Как дышат головастики жаб и лягушек. Чем отличается дыхание взрослых особей. Как земноводные дышат под водой и во время спячки. Почему жабы и лягушки могут долго находиться под водой.
Содержание
Уникальная система дыхания земноводных
Жабы и лягушки обладают одной из самых интересных систем дыхания в животном мире. На протяжении жизни они используют несколько различных способов дыхания, адаптируясь к разным средам обитания:
- Жабры у головастиков для дыхания в воде
- Легкие у взрослых особей для дыхания воздухом
- Кожное дыхание для поглощения кислорода через кожу
- Ротоглоточное дыхание через слизистую оболочку рта и горла
Давайте подробнее рассмотрим, как устроена и работает эта уникальная дыхательная система на разных этапах жизни земноводных.
Как дышат головастики жаб и лягушек?
Жизненный цикл жаб и лягушек начинается в воде. Вылупившиеся из икринок головастики дышат с помощью наружных жабр, расположенных по бокам головы. Как это происходит?
- Жабры имеют разветвленную сеть капилляров близко к поверхности
- Растворенный в воде кислород диффундирует в капилляры
- Углекислый газ из крови выделяется обратно в воду
Со временем у головастиков развиваются внутренние жабры и примитивные легкие. На этом этапе они периодически поднимаются к поверхности воды, чтобы сделать глоток воздуха.
Особенность дыхания головастиков в воде с низким содержанием кислорода
В водоемах с низким содержанием кислорода головастики адаптируются следующим образом:
- Подплывают к поверхности воды
- Широко открывают рот, создавая воздушный карман
- Захватывают пузырек воздуха, быстро закрывая рот
- Часть воздуха попадает в легкие
- Излишки выпускаются обратно в воду
Такой способ позволяет головастикам получать дополнительный кислород в неблагоприятных условиях.
Метаморфоз: переход от жаберного к легочному дыханию
По мере взросления головастики проходят процесс метаморфоза, во время которого их дыхательная система кардинально перестраивается:
- Жабры постепенно атрофируются
- Развиваются полноценные легкие
- Формируются ноздри для дыхания атмосферным воздухом
- Кожа приобретает способность к газообмену
После завершения метаморфоза молодые жабы и лягушки покидают воду и переходят к наземному образу жизни, дыша преимущественно с помощью легких.
Как дышат взрослые жабы и лягушки?
У взрослых земноводных основным органом дыхания становятся легкие. Однако механизм дыхания сильно отличается от млекопитающих:
Особенности легочного дыхания земноводных:
- Отсутствие грудной клетки и диафрагмы
- Воздух нагнетается в легкие за счет движений дна ротовой полости
- Процесс называется «горловой накачкой» или «буккальным насосом»
Как работает «горловая накачка»?
- Опускание дна рта расширяет горло
- Воздух через ноздри поступает в ротоглотку
- Ноздри закрываются
- Поднятие дна рта выталкивает воздух в легкие
- При выдохе процесс идет в обратном порядке
Этот механизм позволяет земноводным эффективно вентилировать легкие, несмотря на отсутствие развитой грудной клетки.
Кожное дыхание жаб и лягушек
Помимо легких, важную роль в дыхании земноводных играет кожа. Она обладает уникальными свойствами:
- Тонкая и проницаемая для газов
- Богато снабжена кровеносными сосудами
- Постоянно увлажняется слизистыми железами
Благодаря этим особенностям через кожу может проходить до 30% газообмена у лягушек и до 50% у некоторых видов жаб. Кожное дыхание особенно важно под водой и во время зимней спячки.
Как происходит газообмен через кожу?
- Кислород диффундирует из окружающей среды в капилляры кожи
- Углекислый газ выделяется из капилляров наружу
- Процесс идет постоянно, без активных движений животного
Кожное дыхание позволяет земноводным получать кислород даже в состоянии покоя или под водой.
Как земноводные дышат под водой?
Взрослые жабы и лягушки способны длительное время находиться под водой без доступа к атмосферному воздуху. Это возможно благодаря нескольким факторам:
- Активное кожное дыхание
- Газообмен через слизистую рта и горла
- Низкий уровень метаболизма
От чего зависит продолжительность пребывания под водой?
- Содержание кислорода в воде
- Температура воды
- Активность животного
В холодной, насыщенной кислородом воде и при низкой активности земноводные могут оставаться под водой до нескольких месяцев.
Дыхание земноводных во время спячки
Зимой жабы и лягушки впадают в спячку, зарываясь глубоко в ил или почву. В этот период их дыхание претерпевает значительные изменения:
- Легочное дыхание практически прекращается
- Газообмен осуществляется преимущественно через кожу
- Метаболизм замедляется в 40-50 раз
Благодаря этим адаптациям земноводные способны пережить длительный период неблагоприятных условий без доступа к атмосферному воздуху.
Заключение
Система дыхания жаб и лягушек представляет собой уникальный пример адаптации к жизни в воде и на суше. Сочетание жаберного, легочного и кожного дыхания на разных этапах жизненного цикла позволяет этим животным эффективно получать кислород в самых разных условиях. Эта гибкость дыхательной системы во многом обеспечила эволюционный успех земноводных и их широкое распространение по планете.
