Jak se oplodňují vajíčka obojživelníků?

Je známo, že život vznikl ve vodě. Obojživelníci (obojživelníci) jsou první strunatci, kteří přišli na souš a začali ji zkoumat. Ale přizpůsobit se životu na Zemi, plnému nebezpečí, a dokonce to udělat tak, aby vám evoluce byla příznivá, není triviální úkol. Ukazuje se, že žáby, čolci, mloci jsou skutečnými průkopníky, jako například Ivan Fedorovič Kruzenshtern – „člověk a parník“ – průkopník dálkové navigace. Pojďme je lépe poznat (nebereme Kruzenshtern)!

Obecné rysy třídy obojživelníků v souvislosti s jejich biotopem

Jak je patrné z názvu třídy, Obojživelníci úzce souvisí se dvěma prostředími: země-vzduch и jeden, ke každému z nich jsou nějak přizpůsobeny.

Člověk se již dlouho snaží vytvořit obojživelné vozidlo, které lze použít jak na souši, tak na vodě. Ale tady žáby už dávno všem utíraly nos a v každém z těchto prostředí se cítí skvěle.

Následující jsou příznaky, které se poprvé objevují ve třídě obojživelníků; více o nich v další části.

1. Tělo je rozděleno na hlavu, trup a ocas (u některých).
2. Rozvinuté páry pákové pětiprsté končetiny – dvě přední a dvě zadní. Obojživelníci se vyvinuli z lalokoploutvých ryb. Jejich ploutve jsou již upraveny tak, že si lze všimnout, že z nich vznikly končetiny. Více se o tom můžete dočíst v článcích “Class Bony fish” a “Class Cartilaginous fish”.
3. Tělo je zvenku zakryté kůži s mnoha žlázami. Vylučují hodně hlenu, který udržuje pokožku obojživelníků vlhkou. Kůže je zapojena do procesu dýchání.
4. Svalová diferenciace.
5. Возникновение světlo.
6. Progresivní vývoj nervového systému.
7. Vzhled druhé kolo krevní oběh
8. Vzhled tříkomorové srdce.

Vlastnosti struktury a životního stylu zástupců třídy obojživelníků na příkladu žáby

Kostra

• Lebka – má dvě části (obličejovou a mozkovou). Skládají se z malého počtu kostí. Oblast obličeje je větší než oblast mozku.
• Páteř, který se skládá ze čtyř oddělení:

– krční páteř (1 obratel);

– část trupu (různý počet obratlů);

– sakrální řez (1 obratel);

– kaudální úsek (u bezocasých obojživelníků obratle srůstají a tvoří urostyle, zatímco u ocasatých je v tomto úseku různý počet obratlů).

• Pás na přední končetiny (část kostry, která připevňuje hrudní končetinu k páteři): 2 lopatky, 2 klíční kosti, 2 korakoidy (= vraní kosti).
• Přední končetina: rameno, předloktí, ruka (pětiprstá, žába má jeden prst zmenšený, 4 prsty).
• Pás na zadní končetiny (část kostry, která připevňuje zadní končetinu k páteři): srostlé pánevní kosti.
• zadní končetina: stehno, bérce, chodidlo (5 prstů s membránou mezi nimi).

Je důležité si uvědomit, že obojživelníci mají hrudní kost, ale nemají žebra.

Respirační systém

Obojživelníci mají dva typy dýchání:

• Kožní (65% výměny plynů probíhá právě zde): kůže obojživelníků je prostoupena mnoha krevními cévami a obsahuje žlázy, které vylučují hlen, díky kterému mohou plyny vstupovat do těla žáby. Díky tomu vydrží pod vodou velmi dlouho, aniž by se vynořily. Ropucha může strávit ve vodě asi osm dní a žabka téměř měsíc.
• Plicní: vyvinou se jim plicní vaky (mimochodem, opravdu vypadají jako skutečné vaky, podívejte se na obrázek):

Je to docela jednoduché. Všimli jste si někdy, jak žáby dělají podivné pohyby bradou, ať už ji nafukují nebo uvolňují? Takže takto pumpují vzduch do plic, jejich ústa fungují jako pumpa:

Oběhový systém

• Oběhový systém – ZAVŘENO (krev se pohybuje cévami a nerozlévá se do tělní dutiny).
• Tříkomorové srdce – je zde 1 komora a 2 síně.
• Existují 2 kruhy krevního oběhu:

1. v malých proudech krve do plic, kde se obohacuje kyslíkem a uvolňuje oxid uhličitý;
2. ve velké krvi, která se mísí v komoře (smíšená krev) jde do všech orgánů, s výjimkou mozku – ten jako nejdůležitější orgán přijímá okysličenou (tedy arteriální) krev.

Trávicí systém

Trávicí systém je průchozí trubice. V dutině ústní se objevuje skutečný jazyk – hlavní orgán pro získávání potravy. Je dlouhý a lepkavý, slouží k chytání kořisti. Obojživelníci mají slinné žlázy, játra a slinivku břišní.

Připomeňme si: dutina ústní → hltan → jícen → žaludek → tenké střevo → tlusté střevo → kloaka.

Vylučovací systém

Moč se tvoří v ledvinách obojživelníků, hlavním vylučovacím produktem v jejím složení je močovina. Cesta tvorby a vylučování moči:

Připomeňme si: primární (kmenové) ledviny → močovody → močový měchýř (zde se část vody z moči vstřebá zpět do krve) → kloaka → vnější prostředí.

Reprodukční systém

Reprodukční systém – zvířata jsou dvoudomá.

• U samic vaječníky produkovat vejce (vejce):

vaječníky → vejcovody → kloaka.

• U samců testy produkovat spermie:

varlata → vas deferens (vytékají do močovodů) → kloaka.

Vnější hnojení: Obojživelníci vylučují své sexuální sekrety do vody, kde se gamety spojí a vytvoří zygotu.

Vývoj je nepřímý: Aby se pulec (larva) stal jako dospělá žába, potřebuje projít řadou závažných změn (proměn). Poté, co jste se seznámili s vývojovými fázemi obojživelníků, můžete vidět, že ve skutečnosti pocházejí z ryb: právě vycházejí z vajíčka pulec Vůbec nevypadá jako žába, ale s rybami má několik společných rysů:

• dýchací orgány – žábry;
• vývoj probíhá ve vodě;
• je tam ocas;
• existuje boční linie;
• oběhový systém: jeden kruh krevního oběhu a dvoukomorové srdce.

Podívejme se, jak dospělá žába vzniká ze dvou zárodečných buněk, které spadnou do vody:

Existuje druh žáby, jehož pulci mohou dosáhnout délky 25 cm. I když velikost dospělého jedince je pouhých 6 cm.Ne nadarmo se tomuto druhu říká Pseudis paradoxa – Úžasná žába. Stejně jako ve filmu „Spirited Away“ byl syn čarodějnice mnohem větší než jeho matka a dokonce byl v dětství.

Nervový systém

Tam je mícha (leží v páteřním kanálu) a mozek, rozdělený na dvě hemisféry, který se skládá z:

1 – přední mozek (lépe vyvinutý ve srovnání s rybami);

3 – střední mozek;

4 – prodloužená medulla;

5 – cerebellum (méně vyvinuté než u ryb, protože jejich pohyby jsou monotónní, pomalé, nepotřebují stejnou koordinaci jako ve vodě).

Smyslové orgány

Obojživelníci vedou vodní a suchozemský životní styl, takže jejich smyslové orgány mají některé vlastnosti:

1. oči mít pohyblivá víčka (ochrana před nečistotami a vysycháním). Mají 2 oční víčka – horní a spodní kožovitá a 3. víčko je blána. Mají slzné žlázy, jejichž sekret koupe oční bulvy. Rohovka očí je konvexní (u ryb byla plochá) a čočka je čočkovitá (u ryb je čočka kulatá), díky čemuž vidí dále než ryby.

1. kromě vnitřní ucho v lebce (objevil se i u ryb), objevuje se i u obojživelníků střední ucho (stapes) и ušní bubínek. Je to dáno tím, že prostředí země-vzduch není tak husté jako vodní prostředí, což znamená, že se zvuky přenášejí hůře, takže jsou potřeba další konstrukce, které zvuk vedou a zesilují.

1. Orgány čich – v nosních průchodech.

1. U druhů s vodním životním stylem, stejně jako u pulců, boční čára.

Klasifikace třídy obojživelníci

Klasifikace obojživelníků lze stručně popsat takto:

Třída obojživelníků je tedy rozdělena do tří řádů – bezocasý řád, ocasatý řád a beznohý řád.

• Bezocasý tým:žáby, ropuchy, rosničky. Na jejich příkladu jsme analyzovali obecné charakteristiky celé třídy, takže v tuto chvíli už o nich víte všechno!
• Beznohý tým:červi, rybí hadi. Nenechte se zmást jmény zástupců tohoto řádu: nemají nic společného s červy, rybami nebo hady a jsou pojmenováni podle červovitého nebo hadího tvaru jejich těla bez končetin.
• Pořadí na míru:čolek chocholatý, čolek obecný, mlok obrovský, protea. Mají protáhlé tělo s přibližně stejně velkými končetinami, dlouhým ocasem a malou hlavou.

Mnoho lidí dělá chybu, když si myslí, že mlok je ještěrka. Není tomu tak: navzdory vnější podobnosti tato zvířata patří do různých tříd: mlok je obojživelník a ještěrka je plaz. Z evolučního hlediska jsou plazi pokročilejší a vysoce organizovanou třídou, o které si můžete přečíst více v článku „Třída plazů“.

Role obojživelníků v přírodě a lidském životě

1. Jsou článkem v potravním řetězci;
2. Zničte „škodlivý“ hmyz (například mouchy, komáry);
3. Někdy je zároveň zničen i potěr cenných ryb;
4. Používají se pro vědecké účely: například začnou studovat stavbu obratlovců pomocí vypreparovaných žab;
5. Někdy se používá jako jídlo.

Mohou být neškodné žáby použity jako vražedné zbraně? Faktem je, že ne všechny žáby jsou tak neškodné, jak se na první pohled zdá. Mnohé z nich jsou jedovaté: sekrety, které vylučují, mohou způsobit halucinace, záchvaty a další reakce. Rosnička Hrozný listolezec žijící v tropických lesích Kolumbie je obecně jedním z nejnebezpečnějších zvířat na Zemi: jeden dotyk stačí k zabití člověka. Místní obyvatelstvo potře hroty šípů jejím jedem a vydá se na lov.

Kontrola faktů

• Páteř obojživelníci se skládají ze 4 částí: cervikální (1 obratel), trup, sakrální a kaudální. Žába nemá žebra ani hrudník. Obratle kaudální oblasti jsou srostlé do urostylu.
• Oběhový systém – uzavřené, dva kruhy krevního oběhu – velký a malý (plicní). Srdce je tříkomorové (dvě síně a komora). Chladnokrevný.
• Respirační systém – dospělci dýchají plícemi a kůží a larvy žábrami. Kvůli nepřítomnosti hrudníku je vzduch vháněn do plic jako pumpa.
• Nervový systém – přední mozek obojživelníků je vyvinutější než u ryb a je rozdělen na dvě hemisféry. Mozeček je díky podobným pohybům méně vyvinutý.
• oči obojživelníci jsou chráněni před vysycháním a ucpáním pohyblivými horními a dolními víčky a štětinovou membránou. V orgán sluchu objevilo se střední ucho s jednou sluchovou kůstkou (stapes). Středoušní dutina je od okolního prostředí oddělena bubínkem.

Podmínky

Urostyle – kost některých obojživelníků, vzniklá splynutím obratlů ocasní oblasti a křížové kosti.

Poikilotermní (studenokrevný) zvěř je skupina živočichů vyznačující se proměnlivou tělesnou teplotou v závislosti na prostředí.

Kloaka – Jedná se o rozšířenou zadní část střeva, do které proudí kanály trávicího, vylučovacího a reprodukčního systému.

zkontroluj se

1 úloha.

Která z následujících struktur je charakteristická pro třídu obojživelníků?

1. Žebra v hrudní oblasti
2. 7 krčních obratlů
3. Kloaka
4. Čtyřkomorové srdce

2 úloha.

Do jaké skupiny patří ceciliáni?

1. Bezocasá četa
2. Squad Tailed
3. Beznohý oddíl

3 úloha.

Kanálky kterého systému ústí do kloaky?

1. Zažívací
2. Respirační
3. vyměšovací
4. Sexuální

4 úloha.

Vyberte všechny vlastnosti charakteristické pro třídu obojživelníků:

1. End-to-end trávicí systém
2. Přímý vývoj
3. Přítomnost plaveckého měchýře
4. Plicní dýchání
5. Vše výše uvedené

Odpovědi: 1. – šestnáct; jeden. – 3; 3. – šestnáct; 4. – 1,4.

Oplodnění (singamy), proces fúze samčích a samičích zárodečných buněk – gamet, v důsledku čehož se haploidní chromozomové sady zralých gamet spojují do diploidní chromozomové sady první buňky budoucího organismu (zygoty). Je základem pohlavního rozmnožování a zajišťuje přenos dědičných vlastností z rodičů na potomky.

Hnojení v rostlinách

U rostlin předchází oplození složité procesy tvorby generativních struktur, ve kterých se vyvíjejí gamety – gametogeneze. Dvojité hnojení u Scabiosa rhodantha. Dvojité hnojení u Scabiosa rhodantha. U mechorostů, lykofytů, přesliček a pteridofytů dochází k oplození ve vodném prostředí nebo v kapalném prostředí, což usnadňuje pohyb spermií (samčích pohyblivých gamet) zralých v antheridii k vajíčkům v archegonii.

U semenných rostlin je oplodnění možné až po opylení. Období mezi opylením a oplodněním u rostlin se může pohybovat od několika hodin (například u chvojníku, netýkavky, portulaky) po několik týdnů (u orchidejí), měsíců (u smrku, tújí, olše, ořešáku) a dokonce přibližně nebo déle než ročník (v borovici, jalovci, dubu).

U většiny nahosemenných rostlin klíčí pylová zrna v pylové komoře nebo v t. zv. pylový polštář nucellu, tvořící pylové láčky, které slouží k transportu spermatu do vajíčka; Jedna, větší spermie se účastní oplození, druhá degeneruje.

Kvetoucí rostliny se vyznačují dvojitým oplodněním, které poprvé popsal S. G. Navashin v roce 1898. Hnojení předchází progamická fáze – klíčení pylového zrna a růst pylové láčky, která dodává samčí gamety-spermie do vajíčka a embryového vaku. Nejčastěji se pronikání pylové láčky do vajíčka provádí speciálním kanálem (mikropylem), tvořeným stélkou vajíčka – stélkou (jednou nebo několika), a do zárodečného vaku – přes synergid (jeden dvou buněk umístěných vedle vajíčka), které je zničeno. Méně často dochází ke vstupu pylové láčky do vajíčka přes část protilehlou k mikropylu – chalaza (například u casuarina, pistácie, vlašského ořechu), ještě méně často – skrz kožní vrstvy na straně (například v bříza). V posledně jmenovaných případech je pozorován růst pylové láčky mezi stélkou a jádrem směrem k mikropylu a vstupuje do embryonálního vaku přes synergid.

Pokud je v nucellu parietální tkáň a/nebo nucelární uzávěr, pylová láčka se pohybuje po mezibuněčných prostorech. Při nepřítomnosti mikropylu vstupuje pylová láčka do synergie přes vrchol nucellu (jmelí, měchýřník aj.). V synergide se pylová láčka otevírá a vylévá svůj obsah – dvě spermie, jádro a cytoplazmu vegetativní buňky. Ze synergidů vstupují spermie do prostoru mezi vejcem a centrální buňkou vajíčka, jedna z nich proniká do vajíčka, druhá do centrální buňky. Někdy se pylová láčka dostane do embryonálního vaku a zničí oba synergidy nebo je obejde. V době oplození obsahuje vajíčko nejčastěji zralý embryonální vak s diferencovanými prvky.

Při dvojitém oplození existují 2 hlavní typy fúze jader gamet – premitotické a postmitotické; v 1. případě ke spojení jader dochází bezprostředně po kontaktu, před začátkem mitózy zygoty a primární endospermové buňky, ve 2. – po začátku mitózy, kdy jaderné membrány zanikají. Existují také tzv střední typ. Typicky se v centrální buňce polární jádra před oplodněním spojí a vytvoří velké jádro, s nímž se jádro spermie spojí, ale někdy se polární jádra spojí během oplodnění, přičemž jádro spermie se nejprve spojí s jedním z jader a poté dochází k trojité fúzi, obvykle rychlejší než ve vejci. Při oplození dochází ke splynutí jak jader (karyogamie), tak cytoplazmy (plazmogamie) gamet. V důsledku dvojího oplození vzniká embryo z oplozeného vajíčka (zygoty), obvykle diploidní, a nutriční tkáně – endospermu, nejčastěji triploidního.

U řady rostlin, které se vyznačují apomixií, nedochází k dvojitému oplození. Jádra spermie a vajíčka se neslučují a embryo se vyvíjí z neoplozeného vajíčka (partenogeneze) nebo z jiných buněk zárodečného vaku nebo vajíčka; vývoj endospermu nastává jako výsledek fúze jádra spermie s jádry centrální buňky (u mnoha Compositae, Rosaceae a obilnin).

Hnojení u zvířat

U většiny živočišných druhů (včetně člověka) dochází při kontaktu gamet k aktivaci každé z nich, i když tento proces může být způsoben i jinými (nespecifickými) faktory (partenogeneze). Hnojení u savců. Hnojení u savců. Interakce gamet začíná ještě před jejich kontaktem a probíhá za účasti chemických faktorů. Vajíčka mnoha mořských živočichů tak vylučují peptidy, které přitahují spermie jejich druhu. Jejich aktivace se projevuje tzv. akrozomální reakce, jejímž výsledkem je během několika sekund na předním pólu spermie vytvořena akrozomální trubice, jejíž membrána obsahuje specifický protein, který zajišťuje adhezi spermie k vitelinové membráně vajíčka. Po splynutí s membránou vajíčka je akrozomální trubice kanálem, kterým se jádro spermie a alespoň jedna jeho centriola dostávají do cytoplazmy vajíčka (vstup je nutný pro dokončení zrání vajíčka). Následně je centrem tvorby mikrotubulů. U jedinců řady druhů hrají tyto hlavní roli v redistribuci vaječných látek (tzv. plazmatická segregace). Místo vstupu spermií u takových druhů je určeno jedním z pólů budoucího embrya (např. zadní pól u škrkavek, přední pól u obojživelníků). Aktivace vajíčka je spuštění rozvětveného řetězce reakcí vedoucích ke krátkodobému snížení transmembránového elektrického potenciálu (TMP), uvolnění protonů z cytoplazmy (její alkalizaci) a zvýšení koncentrace intracelulárního Ca 2 + ionty. U monospermických zvířat (většina druhů s vnějším oplodněním) pokles TMP brání vstupu dalších spermií. U druhů s vnitřním oplodněním může do vajíčka proniknout více spermií (polyspermie). Alkalinizace cytoplazmy stimuluje syntézu (replikaci) DNA v jádrech vajíčka i spermie (po vstupu spermie se tato jádra nazývají pronuklea). Zvýšení koncentrace Ca 2+ iontů také stimuluje replikaci DNA v obou pronukleech, syntézu proteinů atd. exocytóza submembránových váčků, která vede k oddělení vitelinové membrány vajíčka od jeho plazmatické membrány. V důsledku toho se mezi schránkou a membránou vytvoří dutina – perivitelinní prostor. Brzy po začátku oplození se obě pronuklea spojí ve středu vajíčka (s rovnoměrným rozložením žloutku) nebo v oblasti ooplasmy obsahující nejmenší množství žloutku a dostanou se do kontaktu. U některých živočichů pronuklea splývají (karyogamie), tvoří jediné jádro – synkaryon, ale většinou zůstávají v těsném kontaktu, nesplývají, dokud se jejich schránky nezničí při přechodu zygoty k fragmentaci; v tomto případě jsou sady otcovských a mateřských chromozomů spojeny na vřeténku 1. štěpného oddělení zygoty. Spojení chromozomových sad dokončí proces oplodnění.

K oplodnění u prvoků dochází v důsledku kopulace.

Publikováno 17. srpna 2023 v 15:13 (GMT+3). Poslední aktualizace 17. srpna 2023 v 15:13 (GMT+3). Kontaktujte redakci