Les mêmes organes chez différentes espèces peuvent différer en structure et en fonctionnalité. Notre propre cœur a quatre chambres séparées, tandis que les grenouilles, les crapauds, les serpents et les lézards peuvent se débrouiller avec seulement trois. Vous pouvez en apprendre davantage sur la fonctionnalité des cœurs à trois chambres dans cet article.
Classes de vertébrés et cavités cardiaques
Les animaux vertébrés sont représentés par différentes classes : poissons, amphibiens, reptiles, mammifères et oiseaux. Chez les vertébrés, le cœur fonctionne fonction de pompage du sang dans tout le corps, c'est ce qu'on appelle la circulation. Bien que les systèmes circulatoires soient similaires à bien des égards, les cœurs des différentes classes de vertébrés ont un nombre différent de chambres. Ces chambres déterminent l'efficacité avec laquelle le cœur transporte le sang riche en oxygène et le sang pauvre en oxygène vers le cœur.
Les vertébrés peuvent être classés selon le nombre de cavités cardiaques :
- Deux chambres : une oreillette et un ventricule (poisson)
- Trois chambres : deux oreillettes et un ventricule (amphibiens, amphibiens et reptiles)
- Quatre chambres : deux oreillettes et deux ventricules (oiseaux et mammifères)
Circulation
La substance la plus vitale - l'oxygène, pénètre dans la circulation sanguine par les branchies ou les poumons. Pour parvenir à une utilisation plus efficace de l'oxygène, de nombreux vertébrés ont deux étapes de circulation distinctes: pulmonaire et systémique.
Dans la circulation pulmonaire chambrée, le cœur envoie du sang aux poumons pour les enrichir en oxygène. Le processus commence dans le ventricule, à partir de là, à travers les artères pulmonaires, il pénètre dans les poumons. Le sang revient des poumons par les veines pulmonaires et s'écoule dans l'oreillette gauche. De là, il pénètre dans le ventricule, où commence la circulation systémique.
La circulation est la distribution du sang riche en oxygène dans tout le corps. Le ventricule pompe le sang à travers l'aorte, une artère massive qui se ramifie vers toutes les parties du corps. Une fois l'oxygène délivré aux organes et aux membres, il revient par les veines qui le conduisent à la veine cave inférieure ou à la veine cave supérieure. Ensuite, à partir de ces deux veines principales, pénètre dans l'oreillette droite. Une fois là-bas, le sang appauvri en oxygène retourne dans la circulation pulmonaire.
Le cœur est une pompe complexe et l'organe principal du système circulatoire, fournissant l'enrichissement du corps en oxygène.
Le cœur est composé de chambres: oreillette et ventricule. Un de chaque côté, chacun avec des fonctions différentes. Le côté gauche assure la circulation systémique, tandis que le côté droit du cœur est responsable de la circulation pulmonaire, c'est-à-dire de l'enrichissement en oxygène.
atrium
Les oreillettes sont les chambres à travers lesquelles le sang entre dans le coeur. Ils sont sur la face avant du cœur, un atrium de chaque côté. Le sang veineux pénètre dans l'oreillette droite par la veine cave supérieure et la veine cave inférieure. La gauche reçoit le sang oxygéné des poumons via les veines pulmonaires gauche et droite.
Le sang coule dans l'oreillette en contournant les valves. Les oreillettes se détendent et se dilatent en se remplissant de sang. Ce processus s'appelle la fibrillation diastolique, nous sommes avec vous appelez ça pouls. Les oreillettes et les ventricules sont séparés par les valves mitrale et tricuspide. Les oreillettes passent près de la systole auriculaire, produisant de brèves contractions auriculaires. À leur tour, ils poussent le sang hors des oreillettes à travers les valves et dans les ventricules. Les tendons élastiques qui s'attachent à la valve ventriculaire se détendent pendant la systole et passent en diastole ventriculaire, mais la valve se ferme pendant la systole ventriculaire.
L'une des caractéristiques déterminantes des oreillettes est qu'elles ne pas interférer avec le flux sanguin veineux dans le cœur. Le sang veineux entrant dans le cœur a une pression très basse par rapport au sang artériel, et les valvules prennent le relais de la pression sanguine veineuse. La systole auriculaire est incomplète et ne bloque pas le flux de sang veineux à travers les oreillettes vers les ventricules. Pendant la systole auriculaire, le sang veineux continue de circuler en continu à travers les oreillettes dans les ventricules.
Les contractions auriculaires sont généralement mineures, elles empêchent seulement une contre-pression importante qui entrave le flux sanguin veineux. La relaxation des oreillettes est coordonnée avec le ventricule pour commencer à se détendre avant le début de la contraction ventriculaire, ce qui permet d'éviter que le pouls ne soit trop lent.
Ventricules
Les ventricules sont à l'arrière du cœur. Le ventricule reçoit le sang de l'oreillette droite et le pompe à travers la veine pulmonaire dans la circulation pulmonaire qui pénètre dans les poumons pour les échanges gazeux. Il reçoit ensuite du sang enrichi en oxygène de l'oreillette gauche et le pompe à travers l'aorte dans la circulation systémique pour fournir de l'oxygène aux tissus corporels.
Les parois des ventricules sont plus épaisses et plus solides que celles des oreillettes. Le stress physiologique qui pompe le sang dans tout le corps à partir des poumons est bien supérieur à la pression créée pour remplir les ventricules. Pendant la diastole ventriculaire, le ventricule se détend et se remplit de sang. Pendant la systole, le ventricule se contracte et pompe le sang à travers les valves semi-lunaires dans la circulation systémique.
Les gens naissent parfois avec des anomalies congénitales, sous la forme d'un seul ventricule avec deux oreillettes. Des parties résiduelles du septum ventriculaire peuvent être présentes mais non fonctionnelles. La maladie est appelée maladie cardiaque.
La seule espèce d'amphibien qui possède 4 cavités cardiaques est le crocodile commun. Un certain nombre d'animaux ont trois chambres, c'est-à-dire deux oreillettes et un ventricule.
- amphibiens
- amphibiens
- reptiles.
Dans la nature, les amphibiens et la plupart des reptiles ont un cœur préchambre et se composent de deux oreillettes et d'un ventricule. Ces animaux ont aussi chaînes séparées de vaisseaux sanguins, où des chambres séparées sont responsables de la saturation en oxygène, et la chambre veineuse revient et s'écoule dans l'oreillette droite. De là, le sang est acheminé vers le ventricule puis pompé vers les poumons. Après enrichissement en oxygène et libération de dioxyde de carbone, le sang retourne au cœur et s'écoule dans l'oreillette gauche. Ensuite, il pénètre dans le ventricule une seconde fois et est ensuite distribué dans tout le corps.
Du fait qu'il s'agit d'animaux à sang froid, leur corps ne dépense pas beaucoup d'énergie pour produire de la chaleur. Ainsi, les reptiles et les amphibiens peuvent survivre avec des structures cardiaques moins efficaces. Ils aussi capable de bloquer le flux dans l'artère pulmonaire détourner le sang vers la peau pour la respiration cutanée pendant la plongée. Ils sont également capables de dériver le flux sanguin dans le système artériel pulmonaire lors d'une plongée. Cette fonction anatomique est considérée comme la plus complexe des structures cardiaques chez les vertébrés.
Tous les vertébrés comme les poissons, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux, les mammifères utilisent l'oxygène de l'air (ou dissous dans l'eau) pour extraire efficacement l'énergie des aliments et libérer du dioxyde de carbone comme déchet.
Tout organisme doit fournir de l'oxygène à tous les organes et collecter du dioxyde de carbone. On sait que ce système spécialisé s'appelle le système circulatoire : il est composé de sang, il contient des cellules qui transportent l'oxygène, des vaisseaux sanguins (les tubes qui transportent le sang) et le cœur (la pompe qui pompe le sang dans les vaisseaux sanguins ).
Bien que tout le monde pense que les poissons n'ont que des branchies, il convient de noter que de nombreuses espèces ont aussi des poumons. Chez de nombreux poissons, le système circulatoire est un cycle relativement simple.. Le cœur est constitué de deux chambres contractiles, l'oreillette et le ventricule. Dans ce système, le sang du corps pénètre dans le cœur et est pompé à travers les branchies, où il est enrichi en oxygène.
Pour répondre à la question de savoir comment ce phénomène est apparu, il faut d'abord comprendre ce qui se cache derrière la formation d'une forme aussi complexe du cœur et du système circulatoire au cours de l'évolution.
Environ 60 millions d'années, du début du Carbonifère à la fin du Jurassique, les amphibiens étaient les animaux terrestres dominants par terre. Bientôt, en raison de la structure primitive, ils ont perdu leur place d'honneur. Bien que parmi les différentes familles de reptiles issues de groupes isolés d'amphibiens, il y en avait des plus persistants. Par exemple, les archosaures (qui ont finalement évolué en dinosaures) et les thérapsides (qui ont finalement évolué en mammifères). L'amphibien classique était l'Eryops à grosse tête, qui mesurait environ quatorze mètres de long de la tête à la queue et pesait environ deux cents kilogrammes.
Mot "amphibien" en grec signifie "les deux genres de vie", et cela résume à peu près ce qui rend ces vertébrés uniques : ils pondent leurs œufs dans l'eau car ils ont besoin d'une source constante d'humidité. Et ils peuvent vivre sur terre.
De grands progrès dans l'évolution des vertébrés ont donné à de nombreuses espèces des systèmes circulatoires et respiratoires, très efficace. Selon ces paramètres, les amphibiens, les amphibiens, les reptiles se situent au bas de l'échelle oxygène-respiratoire: leurs poumons ont un volume interne relativement faible et ne peuvent pas traiter autant d'air que les poumons des mammifères. Heureusement, les amphibiens peuvent respirer à travers leur peau, ce qui, couplé à un cœur à trois chambres, leur permet, quoique difficilement, de satisfaire leurs besoins métaboliques.
Quels vertébrés ont un cœur à trois chambres, vous apprendrez dans cet article.
Quels animaux ont un cœur à trois chambres ?
Amphibiens ( amphibiens) et des reptiles ( reptiles ou reptiles) ont un cœur à trois cavités et deux cercles de circulation sanguine.
coeur adulte grenouillesà trois chambres, composé d'un ventricule et de deux oreillettes.
Un cœur à trois chambres est composé de deux oreillettes et d'un ventricule. (on dit que le crocodile a un cœur à quatre chambres), mais le septum séparant le cœur est incomplet et il y a un trou entre les deux chambres. Le sang du ventricule pénètre dans l'un des deux vaisseaux. Il se déplace soit par l'artère pulmonaire vers les poumons, soit par l'aorte vers le reste du corps. Le sang oxygéné se déplace des poumons vers le cœur et à travers la veine pulmonaire vers l'oreillette gauche. Et le sang contenant du dioxyde de carbone, revenant du corps, pénètre par le sinus veineux dans l'oreillette droite. Les deux oreillettes se vident dans le même ventricule, mélangeant le sang riche en oxygène des poumons avec le sang privé d'oxygène des tissus corporels.
Alors que ce système garantit que le sang circule toujours vers les poumons puis vers le cœur, le mélange de sang dans le même ventricule signifie que les organes ne reçoivent pas de sang oxygéné.
Les amphibiens appartiennent à la classe des vertébrés à quatre pattes, au total cette classe comprend environ six mille sept cents espèces d'animaux, y compris les grenouilles, les salamandres et les tritons. Cette classe est considérée comme rare. Il existe vingt-huit espèces en Russie et deux cent quarante-sept espèces à Madagascar.
Les amphibiens appartiennent aux vertébrés primitifs terrestres, ils occupent une position intermédiaire entre les vertébrés aquatiques et terrestres, car la plupart des espèces se reproduisent et se développent dans le milieu aquatique, et les individus arrivés à maturité commencent à vivre sur terre.
Amphibiens avoir des poumons, qu'ils respirent, la circulation sanguine se compose de deux cercles et le cœur est à trois chambres. Le sang chez les amphibiens est divisé en veineux et artériel. Le mouvement des amphibiens se produit à l'aide de membres à cinq doigts et ils ont des articulations sphériques. La colonne vertébrale et le crâne sont articulés de manière mobile. Le cartilage carré palatin fusionne avec l'autostyle et l'himandibulaire devient l'osselet auditif. L'ouïe chez les amphibiens est plus parfaite que chez les poissons : en plus de l'oreille interne, il y a aussi une oreille moyenne. Les yeux se sont adaptés pour bien voir à différentes distances.
Sur terre, les amphibiens ne sont pas entièrement adaptés à la vie - cela se voit dans tous les organes. La température des amphibiens dépend de l'humidité et de la température de leur environnement. Leur capacité à naviguer et à se déplacer sur terre est limitée.
Circulation et système circulatoire
Amphibiens avoir un coeur à trois chambres, il se compose d'un ventricule et d'oreillettes d'un montant de deux pièces. Chez les caudés et les apodes, les oreillettes droite et gauche ne sont pas complètement séparées. Les anoures ont un septum complet entre les oreillettes, mais les amphibiens ont une ouverture commune qui relie le ventricule aux deux oreillettes. De plus, au cœur des amphibiens, il y a un sinus veineux, qui reçoit le sang veineux et communique avec l'oreillette droite. Le cône artériel jouxte le cœur, du sang y est versé depuis le ventricule.
Le cône artériel a valve en spirale, qui distribue le sang dans trois paires de vaisseaux. L'indice cardiaque est le rapport entre la masse cardiaque et le pourcentage de poids corporel, cela dépend de l'activité de l'animal. Par exemple, les grenouilles herbeuses et vertes bougent très peu et ont une fréquence cardiaque inférieure à un demi pour cent. Et le crapaud actif au sol en a presque un pour cent.
Chez les larves d'amphibiens, la circulation sanguine a un cercle, leur système d'approvisionnement en sang est similaire à celui des poissons: une oreillette dans le cœur et le ventricule, il y a un cône artériel se ramifiant en 4 paires d'artères branchiales. Les trois premières artères se divisent en capillaires dans les branchies externes et internes, et les capillaires branchiaux fusionnent dans les artères branchiales. L'artère qui réalise le premier arc branchial se divise en artères carotides, qui alimentent la tête en sang.
Fusionner le deuxième et le troisième artères branchiales efférentes avec les racines aortiques droite et gauche et leur connexion se produit dans l'aorte dorsale. La dernière paire d'artères branchiales ne se divise pas en capillaires, car sur le quatrième arc dans les branchies internes et externes, l'aorte du dos se jette dans les racines. Le développement et la formation des poumons s'accompagnent d'une restructuration circulatoire.
L'oreillette est divisée par un septum longitudinal en gauche et droite, ce qui rend le cœur à trois chambres. Le réseau de capillaires est réduit et se transforme en artères carotides, et les racines de l'aorte dorsale proviennent des deuxièmes paires, les caudés conservent la troisième paire, tandis que la quatrième paire se transforme en artères cutanées-pulmonaires. Le système circulatoire périphérique se transforme également et acquiert un caractère intermédiaire entre le schéma terrestre et celui aquatique. La restructuration la plus importante se produit chez les anoures amphibiens.
Les amphibiens adultes ont un cœur à trois chambres : un ventricule et des oreillettes d'un montant de deux pièces. Le sinus veineux à paroi mince jouxte l'oreillette du côté droit et le cône artériel part du ventricule. On peut conclure que le cœur a cinq sections. Il existe une ouverture commune, grâce à laquelle les deux oreillettes s'ouvrent dans le ventricule. Les valves auriculo-ventriculaires y sont également situées, elles ne permettent pas au sang de remonter dans l'oreillette lorsque le ventricule se contracte.
Il y a une formation d'un certain nombre de chambres qui communiquent entre elles en raison des excroissances musculaires des parois ventriculaires - cela ne permet pas au sang de se mélanger. Le cône artériel part du ventricule droit et le cône en spirale est situé à l'intérieur. De ce cône, les arcs artériels commencent à s'écarter au nombre de trois paires, d'abord les vaisseaux ont une membrane commune.
Artères pulmonaires gauche et droiteéloignez-vous d'abord du cône. Ensuite, les racines de l'aorte commencent à partir. Deux arcs branchiaux séparent deux artères : la sous-clavière et l'occipito-vertébrale, ils irriguent les membres antérieurs et les muscles du corps, et se rejoignent dans l'aorte dorsale sous la colonne vertébrale. L'aorte dorsale sépare la puissante artère entéromésentérique (cette artère alimente en sang le tube digestif). Comme pour les autres branches, le sang circule à travers l'aorte dorsale vers les membres postérieurs et vers d'autres organes.
Artères carotides
Les artères carotides sont les dernières à s'écarter du cône artériel et divisé en interne et externe artères. Le sang veineux des membres postérieurs et de la partie du corps située derrière est collecté par les veines sciatique et fémorale, qui se fondent dans les veines portes rénales et se divisent en capillaires dans les reins, c'est-à-dire que le système porte rénal est formé. Les veines partent des veines fémorales gauche et droite et se fondent dans la veine abdominale non appariée, qui va au foie le long de la paroi abdominale, de sorte qu'elle se décompose en capillaires.
Dans la veine porte du foie, le sang est prélevé dans les veines de toutes les parties de l'estomac et des intestins, dans le foie, il se décompose en capillaires. Il y a une confluence des capillaires rénaux dans les veines, qui sont efférentes et coulent dans la veine cave impaire postérieure, et les veines s'étendant des glandes génitales y coulent également. La veine cave postérieure traverse le foie, mais le sang qu'elle contient n'entre pas dans le foie, de petites veines du foie s'y déversent et, à leur tour, s'écoulent dans le sinus veineux. Tous les amphibiens caudés et certains anoures conservent des veines postérieures cardinales, qui se jettent dans la veine cave antérieure.
Ce qui est oxydé dans la peau est collecté dans une grosse veine cutanée, et la veine cutanée, à son tour, transporte le sang veineux dans la veine sous-clavière directement à partir de la veine brachiale. Les veines sous-clavières fusionnent avec les veines jugulaires interne et externe dans la veine cave antérieure gauche, qui se jette dans le sinus veineux. Le sang à partir de là commence à couler dans l'oreillette du côté droit. Dans les veines pulmonaires, le sang artériel est prélevé des poumons et les veines s'écoulent dans l'oreillette du côté gauche.
Sang artériel et oreillettes
Lorsque la respiration est pulmonaire, le sang mélangé commence à s'accumuler dans l'oreillette du côté droit : il se compose de sang veineux et artériel, le sang veineux provient de tous les départements par la veine cave et le sang artériel provient des veines de la peau. le sang artériel remplit l'atrium du côté gauche, le sang vient des poumons. Lorsqu'une contraction simultanée des oreillettes se produit, le sang pénètre dans le ventricule, les excroissances des parois de l'estomac ne permettent pas au sang de se mélanger: le sang veineux prédomine dans le ventricule droit et le sang artériel prédomine dans le ventricule gauche.
Un cône artériel part du ventricule du côté droit, donc lorsque le ventricule se contracte dans le cône, le sang veineux entre d'abord, ce qui remplit les artères pulmonaires de la peau. Si le ventricule continue à se contracter dans le cône artériel, la pression commence à augmenter, la valve spiralée commence à bouger et ouvre les ouvertures des arcs aortiques, en eux le sang mélangé se précipite du centre du ventricule. Avec une contraction complète du ventricule, le sang artériel de la moitié gauche pénètre dans le cône.
Il ne pourra pas passer dans l'aorte arquée et les artères cutanées pulmonaires, car elles ont déjà du sang, qui avec une forte pression déplace la valve en spirale, ouvrant la bouche des artères carotides, le sang artériel y coulera, qui sera envoyé à la tête. Si la respiration pulmonaire est désactivée pendant une longue période, par exemple pendant l'hivernage sous l'eau, davantage de sang veineux s'écoulera dans la tête.
L'oxygène pénètre dans le cerveau en plus petite quantité, car il y a une diminution générale du travail du métabolisme et l'animal tombe dans la stupeur. Chez les amphibiens appartenant au caudé, il reste souvent un trou entre les deux oreillettes et la valve en spirale du cône artériel est peu développée. En conséquence, le sang le plus mélangé pénètre dans les arcs artériels que chez les amphibiens sans queue.
Bien que les amphibiens aient la circulation sanguine va dans deux cercles, du fait que le ventricule en est un, il ne leur permet pas de se séparer complètement. La structure d'un tel système est directement liée aux organes respiratoires, qui ont une structure duale et correspondent au mode de vie que mènent les amphibiens. Cela permet de vivre à la fois sur terre et dans l'eau pour passer beaucoup de temps.
moelle osseuse rouge
La moelle osseuse rouge des os tubulaires commence à apparaître chez les amphibiens. La quantité de sang total représente jusqu'à sept pour cent du poids total d'un amphibien et l'hémoglobine varie de deux à dix pour cent ou jusqu'à cinq grammes par kilogramme de masse, la capacité en oxygène dans le sang varie de deux ans et demi à treize pour cent, ces chiffres sont plus élevés par rapport au poisson.
Les amphibiens ont de gros globules rouges, mais il y en a peu : de vingt à sept cent trente mille par millimètre cube de sang. La numération sanguine des larves est inférieure à celle des adultes. Chez les amphibiens, tout comme chez les poissons, la glycémie fluctue avec les saisons. Il montre les valeurs les plus élevées chez les poissons, et chez les amphibiens, caudés de dix à soixante pour cent, tandis que chez les anoures de quarante à quatre-vingts pour cent.
À la fin de l'été, il y a une forte augmentation des glucides dans le sang, en préparation de l'hivernage, car les glucides s'accumulent dans les muscles et le foie, ainsi qu'au printemps, lorsque la saison de reproduction commence et que les glucides pénètrent dans le sang. Les amphibiens ont un mécanisme de régulation hormonale du métabolisme des glucides, bien qu'il soit imparfait.
Trois ordres d'amphibiens
Amphibiens sont répartis dans les divisions suivantes :
Les artères des amphibiens sont des types suivants :
- Artères carotides - alimentent la tête en sang artériel.
- Artères cutanées-pulmonaires - transportent le sang veineux vers la peau et les poumons.
- Les arcs aortiques transportent le sang qui est mélangé aux organes restants.
Les amphibiens sont des prédateurs, des glandes salivaires, qui sont bien développées, leur secret hydrate :
Les amphibiens sont apparus au Dévonien moyen ou inférieur, c'est-à-dire il y a environ trois cents millions d'années. Les poissons sont leurs ancêtres, ils ont des poumons et des nageoires appariées à partir desquelles, très probablement, des membres à cinq doigts ont été développés. Les anciens poissons à nageoires lobées répondent à ces exigences. Ils ont des poumons et, dans le squelette des nageoires, des éléments similaires à des parties du squelette d'un membre terrestre à cinq doigts sont clairement visibles. De plus, le fait que les amphibiens descendent d'anciens poissons à nageoires lobes est indiqué par la forte similitude des os tégumentaires du crâne, similaires aux crânes d'amphibiens de la période paléozoïque.
Des côtes inférieures et supérieures étaient également présentes chez les nageoires lobes et les amphibiens. Cependant, les dipneustes, qui avaient des poumons, étaient très différents des amphibiens. Ainsi, les caractéristiques de locomotion et de respiration, qui permettaient d'aller sur terre chez les ancêtres des amphibiens, sont apparues même lorsqu'elles n'étaient que des vertébrés aquatiques.
La raison qui a servi de base à l'émergence de ces adaptations était, apparemment, le régime particulier des réservoirs d'eau douce, et certaines espèces de poissons à nageoires lobes y vivaient. Il peut s'agir d'un assèchement périodique ou d'un manque d'oxygène. Le facteur biologique le plus important qui est devenu décisif dans la rupture des ancêtres avec le réservoir et leur fixation sur la terre est la nouvelle nourriture qu'ils ont trouvée dans leur nouvel habitat.
Organes respiratoires chez les amphibiens
Les amphibiens ont les organes respiratoires suivants :
Chez les amphibiens, les poumons se présentent sous la forme de sacs appariés, creux à l'intérieur. Ils ont des parois très fines et à l'intérieur se trouve une structure cellulaire légèrement développée. Cependant, les amphibiens ont de petits poumons. Par exemple, chez les grenouilles, le rapport surface pulmonaire sur peau est mesuré dans un rapport de deux à trois, par rapport aux mammifères, chez qui ce rapport est de cinquante, et parfois cent fois plus grand en faveur des poumons.
Avec la transformation du système respiratoire chez les amphibiens, modification du mécanisme respiratoire. Les amphibiens ont encore un type de respiration forcée assez primitif. L'air est aspiré dans la cavité buccale, pour cela les narines s'ouvrent et le fond de la cavité buccale descend. Ensuite, les narines sont fermées avec des valves et le plancher de la bouche se soulève grâce à quoi l'air pénètre dans les poumons.
Comment est le système nerveux chez les amphibiens
Chez les amphibiens, le cerveau pèse plus que chez les poissons. Si nous prenons le pourcentage de poids et de masse du cerveau, alors chez les poissons modernes qui ont du cartilage, le chiffre sera de 0,06 à 0,44%, chez les poissons osseux de 0,02 à 0,94%, chez les amphibiens à queue de 0,29 à 0,36%, chez les amphibiens sans queue de 0,50 à 0,73 %.
Le cerveau antérieur des amphibiens est plus développé que celui des poissons, il y avait une division complète en deux hémisphères. De plus, le développement s'exprime dans le contenu d'un plus grand nombre de cellules nerveuses.
Le cerveau est composé de cinq sections :
Le mode de vie des amphibiens
Le mode de vie que mènent les amphibiens est directement lié à leur physiologie et à leur structure. Les organes respiratoires ont une structure imparfaite - cela s'applique aux poumons, principalement à cause de cela, une empreinte est laissée sur d'autres systèmes d'organes. L'humidité s'évapore constamment de la peau, ce qui rend les amphibiens dépendants de la présence d'humidité dans l'environnement. La température de l'environnement dans lequel vivent les amphibiens est également très importante, car ils n'ont pas de sang chaud.
Les représentants de cette classe ont un style de vie différent, il y a donc une différence de structure. La diversité et l'abondance des amphibiens sont particulièrement élevées sous les tropiques, où l'humidité est élevée et où la température de l'air est presque toujours élevée.
Plus on se rapproche du pôle, moins il y a d'espèces d'amphibiens. Il y a très peu d'amphibiens dans les régions sèches et froides de la planète. Il n'y a pas d'amphibiens là où il n'y a pas de réservoirs, même temporaires, car les œufs ne peuvent souvent se développer que dans l'eau. Il n'y a pas d'amphibiens dans les plans d'eau salés, leur peau ne maintient pas la pression osmotique et l'environnement hypertonique.
Les œufs ne se développent pas dans les réservoirs d'eau salée. Les amphibiens sont divisés en groupes suivants selon la nature de l'habitat :
Les terrestres peuvent aller loin des plans d'eau, si ce n'est pas la saison de reproduction. Mais les aquatiques, au contraire, passent toute leur vie dans l'eau, ou très près de l'eau. Chez les caudés, les formes aquatiques prédominent, certaines espèces d'anoures peuvent également leur appartenir, en Russie par exemple, ce sont les grenouilles de bassin ou de lac.
Amphibiens arboricoles largement distribué parmi les terrestres, par exemple, les grenouilles copépodes et les rainettes. Certains amphibiens terrestres mènent une vie fouisseuse, par exemple, certains sont sans queue et presque tous sont sans pattes. Chez les habitants de la terre, en règle générale, les poumons sont mieux développés et la peau est moins impliquée dans le processus respiratoire. De ce fait, ils sont moins dépendants de l'humidité de l'environnement dans lequel ils vivent.
Les amphibiens se livrent à des activités utiles qui fluctuent d'année en année, cela dépend de leur nombre. C'est différent à certaines étapes, à certaines heures et dans certaines conditions météorologiques. Les amphibiens, plus que les oiseaux, détruisent les insectes au goût et à l'odeur désagréables, ainsi que les insectes à la couleur protectrice. Lorsque presque tous les oiseaux insectivores dorment, les amphibiens chassent.
Les scientifiques ont longtemps prêté attention au fait que les amphibiens sont très utiles en tant qu'exterminateurs d'insectes dans les potagers et les vergers. Des jardiniers de Hollande, de Hongrie et d'Angleterre ont spécialement apporté des crapauds de différents pays, les relâchant dans des serres et des jardins. Au milieu des années trente, environ cent cinquante espèces de crapauds aga étaient exportées des Antilles et des îles hawaïennes. Ils ont commencé à se multiplier et plus d'un million de crapauds ont été lâchés sur la plantation de canne à sucre, les résultats ont dépassé toutes les attentes.
Les yeux des amphibiens protègent contre le colmatage et le dessèchement paupières inférieures et supérieures mobiles, ainsi que la membrane nictitante. La cornée est devenue convexe et le cristallin lenticulaire. Fondamentalement, les amphibiens voient des objets qui bougent.
Quant aux organes auditifs, l'osselet auditif et l'oreille moyenne sont apparus. Cette apparence est due au fait qu'il est nécessaire de mieux percevoir les vibrations sonores, car le milieu aérien a une densité plus élevée que l'eau.
Essais
706-01. Les animaux vertébrés à cœur à trois chambres, dont la reproduction est étroitement liée à l'eau, sont regroupés dans une classe
A) poisson osseux
B) Mammifères
B) les reptiles
D) Amphibiens
Réponse
706-02. À quelle classe appartiennent les animaux dont le schéma de la structure du cœur est représenté sur la figure?
A) les insectes
B) Poissons cartilagineux
B) amphibiens
D) Oiseaux
Réponse
706-03. La caractéristique qui distingue les amphibiens des poissons est
A) le sang-froid
B) la structure du coeur
B) développement dans l'eau
D) système circulatoire fermé
Réponse
706-04. Les amphibiens diffèrent des poissons par le fait qu'ils
A) le cerveau
B) un système circulatoire fermé
C) poumons appariés chez l'adulte
D) organes sensoriels
Réponse
706-05. Quelle caractéristique parmi les énumérées distingue la plupart des animaux de la classe des amphibiens des mammifères ?
B) fécondation externe
B) reproduction sexuée
D) utilisation pour l'habitation du milieu aquatique
Réponse
706-06. Les reptiles en voie d'évolution ont acquis, contrairement aux amphibiens,
A) un système circulatoire fermé
B) haute fertilité
B) un gros œuf avec des membranes embryonnaires
D) coeur à trois chambres
Réponse
706-07. Si, au cours de l'évolution, un animal a formé un cœur, illustré sur la figure, les organes respiratoires de l'animal doivent être 
A) les poumons
B) peau
B) sacs pulmonaires
D) branchies
Réponse
706-08. Dans quel groupe d'animaux la reproduction ne dépend-elle pas de l'eau ?
A) non crânien (lancettes)
B) poisson osseux
B) amphibiens
D) les reptiles
Réponse
706-09. Chez quels animaux le développement de l'embryon s'achève-t-il à l'intérieur de l'œuf ?
A) poisson osseux
B) amphibiens à queue
B) amphibiens sans queue
D) les reptiles
Réponse
706-10. Les animaux vertébrés à cœur à trois chambres, dont la reproduction n'est pas associée à l'eau, sont regroupés dans une classe
A) poisson osseux
B) Mammifères
B) les reptiles
D) Amphibiens
Réponse
706-11. Les vertébrés à température corporelle variable, à respiration pulmonaire, à cœur à trois chambres avec un septum incomplet dans le ventricule sont classés comme
A) poisson osseux
B) amphibiens
B) les reptiles
D) poissons cartilagineux
Réponse
706-12. Contrairement aux amphibiens, les reptiles ont tendance à
A) fertilisation externe
B) fécondation interne
C) développement avec formation d'une larve
D) division du corps en tête, tronc et queue
Réponse
706-13. Lequel des animaux suivants a le sang froid ?
A) un lézard
B) Tigre de l'Amour
B) renard des steppes
D) loup commun
Réponse
706-14. À quelle classe appartiennent les animaux à peau sèche avec des écailles cornées et un cœur à trois chambres avec un septum incomplet ?
A) des reptiles
B) Mammifères
B) amphibiens
D) Oiseaux
Réponse
706-15. Les oiseaux diffèrent des reptiles en ce qu'ils ont
A) fécondation interne
B) système nerveux central
B) deux cercles de circulation sanguine
D) température corporelle constante
Réponse
706-15. Quelle caractéristique structurelle est similaire chez les reptiles et les oiseaux modernes ?
A) os remplis d'air
B) peau sèche, dépourvue de glandes
B) région caudale de la colonne vertébrale
D) petites dents dans les mâchoires
Réponse
706-16. Chez quel animal les échanges gazeux entre l'air atmosphérique et le sang se produisent-ils à travers la peau ?
A) orque
B) le triton
B) croco
D) saumon rose
Réponse
706-17. Quel groupe d'animaux a un cœur à deux chambres ?
Un poisson
B) amphibiens
B) les reptiles
D) mammifères
Réponse
706-18. Le développement du bébé dans l'utérus se produit dans
A) les oiseaux de proie
B) les reptiles
B) amphibiens
D) mammifères
Réponse
706-19. Quelle classe d'accords est caractérisée par la respiration cutanée ?
A) les amphibiens
B) Reptiles
B) les oiseaux
D) Mammifères
Réponse
706-20. Un signe de la classe des amphibiens est
A) couverture chitineuse
B) peau nue
B) naissance vivante
D) membres appariés
Réponse
706-21. En quoi les membres de la classe des amphibiens diffèrent-ils des autres vertébrés ?
A) colonne vertébrale et membres libres
B) la respiration pulmonaire et la présence d'un cloaque
C) peau muqueuse nue et fécondation externe
D) un système circulatoire fermé et un cœur à deux chambres
Réponse
706-22. Quelle caractéristique parmi les énumérées distingue les animaux de la classe Reptiles des animaux de la classe Mammifères ?
A) un système circulatoire fermé
B) température corporelle fluctuante
C) développement sans transformation
D) utilisation de l'environnement sol-air pour l'habitation
L'apparition d'un cœur à quatre chambres chez les oiseaux et les mammifères a été l'événement évolutif le plus important, grâce auquel ces animaux ont pu devenir à sang chaud. Une étude détaillée du développement du cœur chez les embryons de lézards et de tortues et sa comparaison avec les données disponibles sur les amphibiens, les oiseaux et les mammifères ont montré que les modifications du gène régulateur jouaient un rôle clé dans la transformation d'un cœur à trois chambres en un cœur à quatre -un chambré. Tbx5, qui fonctionne dans le premier rudiment unique du ventricule. Si Tbx5 il est exprimé (fonctionne) uniformément dans tout le rudiment, le cœur s'avère être à trois chambres, si seulement du côté gauche il est à quatre chambres.
L'émergence des vertébrés sur terre a été associée au développement de la respiration pulmonaire, qui a nécessité une restructuration radicale du système circulatoire. Les poissons qui respirent avec des branchies ont un cercle de circulation sanguine et le cœur, respectivement, est à deux chambres (se compose d'une oreillette et d'un ventricule). Les vertébrés terrestres ont un cœur à trois ou quatre chambres et deux circulations. L'un d'eux (petit) conduit le sang à travers les poumons, où il est saturé d'oxygène ; puis le sang retourne au cœur et pénètre dans l'oreillette gauche. Le grand cercle envoie du sang (artériel) enrichi en oxygène à tous les autres organes, où il dégage de l'oxygène et retourne par les veines vers le cœur, entrant dans l'oreillette droite.
Chez les animaux dotés d'un cœur à trois chambres, le sang des deux oreillettes pénètre dans un seul ventricule, d'où il se dirige ensuite vers les poumons et tous les autres organes. Dans ce cas, le sang artériel est mélangé au sang veineux à un degré ou à un autre. Chez les animaux à cœur à quatre chambres, au cours du développement embryonnaire, le ventricule initialement unique est subdivisé par un septum en moitiés gauche et droite. De ce fait, les deux cercles de la circulation sanguine sont complètement séparés : le sang veineux n'entre que dans le ventricule droit et va de là aux poumons, le sang artériel ne va que dans le ventricule gauche et va de là à tous les autres organes.
La formation d'un cœur à quatre chambres et la séparation complète des cercles de circulation étaient une condition préalable nécessaire au développement du sang chaud chez les mammifères et les oiseaux. Les tissus des animaux à sang chaud consomment beaucoup d'oxygène, ils ont donc besoin de sang artériel «propre», saturé au maximum en oxygène, et non de sang mixte artério-veineux, dont se contentent les vertébrés à sang froid avec un cœur à trois chambres ( voir : Phylogénie du système circulatoire des accords).
Un cœur à trois chambres est caractéristique des amphibiens et de la plupart des reptiles, bien que dans ces derniers il y ait une division partielle du ventricule en deux parties (un septum intraventriculaire incomplet se développe). Le véritable cœur à quatre chambres s'est développé indépendamment en trois lignées évolutives : chez les crocodiles, les oiseaux et les mammifères. Ceci est considéré comme l'un des exemples les plus clairs d'évolution convergente (ou parallèle) (voir: Aromorphoses et évolution parallèle; Parallélismes et variabilité homologique ).
Un grand groupe de chercheurs des États-Unis, du Canada et du Japon, qui ont publié leurs résultats dans le dernier numéro de la revue La nature, ont cherché à découvrir la base génétique moléculaire de cette aromorphose la plus importante.
Les auteurs ont étudié en détail le développement du cœur chez les embryons de deux reptiles - la tortue à oreilles rouges Trachemys scripta et anolis ( Anolis carolinensis). Les reptiles (à l'exception des crocodiles) présentent un intérêt particulier pour résoudre le problème, car la structure de leur cœur est à bien des égards intermédiaire entre une triple chambre typique (comme chez les amphibiens) et une vraie chambre à quatre chambres, comme chez les crocodiles, les oiseaux et animaux. Pendant ce temps, selon les auteurs de l'article, depuis 100 ans, personne n'a sérieusement étudié le développement embryonnaire du cœur des reptiles.
Les études réalisées sur d'autres vertébrés n'ont pas encore donné de réponse sans ambiguïté à la question de savoir quels changements génétiques ont provoqué la formation d'un cœur à quatre chambres au cours de l'évolution. Cependant, il a été observé que le gène régulateur Tbx5, codant pour une protéine régulatrice de la transcription (voir facteurs de transcription), fonctionne (exprimé) différemment dans le cœur en développement des amphibiens et des animaux à sang chaud. Dans le premier, il s'exprime uniformément dans tout le futur ventricule ; dans le second, son expression est maximale dans la partie gauche de l'ébauche, à partir de laquelle le ventricule gauche est ensuite formé, et minimale à droite. Il a également été constaté qu'une diminution de l'activité Tbx5 conduit à des défauts dans le développement du septum entre les ventricules. Ces faits ont permis aux auteurs de suggérer que des changements dans l'activité du gène Tbx5 peut avoir joué un certain rôle dans l'évolution du cœur à quatre chambres.
Au cours du développement du cœur de lézard, un pli musculaire se développe dans le ventricule, séparant partiellement la sortie du ventricule de sa cavité principale. Cette crête a été interprétée par certains auteurs comme une structure homologue au septum intergastrique des vertébrés à cœur à quatre cavités. Se fondant sur l'étude de la croissance de la crête et de sa structure fine, les auteurs de l'article en discussion rejettent cette interprétation. Ils font attention au fait que le même rouleau apparaît brièvement lors du développement du cœur d'un embryon de poulet - avec un vrai septum.
Les données obtenues par les auteurs indiquent qu'aucune structure homologue au véritable septum intergastrique ne se forme apparemment chez le lézard. Chez la tortue, en revanche, un septum incomplet se forme (avec une crête musculaire moins développée). La formation de cette cloison chez la tortue commence bien plus tard que chez le poulet. Néanmoins, il s'avère que le cœur d'un lézard est plus "primitif" que celui d'une tortue. Le cœur de tortue est intermédiaire entre le cœur à trois chambres typique (comme ceux des amphibiens et des lézards) et le cœur à quatre chambres des crocodiles et des animaux à sang chaud. Ceci est contraire aux idées généralement acceptées sur l'évolution et la classification des reptiles. Sur la base de caractéristiques anatomiques, les tortues ont traditionnellement été considérées comme le groupe le plus primitif (basal) parmi les reptiles modernes. Cependant, l'analyse comparative de l'ADN par un certain nombre de chercheurs a souligné à plusieurs reprises la proximité des tortues avec les archosaures (un groupe qui comprend les crocodiles, les dinosaures et les oiseaux) et la position plus basale des squamates (lézards et serpents). La structure du cœur confirme ce nouveau schéma évolutif (voir figure).
Les auteurs ont étudié l'expression de plusieurs gènes régulateurs dans le cœur en développement des tortues et des lézards, dont le gène Tbx5. Chez les oiseaux et les mammifères, déjà aux tout premiers stades de l'embryogenèse, un fort gradient d'expression de ce gène se forme dans le rudiment des ventricules (l'expression décroît rapidement de gauche à droite). Il s'est avéré que chez le lézard et la tortue aux premiers stades du gène Tbx5 exprimé de la même manière que chez une grenouille, c'est-à-dire uniformément dans tout le futur ventricule. Chez le lézard, cette situation persiste jusqu'à la fin de l'embryogenèse, tandis que chez la tortue, aux stades ultérieurs, un gradient d'expression se forme, sensiblement le même que chez le poulet, mais moins prononcé. En d'autres termes, dans la partie droite du ventricule, l'activité du gène diminue progressivement, tandis que dans la partie gauche, elle reste élevée. Ainsi, selon la nature de l'expression des gènes Tbx5 la tortue occupe également une position intermédiaire entre le lézard et le poulet.
On sait que la protéine codée par le gène Tbx5, est régulateur - il régule l'activité de nombreux autres gènes. Sur la base des données obtenues, il était naturel de supposer que le développement des ventricules et la pose du septum interventriculaire sont sous le contrôle du gène Tbx5. Il a été démontré précédemment qu'une diminution de l'activité Tbx5 dans les embryons de souris entraîne des anomalies du développement ventriculaire. Cela, cependant, n'était pas suffisant pour considérer le rôle « dirigeant » de Tbx5 dans la formation d'un cœur à quatre chambres.
Pour obtenir des preuves plus solides, les auteurs ont utilisé plusieurs lignées de souris génétiquement modifiées, chez lesquelles, au cours du développement embryonnaire, le gène Tbx5 pourrait être désactivée dans l'une ou l'autre partie du germe du cœur à la demande de l'expérimentateur.
Il s'est avéré que si un gène est désactivé dans tout le bourgeon ventriculaire, le bourgeon ne commence même pas à se diviser en deux moitiés: un seul ventricule se développe à partir de celui-ci sans aucune trace de septum intergastrique. Les caractéristiques morphologiques caractéristiques, par lesquelles il est possible de distinguer le ventricule droit du ventricule gauche, indépendamment de la présence d'un septum, ne sont pas non plus formées. En d'autres termes, on obtient des embryons de souris avec un cœur à trois chambres ! Ces embryons meurent au 12e jour du développement embryonnaire.
L'expérience suivante était que le gène Tbx5 désactivé uniquement dans la partie droite du rudiment des ventricules. Ainsi, le gradient de concentration de la protéine régulatrice codée par ce gène a été fortement décalé vers la gauche. En principe, on pourrait s'attendre à ce que dans une telle situation, le septum intergastrique commence à se former plus à gauche qu'il ne devrait l'être. Mais cela ne s'est pas produit: le septum n'a pas du tout commencé à se former, mais il y avait une division du rudiment en parties gauche et droite selon d'autres caractéristiques morphologiques. Cela signifie que l'expression gradient Tbx5 n'est pas le seul facteur contrôlant le développement d'un cœur à quatre chambres.
Dans une autre expérience, les auteurs ont réussi à rendre le gène Tbx5 exprimé uniformément dans tout le rudiment des ventricules de l'embryon de souris - à peu près comme chez une grenouille ou un lézard. Cela a de nouveau conduit au développement d'embryons de souris avec un cœur à trois chambres.
Les résultats obtenus montrent que des changements dans le travail du gène régulateur Tbx5 pourrait en effet jouer un rôle important dans l'évolution du cœur à quatre chambres, et ces changements se sont produits en parallèle et indépendamment chez les mammifères et les archosaures (crocodiles et oiseaux). Ainsi, l'étude a une fois de plus confirmé que les changements dans l'activité des gènes qui régulent le développement individuel jouent un rôle clé dans l'évolution des animaux.
Bien sûr, il serait encore plus intéressant de concevoir de tels lézards ou tortues génétiquement modifiés qui Tbx5 serait exprimé comme chez les souris et les poulets, c'est-à-dire que dans le côté gauche du ventricule, il est fort, et dans le droit, il est faible, et voyez si cela fait ressembler leur cœur à quatre chambres. Mais ce n'est pas encore techniquement faisable : le génie génétique des reptiles n'a pas encore avancé aussi loin.