen ein als bei schwanzlosen Amphibien.

Obwohl Amphibien haben Der Blutkreislauf verläuft in zwei Kreisen, aufgrund der Tatsache, dass der Ventrikel eins ist, erlaubt es ihnen nicht, sich vollständig zu trennen. Die Struktur eines solchen Systems steht in direktem Zusammenhang mit den Atmungsorganen, die eine duale Struktur haben und der Lebensweise von Amphibien entsprechen. Dadurch ist es möglich, sowohl an Land als auch im Wasser viel Zeit zu verbringen.

rotes Knochenmark

Das rote Knochenmark der Röhrenknochen beginnt bei Amphibien zu erscheinen. Die Menge an Gesamtblut beträgt bis zu sieben Prozent des Gesamtgewichts einer Amphibie, und Hämoglobin variiert zwischen zwei und zehn Prozent oder bis zu fünf Gramm pro Kilogramm Masse, die Sauerstoffkapazität im Blut variiert zwischen zweieinhalb und dreizehn Prozent sind diese Zahlen im Vergleich zu Fisch höher.

Amphibien haben große rote Blutkörperchen, aber es gibt nur wenige: von zwanzig bis siebenhundertdreißigtausend pro Kubikmillimeter Blut. Das Blutbild von Larven ist niedriger als das von Erwachsenen. Bei Amphibien schwankt der Blutzuckerspiegel ebenso wie bei Fischen mit den Jahreszeiten. Es zeigt die höchsten Werte bei Fischen und bei Amphibien, Caudates von zehn bis sechzig Prozent, während sie bei Anuren von vierzig bis achtzig Prozent liegen.

Wenn der Sommer zu Ende geht, kommt es rechtzeitig zur Überwinterung zu einem starken Anstieg der Kohlenhydrate im Blut, da sich Kohlenhydrate in Muskeln und Leber sowie in ansammeln Frühlingszeit wenn die Brutsaison beginnt und Kohlenhydrate in den Blutkreislauf gelangen. Amphibien haben einen Mechanismus hormonelle Regulation Kohlenhydratstoffwechsel, obwohl er unvollkommen ist.

Drei Ordnungen von Amphibien

Amphibien sind in folgende Sparten unterteilt:

Amphibienarterien sind von den folgenden Arten:

1. Halsschlagadern - versorgen den Kopf mit arteriellem Blut.
2. Haut-Lungenarterien - transportieren venöses Blut zu Haut und Lunge.
3. Die Aortenbögen transportieren Blut, das mit den übrigen Organen vermischt wird.

Amphibien sind Raubtiere, Speicheldrüsen, die gut entwickelt sind, ihr Geheimnis spendet Feuchtigkeit:

Amphibien entstanden also im mittleren oder unteren Devon vor etwa dreihundert Millionen Jahren. Fische sind ihre Vorfahren, sie haben Lungen und paarige Flossen, aus denen sich möglicherweise fünffingrige Gliedmaßen entwickelt haben. Uralte Lappenflossenfische erfüllen genau diese Anforderungen. Sie haben Lungen, und im Skelett der Flossen sind Elemente, die Teilen des Skeletts eines fünffingrigen Landgliedes ähneln, deutlich sichtbar. Auch die Tatsache, dass Amphibien von der Antike abstammen Lappenflossenfisch weist auf eine starke Ähnlichkeit der Integumentarknochen des Schädels hin, ähnlich den Schädeln von Amphibien des Paläozoikums.

Untere und obere Rippen waren auch bei Lappenflossen und Amphibien vorhanden. Lungenfische, die Lungen hatten, unterschieden sich jedoch stark von Amphibien. So erschienen die Merkmale der Fortbewegung und Atmung, die bei den Vorfahren der Amphibien die Möglichkeit boten, an Land zu gehen, auch dann, wenn sie waren nur aquatische Wirbeltiere.

Der Grund für die Entstehung dieser Geräte war anscheinend ein besonderes Regime von Reservoirs mit frisches Wasser, lebten einige Arten von Lappenflossenfischen in ihnen. Dies kann periodisches Austrocknen oder Sauerstoffmangel sein. Die meisten führen biologischer Faktor, die im Bruch der Vorfahren mit dem Stausee und ihrer Fixierung an Land entscheidend wurde - das ist die neue Nahrung, die sie in ihrem neuen Lebensraum fanden.

Atmungsorgane bei Amphibien

Amphibien haben folgende Atmungsorgane:

Bei Amphibien werden die Lungen in Form von gepaarten Taschen präsentiert, die innen hohl sind. Sie haben sehr dünne Wände und im Inneren befindet sich eine leicht entwickelte Zellstruktur. Amphibien haben jedoch kleine Lungen. Beispielsweise wird bei Fröschen das Verhältnis von Lungenoberfläche zu Haut mit einem Verhältnis von zwei zu drei gemessen, verglichen mit Säugetieren, bei denen dieses Verhältnis fünfzig und manchmal hundertmal größer zugunsten der Lunge ist.

Mit Umstellung Atmungssystem bei Amphibien vorkommt und Veränderung des Atmungsmechanismus. Amphibien haben noch eine recht primitive Zwangsatmung. Luft wird in die Mundhöhle gesaugt, dazu öffnen sich die Nasenlöcher und der Boden der Mundhöhle senkt sich ab. Dann werden die Nasenlöcher mit Ventilen verschlossen und der Mundboden steigt an, wodurch Luft in die Lunge gelangt.

Wie ist das Nervensystem bei Amphibien?

Bei Amphibien wiegt das Gehirn mehr als bei Fischen. Wenn wir den Prozentsatz des Gehirngewichts und der Gehirnmasse nehmen, dann beträgt die Zahl bei modernen Fischen mit Knorpel 0,06–0,44 %, bei Knochenfischen 0,02–0,94 %, bei Amphibien mit Schwanz 0,29–0,36 %, bei schwanzlosen Amphibien 0,50–0,73 % %.

Das Vorderhirn von Amphibien ist weiter entwickelt als das von Fischen, es gab eine vollständige Teilung in zwei Hemisphären. Die Entwicklung drückt sich auch im Inhalt einer größeren Anzahl von Nervenzellen aus.

Das Gehirn besteht aus fünf Abschnitten:

Die Lebensweise der Amphibien

Der Lebensstil, den Amphibien führen, steht in direktem Zusammenhang mit ihrer Physiologie und Struktur. Die Atmungsorgane sind strukturell unvollkommen – dies gilt für die Lunge, vor allem deshalb wird ein Abdruck auf anderen Organsystemen hinterlassen. Feuchtigkeit verdunstet ständig von der Haut, was Amphibien von Feuchtigkeit in der Umgebung abhängig macht. Die Temperatur der Umgebung, in der Amphibien leben, ist ebenfalls sehr wichtig, da sie nicht warmblütig sind.

Vertreter dieser Klasse haben einen anderen Lebensstil, daher gibt es einen Unterschied in der Struktur. Die Vielfalt und Fülle von Amphibien ist besonders hoch in den Tropen, wo hohe Luftfeuchtigkeit und die Temperatur ist fast immer hoch.

Je näher am Pol, desto weniger Amphibienarten werden. In den trockenen und kalten Regionen des Planeten gibt es nur sehr wenige Amphibien. Wo es keine Reservoirs gibt, auch keine temporären, gibt es keine Amphibien, denn Eier können sich oft nur im Wasser entwickeln. In Salzwasserkörpern gibt es keine Amphibien, ihre Haut hält den osmotischen Druck und die hypertonische Umgebung nicht aufrecht.

Eier entwickeln sich nicht in Salzwasserreservoirs. Amphibien werden in die folgenden Gruppen eingeteilt je nach Art des Lebensraums:

Terrestrisch kann sich weit von Gewässern entfernen, wenn dies nicht die Brutzeit ist. Im Gegensatz dazu verbringen Wassertiere ihr ganzes Leben im Wasser oder sehr nahe am Wasser. In Caudates überwiegen aquatische Formen, einige Arten von Anuren können auch dazu gehören, in Russland sind dies beispielsweise Teich- oder Seefrösche.

Baumartige Amphibien unter Landbewohnern weit verbreitet, zum Beispiel Ruderfußfrösche und Laubfrösche. Einige terrestrische Amphibien führen zum Beispiel einen grabenden Lebensstil, einige sind schwanzlos und fast alle sind beinlos. Bei Landbewohnern ist die Lunge in der Regel besser entwickelt und die Haut ist weniger am Atmungsprozess beteiligt. Dadurch sind sie weniger abhängig von der Luftfeuchtigkeit der Umgebung, in der sie leben.

Amphibien sind mit nützlichen Aktivitäten beschäftigt, die von Jahr zu Jahr schwanken, es hängt von ihrer Anzahl ab. Es ist in bestimmten Stadien, zu bestimmten Zeiten und zu bestimmten Zeiten anders Wetterverhältnisse. Amphibien vernichten mehr als Vögel Insekten mit schlechtem Geschmack und Geruch sowie Insekten mit einer Schutzfarbe. Wenn fast alle insektenfressenden Vögel schlafen, jagen Amphibien.

Wissenschaftler haben lange darauf geachtet, dass Amphibien als Insektenvernichter in Gemüse- und Obstgärten von großem Nutzen sind. Gärtner in Holland, Ungarn und England brachten eigens Kröten mit verschiedene Länder sie in Gewächshäuser und Gärten freizulassen. Mitte der dreißiger Jahre von den Antillen u Hawaiianische Inseln etwa einhundertfünfzig Arten von Kröten wurden exportiert. Sie begannen sich zu vermehren und mehr als eine Million Kröten wurden auf der Zuckerrohrplantage ausgesetzt, die Ergebnisse übertrafen alle Erwartungen.

Amphibienaugen schützen vor Verstopfung und Austrocknung bewegliche untere und obere Augenlider, sowie die Nickhaut. Die Hornhaut wurde konvex und die Linse linsenförmig. Grundsätzlich sehen Amphibien Objekte, die sich bewegen.

Als Hörorgane traten das Gehörknöchelchen und das Mittelohr auf. Dieses Erscheinungsbild ist darauf zurückzuführen, dass es notwendig wurde, Schallschwingungen besser wahrzunehmen, da das Medium Luft eine höhere Dichte als Wasser hat.

Sie haben eine andere Körperstruktur. Alle haben einen gemeinsamen Bauplan. Dies beweist die Abstammung vom selben Vorfahren. Die Komplexität der Körperstruktur variiert jedoch. Es wird angenommen, dass die Komplikation der Struktur im Laufe der Evolution erfolgte. Das heißt, zuerst tauchten primitivere Organismen auf.

Evolutionäre Entwicklung von Organismen

Mit dem Lanzettchen begann die Evolution der Wirbeltiere.

Dieser Organismus hat bereits eine Notochord und ein Neuralrohr. Und auch das primitivste Herz für Wirbeltiere: ein pulsierendes Bauchgefäß.

Eine weitere Komplikation der Organisation führte zur Bildung von Fischen. Kiemen atmende Organismen und ein Kreislauf des Blutkreislaufs.

Amphibien und die meisten Reptilien haben ein dreikammeriges Herz. Es erhöht auch ihre Vitalität.

Vögel und Säugetiere stehen an der Spitze der Evolution. Das Herz besteht aus vier Kammern. Es gibt keine Öffnungen zwischen den Vorhöfen sowie zwischen den Ventrikeln. Die beiden Blutkreisläufe sind vollständig getrennt. Daher haben Vögel und Säugetiere Warmblüter, was sie stark von anderen Tieren unterscheidet. Natürlich gehört auch der Mensch zu dieser Gruppe.

Dreikammeriges Herz

Bei Amphibien und Reptilien hat das Herz drei Kammern: zwei Vorhöfe und eine Herzkammer. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass genau diese Struktur des Muskelorgans für das Leben dieser Tiere geeignet ist.

Das Vorhandensein von zwei Blutkreisläufen sorgt für ein ziemlich hohes Maß an Vitalaktivität. Tiere mit einem Dreikammerherz leben an Land, sie sind ziemlich mobil (insbesondere Reptilien). Sie können einen leichten Temperaturabfall tolerieren, ohne in Betäubung zu verfallen. Tritonen zum Beispiel kommen als erste aus Winterquartieren, wenn der Schnee noch nicht geschmolzen ist. Der Frühling lässt Sie sehr früh aufwachen. Diese Amphibien hüpfen auf der Suche nach einem Brutpartner über den Schnee.

Das Vorhandensein eines dreikammerigen Herzens ermöglicht es Amphibien, bei Frost in eine Benommenheit zu geraten. Das Kreislaufsystem erlaubt es, nicht viel Energie zum Pumpen von Blut aufzuwenden, was bei Vorhandensein eines Herzens mit vier Kammern und einer vollständigen Trennung der beiden Blutkreisläufe beobachtet werden würde.

Reptilienherz

Reptilien haben ein Herz mit drei Kammern und einem unvollständigen Septum. Es ist ersichtlich, dass ihre Mobilität im Vergleich zu Amphibien dramatisch zunimmt. Flinkeidechsen sind eigentlich sehr mobil. Sie sind ziemlich schwer zu fangen, besonders in warmes Wetter. Die Körpertemperatur hängt jedoch immer noch davon ab Umfeld. Reptilien sind kaltblütige Organismen.

Krokodile haben eine ungewöhnliche Herzstruktur. Wissenschaftler klassifizieren Krokodile als Tiere mit einem Herz mit vier Kammern. Das Septum zwischen dem rechten und dem linken Ventrikel ist großes Gebiet. In dieser Wand ist jedoch ein Loch. Daher bleiben Krokodile kaltblütige Kreaturen. Blut, das mit einem oxidierenden Element gesättigt ist, vermischt sich mit sauerstoffarmem Blut. Darüber hinaus drückt sich die besondere Struktur des Krokodilblutsystems in der Anwesenheit der linken Arterie aus. Es verlässt den rechten Ventrikel zusammen mit der Lunge. Die linke Arterie transportiert Blut zum Magen des Krokodils. Diese Struktur trägt zu einer schnelleren Verdauung der Nahrung bei. Dies ist notwendig, da das Reptil große Fleischstücke schluckt, die bei längerem Verbleib im Verdauungstrakt zu faulen beginnen können.

Herz mit vier Kammern

Vögel und Tiere, die ihre Jungen mit Milch füttern, haben ein Herz mit vier Kammern. Dies sind die am höchsten organisierten Organismen. Vögel können lange fliegen, während Säugetiere schnell rennen können. Alle haben warmes Blut. Sie bleiben bei kaltem Wetter aktiv, was sich kaltblütige Vertreter nicht leisten können.

Nur diejenigen Organismen, die sich im Winter nicht selbst mit Nahrung versorgen können, fallen in den Winterschlaf. Der Bär, der im Herbst nicht genug zugenommen hat, wacht auf und wandert auf der Suche nach Nahrung durch den Schnee.

Somit maximierte das Herz mit vier Kammern die Vitalaktivität von Organismen. Warmblüter verfallen nicht in einen Erstarrungszustand. Ihre motorische Aktivität ist unabhängig von der Umgebungstemperatur. Solche Wirbeltiere fühlen sich an Land bei starker Schwerkraft wohl.

Tiere mit einem Dreikammerherz haben bereits zwei Blutkreisläufe erworben. Der große und der kleine Kreis sind jedoch nicht vollständig getrennt. Blut, das reich an Oxidationselementen ist, vermischt sich mit Blut, das reich an Kohlendioxid ist. Trotzdem sichert das dreikammerige Herz das Leben von Organismen an Land.

Tests

706-01. Wirbeltiere mit einem dreikammerigen Herzen, deren Fortpflanzung eng mit dem Wasser verwandt ist, werden zu einer Klasse zusammengefasst
A) Knochenfische
B) Säugetiere
B) Reptilien
D) Amphibien

Antworten

706-02. Zu welcher Klasse gehören Tiere, deren Herzstrukturdiagramm in der Abbildung dargestellt ist?

A) Insekten
B) Knorpelfisch
B) Amphibien
D) Vögel

Antworten

706-03. Das Merkmal, das Amphibien von Fischen unterscheidet, ist
A) Kaltblütigkeit
B) die Struktur des Herzens
B) Entwicklung im Wasser
D) Isolierung Kreislauf

Antworten

706-04. Amphibien unterscheiden sich von Fischen darin, dass sie haben
A) das Gehirn
B) ein geschlossenes Kreislaufsystem
C) gepaarte Lunge bei Erwachsenen
D) Sinnesorgane

Antworten

706-05. Welches der aufgeführten Merkmale unterscheidet die meisten Tiere der Klasse Amphibien von Säugetieren?

B) externe Befruchtung
B) sexuelle Fortpflanzung
D) Verwendung für die Besiedlung der aquatischen Umwelt

Antworten

706-06. Reptilien im Evolutionsprozess haben im Gegensatz zu Amphibien
A) ein geschlossenes Kreislaufsystem
B) hohe Fruchtbarkeit
B) ein großes Ei mit embryonalen Membranen
D) Dreikammerherz

Antworten

706-07. Wenn ein Tier im Laufe der Evolution ein Herz gebildet hat, wie in der Abbildung gezeigt, dann müssen die Atmungsorgane des Tieres sein

A) Lunge
B) Haut
B) Lungensäcke
D) Kiemen

Antworten

706-08. Bei welcher Tiergruppe ist die Fortpflanzung nicht auf Wasser angewiesen?
A) nicht-kranial (Lanzetten)
B) Knochenfische
B) Amphibien
D) Reptilien

Antworten

706-09. Bei welchen Tieren vervollständigt sich die Entwicklung des Embryos im Ei?
A) Knochenfische
B) Amphibien mit Schwanz
B) schwanzlose Amphibien
D) Reptilien

Antworten

706-10. Wirbeltiere mit einem dreikammerigen Herzen, deren Fortpflanzung nicht mit Wasser in Verbindung gebracht wird, werden zu einer Klasse zusammengefasst
A) Knochenfische
B) Säugetiere
B) Reptilien
D) Amphibien

Antworten

706-11. Wirbeltiere mit instabiler Körpertemperatur, Lungenatmung, einem Dreikammerherz mit unvollständigem Septum im Ventrikel werden klassifiziert als
A) Knochenfische
B) Amphibien
B) Reptilien
D) Knorpelfisch

Antworten

706-12. Reptilien neigen im Gegensatz zu Amphibien dazu
A) äußere Befruchtung
B) innere Befruchtung
C) Entwicklung mit der Bildung einer Larve
D) Gliederung des Körpers in Kopf, Rumpf und Schwanz

Antworten

706-13. Welches der folgenden Tiere ist kaltblütig?
A) eine Eidechse
B) Amur-Tiger
B) Steppenfuchs
D) Gemeiner Wolf

Antworten

706-14. Zu welcher Klasse gehören Tiere mit trockener Haut mit Hornschuppen und einem dreikammerigen Herzen mit unvollständigem Septum?
A) Reptilien
B) Säugetiere
B) Amphibien
D) Vögel

Antworten

706-15. Vögel unterscheiden sich von Reptilien darin, etwas zu haben
A) innere Befruchtung
B) zentrales Nervensystem
B) zwei Kreisläufe des Blutkreislaufs
G) konstante Temperatur Karosserie

Antworten

706-15. Welches Strukturmerkmal ist bei modernen Reptilien und Vögeln ähnlich?
A) Mit Luft gefüllte Knochen
B) trockene Haut ohne Drüsen
B) kaudale Region in der Wirbelsäule
D) kleine Zähne in den Kiefern

Antworten

706-16. Zwischen welchen Tieren findet Gasaustausch statt? atmosphärische Luft und das Blut geht durch die Haut?
A) Killerwal
B) Triton
B) Krokodil
D) rosa Lachs

Antworten

706-17. Welche Tiergruppe hat ein zweikammeriges Herz?
Ein Fisch
B) Amphibien
B) Reptilien
D) Säugetiere

Antworten

706-18. Die Entwicklung des Babys in der Gebärmutter erfolgt in
A) Raubvögel
B) Reptilien
B) Amphibien
D) Säugetiere

Antworten

706-19. Welche Klasse von Akkordaten ist durch Hautatmung gekennzeichnet?
A) Amphibien
B) Reptilien
B) Vögel
D) Säugetiere

Antworten

706-20. Ein Zeichen der Amphibienklasse ist
A) Chitinhülle
B) nackte Haut
B) Lebendgeburt
D) gepaarte Gliedmaßen

Antworten

706-21. Wie unterscheiden sich Mitglieder der Klasse Amphibien von anderen Wirbeltieren?
A) Wirbelsäule und freie Gliedmaßen
B) Lungenatmung und Vorhandensein einer Kloake
C) nackte Schleimhaut und äußere Befruchtung
D) ein geschlossenes Kreislaufsystem und ein Herz mit zwei Kammern

Antworten

706-22. Welches der aufgeführten Merkmale unterscheidet Tiere der Klasse Reptilien von Tieren der Klasse Säugetiere?
A) ein geschlossenes Kreislaufsystem
B) schwankende Körpertemperatur
C) Entwicklung ohne Transformation
D) Nutzung der Boden-Luft-Umgebung zum Wohnen

Das Auftreten eines Vierkammerherzens bei Vögeln und Säugetieren war das wichtigste evolutionäre Ereignis, dank dem diese Tiere warmblütig werden konnten. Eine detaillierte Untersuchung der Entwicklung des Herzens in Eidechsen- und Schildkrötenembryos und deren Vergleich mit den verfügbaren Daten von Amphibien, Vögeln und Säugetieren zeigte, dass Veränderungen im regulatorischen Gen eine Schlüsselrolle bei der Umwandlung eines Dreikammerherzens in ein Vierkammerherz spielten -gekammert. Tbx5, die in der zunächst einzelnen Anlage des Ventrikels funktioniert. Wenn ein Tbx5 es drückt sich gleichmäßig im gesamten Rudiment aus (arbeitet), das Herz erweist sich als dreikammerig, wenn auch nur auf der linken Seite vierkammerig.

Die Entstehung von Wirbeltieren an Land war mit der Entwicklung der Lungenatmung verbunden, die eine radikale Umstrukturierung des Kreislaufsystems erforderte. Fische, die mit Kiemen atmen, haben einen Blutkreislauf, und das Herz ist zweikammerig (besteht aus einem Atrium und einem Ventrikel). Landwirbeltiere haben ein drei- oder vierkammeriges Herz und zwei Kreisläufe. Einer von ihnen (klein) treibt das Blut durch die Lunge, wo es mit Sauerstoff gesättigt ist; dann kehrt das Blut zum Herzen zurück und tritt in den linken Vorhof ein. Der große Kreis leitet sauerstoffangereichertes (arterielles) Blut zu allen anderen Organen, wo es Sauerstoff abgibt und durch die Venen zum Herzen zurückfließt und in den rechten Vorhof eintritt.

Bei Tieren mit einem Dreikammerherz gelangt Blut aus beiden Vorhöfen in eine einzige Herzkammer, von wo es dann in die Lunge und alle anderen Organe gelangt. In diesem Fall wird arterielles Blut bis zu einem gewissen Grad mit venösem Blut vermischt. Bei Tieren mit einem vierkammerigen Herzen während embryonale Entwicklung Zunächst wird ein einzelner Ventrikel durch ein Septum in eine linke und eine rechte Hälfte unterteilt. Dadurch werden die beiden Blutkreisläufe vollständig getrennt: venöses Blut gelangt nur in die rechte Herzkammer und von dort in die Lunge, arterielles Blut nur in die linke Herzkammer und von dort in alle anderen Organe.

Die Bildung eines Vierkammerherzens und die vollständige Trennung der Kreislaufkreisläufe war eine notwendige Voraussetzung für die Entwicklung der Warmblüter bei Säugetieren und Vögeln. Das Gewebe von warmblütigen Tieren verbraucht viel Sauerstoff, daher brauchen sie „sauberes“ arterielles Blut, das maximal mit Sauerstoff gesättigt ist, und kein gemischtes arteriell-venöses Blut, mit dem sich kaltblütige Wirbeltiere mit einem dreikammerigen Herzen begnügen ( siehe: Phylogenie des Kreislaufsystems der Chordaten).

Ein Herz mit drei Kammern ist charakteristisch für Amphibien und die meisten Reptilien, obwohl bei letzteren eine teilweise Teilung des Ventrikels in zwei Teile vorliegt (es entwickelt sich ein unvollständiges intraventrikuläres Septum). Das wahre Herz mit vier Kammern entwickelte sich unabhängig voneinander in drei Evolutionslinien: in Krokodilen, Vögeln und Säugetieren. Dies gilt als eines der deutlichsten Beispiele für konvergente (oder parallele) Evolution (siehe: Aromorphosen und parallele Evolution; Parallelismen und homologische Variabilität).

Eine große Gruppe von Forschern aus den USA, Kanada und Japan, die ihre Ergebnisse in der neuesten Ausgabe des Journals veröffentlicht haben Natur, machten sich auf die Suche nach den molekulargenetischen Grundlagen dieser wichtigsten Aromorphose.

Die Autoren untersuchten im Detail die Entwicklung des Herzens in den Embryonen zweier Reptilien - Rotohrschildkröte Trachemys scripta und Anoleidechsen ( Anolis Carolinensis). Reptilien (mit Ausnahme von Krokodilen) sind für die Lösung des Problems von besonderem Interesse, da die Struktur ihres Herzens in vielerlei Hinsicht zwischen einer typischen Dreikammer (wie bei Amphibien) und einer echten Vierkammer wie bei Krokodilen, Vögeln usw. liegt Tiere. Inzwischen, so die Autoren des Artikels, hat seit 100 Jahren niemand ernsthaft die Embryonalentwicklung des Herzens von Reptilien untersucht.

Untersuchungen an anderen Wirbeltieren haben die Frage, welche genetischen Veränderungen im Laufe der Evolution zur Bildung eines Vierkammerherzens geführt haben, noch nicht eindeutig beantwortet. Es wurde jedoch beobachtet, dass das regulatorische Gen Tbx5, kodierend für einen Transkriptionsregulator (siehe Transkriptionsfaktoren), wirkt (exprimiert) unterschiedlich im sich entwickelnden Herzen von Amphibien und warmblütigen Tieren. Bei der ersteren ist sie gleichmäßig über den gesamten künftigen Ventrikel exprimiert, bei der letzteren ist ihre Ausprägung maximal im linken Teil der Anlage, aus der sich später die linke Herzkammer bildet, und minimal rechts. Es wurde auch festgestellt, dass eine Abnahme der Aktivität Tbx5 führt zu Defekten in der Entwicklung des Septums zwischen den Ventrikeln. Diese Tatsachen erlaubten den Autoren, darauf hinzuweisen, dass sich die Aktivität des Gens ändert Tbx5 könnte eine Rolle bei der Entwicklung des Vierkammerherzens gespielt haben.

Im Laufe der Entwicklung des Eidechsenherzens entwickelt sich im Ventrikel ein Muskelkamm, der den Auslass des Ventrikels teilweise von seiner Haupthöhle trennt. Dieser Kamm wurde von einigen Autoren als homologe Struktur zum intergastrischen Septum von Wirbeltieren mit einem vierkammerigen Herzen interpretiert. Aufgrund der Untersuchung des Wachstums des Kamms und seiner Feinstruktur lehnen die Autoren des hier diskutierten Artikels diese Interpretation ab. Sie achten darauf, dass während der Entwicklung des Herzens eines Hühnerembryos kurzzeitig dieselbe Walze auftaucht - zusammen mit einem echten Septum.

Die von den Autoren erhaltenen Daten weisen darauf hin, dass in der Eidechse offensichtlich keine Strukturen gebildet werden, die dem echten intergastrischen Septum homolog sind. In einer Schildkröte hingegen wird es gebildet unvollständiges Septum(zusammen mit einer weniger entwickelten Muskelwalze). Die Bildung dieser Trennwand beginnt bei der Schildkröte viel später als beim Huhn. Dennoch stellt sich heraus, dass das Herz einer Eidechse „primitiver“ ist als das einer Schildkröte. Das Schildkrötenherz liegt zwischen dem typischen Dreikammerherz (wie bei Amphibien und Eidechsen) und den Vierkammerherzen von Krokodilen und Warmblütern. Dies widerspricht allgemein akzeptierten Vorstellungen über die Evolution und Klassifizierung von Reptilien. Auf der Grundlage anatomischer Merkmale gelten Schildkröten traditionell als die primitivste (basale) Gruppe unter ihnen moderne Reptilien. Vergleichende DNA-Analysen durch eine Reihe von Forschern haben jedoch wiederholt auf die Nähe von Schildkröten zu Archosauriern (einer Gruppe, zu der Krokodile, Dinosaurier und Vögel gehören) und auf die basalere Position von Squamaten (Eidechsen und Schlangen) hingewiesen. Die Struktur des Herzens bestätigt dieses neue Evolutionsmuster (siehe Abbildung).

Die Autoren untersuchten die Expression mehrerer regulatorischer Gene im sich entwickelnden Schildkröten- und Eidechsenherz, einschließlich des Gens Tbx5. Bei Vögeln und Säugetieren bildet sich bereits in den sehr frühen Stadien der Embryogenese ein starker Gradient in der Expression dieses Gens im Rudiment der Ventrikel (die Expression nimmt von links nach rechts schnell ab). Es stellte sich heraus, dass in der Eidechse und Schildkröte in den frühen Stadien des Gens Tbx5 ausgedrückt in der gleichen Weise wie in einem Frosch, dh gleichmäßig im gesamten zukünftigen Ventrikel. Bei der Eidechse hält diese Situation bis zum Ende der Embryogenese an, während sich bei der Schildkröte in späteren Stadien ein Expressionsgradient ausbildet, im Wesentlichen derselbe wie beim Huhn, nur weniger ausgeprägt. Mit anderen Worten, im rechten Teil des Ventrikels nimmt die Aktivität des Gens allmählich ab, während sie im linken Teil hoch bleibt. Also entsprechend der Natur der Genexpression Tbx5 Auch die Schildkröte nimmt eine Zwischenstellung zwischen der Eidechse und dem Huhn ein.

Es ist bekannt, dass das von dem Gen codierte Protein Tbx5, ist regulatorisch - es reguliert die Aktivität vieler anderer Gene. Aufgrund der gewonnenen Daten lag die Vermutung nahe, dass die Entwicklung der Ventrikel und die Verlegung des interventrikulären Septums unter der Kontrolle des Gens stehen Tbx5. Es wurde zuvor gezeigt, dass eine Abnahme der Aktivität Tbx5 in Mäuseembryos führt zu Defekten in der ventrikulären Entwicklung. Dies reichte jedoch nicht aus, um die „führende“ Rolle zu berücksichtigen Tbx5 bei der Bildung eines vierkammerigen Herzens.

Um stärkere Beweise zu erhalten, verwendeten die Autoren mehrere Linien gentechnisch veränderter Mäuse, bei denen während der Embryonalentwicklung das Gen Tbx5 konnte auf Wunsch des Experimentators in dem einen oder anderen Teil des Herzkeims abgeschaltet werden.

Es stellte sich heraus, dass, wenn ein Gen in der gesamten Ventrikelknospe ausgeschaltet wird, die Knospe nicht einmal beginnt, sich in zwei Hälften zu teilen: Daraus entwickelt sich ein einziger Ventrikel ohne Spuren eines intergastrischen Septums. Charakteristische morphologische Merkmale, anhand derer man den rechten Ventrikel vom linken Ventrikel unabhängig vom Vorhandensein eines Septums unterscheiden kann, werden ebenfalls nicht gebildet. Mit anderen Worten, es werden Mäuseembryos mit einem dreikammerigen Herzen erhalten! Solche Embryonen sterben am 12. Tag der Embryonalentwicklung.

Das nächste Experiment war das Gen Tbx5 nur im rechten Teil des Ventrikelrudiments ausgeschaltet. Dadurch wurde der Konzentrationsgradient des von diesem Gen codierten regulatorischen Proteins stark nach links verschoben. Grundsätzlich wäre zu erwarten, dass sich in einer solchen Situation das intergastrische Septum weiter links zu bilden beginnt, als es sein sollte. Dies geschah jedoch nicht: Das Septum begann sich überhaupt nicht zu bilden, aber es gab eine Aufteilung des Keims in den linken und rechten Teil nach anderen. morphologische Merkmale. Dies bedeutet, dass der Ausdruck Gradient Tbx5 ist nicht der einzige Faktor, der die Entwicklung eines Vierkammerherzens steuert.

In einem weiteren Experiment gelang es den Autoren, das Gen herzustellen Tbx5 gleichmäßig in der gesamten Ventrikelanlage des Mausembryos exprimiert, etwa so wie in einem Frosch oder einer Eidechse. Dies führte wiederum zur Entwicklung von Mausembryos mit einem dreikammerigen Herzen.

Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass Änderungen in der Arbeit des regulatorischen Gens Tbx5 könnten in der Tat eine wichtige Rolle bei der Evolution des Vierkammerherzens spielen, und diese Veränderungen traten parallel und unabhängig voneinander bei Säugetieren und Archosauriern (Krokodilen und Vögeln) auf. Damit bestätigte die Studie erneut, dass Veränderungen in der Aktivität von Genen, die die individuelle Entwicklung regulieren, eine Schlüsselrolle in der Evolution von Tieren spielen.

Natürlich wäre es noch interessanter, solche gentechnisch veränderten Echsen oder Schildkröten zu entwerfen, die das haben Tbx5 würde wie bei Mäusen und Hühnern ausgedrückt werden, das heißt, auf der linken Seite des Ventrikels ist es stark und auf der rechten Seite schwach, und sehen Sie, ob dies ihr Herz eher wie eine Vierkammer aussehen lässt. Doch das ist technisch noch nicht machbar: So weit ist die Gentechnik bei Reptilien noch nicht fortgeschritten.