初中生物 48 两栖动物、爬行动物

两栖动物

主要特征

幼体生活在水中,用鳃呼吸:两栖动物的幼体形态和结构与鱼类相似,如青蛙的幼体蝌蚪,生活在水中,有尾无四肢,靠鳃进行呼吸,以水中的藻类和浮游生物为食。

成体大多生活在陆地上,也可在水中游泳,用肺呼吸,皮肤可辅助呼吸:成体两栖动物经过变态发育后,形态和生活习性发生了显著变化。它们的身体出现了四肢,能够在陆地上爬行和跳跃,用肺呼吸空气中的氧气,但由于肺的结构相对简单,气体交换能力有限,因此皮肤也具有辅助呼吸的重要作用。皮肤裸露且湿润,密布毛细血管,能够直接与外界环境进行气体交换,这也是两栖动物适应水陆两栖生活的重要特征之一。

代表动物

青蛙:青蛙是常见的两栖动物,身体分为头、躯干和四肢三部分。头部呈三角形,前端有一对鼻孔,是呼吸时气体进出的通道;头部两侧有一对大而突出的眼睛,具有眼睑,既能保护眼睛,又能使其适应陆地上较为干燥的环境;眼睛后方有一对鼓膜,可感知声波。青蛙的前肢短小,可支撑身体;后肢发达,趾间有蹼,既能在陆地上跳跃,又能在水中游泳。青蛙以昆虫为食,是庄稼的“保护神”。

蟾蜍:蟾蜍的皮肤粗糙,有许多疙瘩,以区别于青蛙光滑的皮肤。蟾蜍的眼睛后方有一对大型毒腺,能分泌毒液,这是其防御敌害的一种有效手段。蟾蜍多在黄昏时爬出洞穴,在农田、草丛中捕食害虫,对农业生产有益。

大鲵:大鲵是现存最大的两栖动物,俗称娃娃鱼。其身体扁平,头部宽阔,有四肢且较为短小。大鲵生活在山区的溪流中,白天常藏在洞穴中,夜晚出来觅食,以水生昆虫、鱼虾、蟹、蛙等为食。由于生存环境的破坏和人类的过度捕杀,大鲵的数量急剧减少,已被列为国家二级保护动物。

结构与生理

皮肤:两栖动物的皮肤薄而湿润,由表皮和真皮组成。表皮角质化程度低,通透性强,有利于气体交换和水分散失。真皮内有丰富的血管和黏液腺,黏液腺分泌的黏液可使皮肤保持湿润,有利于气体交换和减少在水中游动时的阻力,但这也导致两栖动物在陆地上时容易因水分蒸发而失水,因此它们需要生活在潮湿的环境中或经常回到水中补充水分。

呼吸系统:幼体用鳃呼吸,成体主要用肺呼吸,肺的结构简单,呈囊状,内部有许多蜂窝状的肺泡,气体交换面积有限。因此,皮肤辅助呼吸在两栖动物的呼吸过程中占有重要地位,尤其是在冬眠期间,当肺呼吸减弱时,皮肤呼吸几乎成为唯一的呼吸方式。

循环系统:两栖动物的幼体循环系统与鱼类相似,为单循环。成体则变为不完全的双循环,即体循环和肺循环,但由于心室没有完全分隔,动脉血和静脉血在心室中有一定程度的混合,导致其循环效率不如真正的双循环高,但这也是两栖动物从水生向陆生过渡的一种体现。

神经系统:两栖动物的神经系统比鱼类更为发达,脑分为大脑、间脑、中脑、小脑和延脑五部分。大脑半球开始出现了原脑皮,这是两栖动物开始适应陆地复杂环境的一种表现,使其具有了初步的学习和记忆能力。感觉器官也更加适应陆地生活,如视觉、听觉等都有了进一步的发展,能够更好地感知周围环境的变化。

爬行动物

主要特征

体表覆盖角质的鳞片或甲:这是爬行动物适应陆地干燥环境的重要特征之一。角质的鳞片或甲不仅能够有效地防止体内水分的蒸发,保护身体免受外界环境的伤害,还具有一定的支撑作用,有助于爬行动物在陆地上爬行和运动。例如,蛇的体表覆盖着角质鳞片,龟的体表则有坚硬的龟甲。

用肺呼吸:爬行动物的肺比两栖动物的肺更加发达,结构复杂,气体交换能力强,能够满足其在陆地上对氧气的需求。因此,爬行动物完全依靠肺进行呼吸,不再需要皮肤辅助呼吸,这使得它们能够更好地适应陆地生活,摆脱了对水环境的依赖。

在陆地上产卵,卵表面有坚韧的卵壳:爬行动物的生殖方式为体内受精,受精过程摆脱了对水的依赖。雌性爬行动物将卵产在陆地上,卵外有坚韧的卵壳保护,防止水分散失和外界的机械损伤。卵内含有丰富的营养物质,为胚胎发育提供了充足的养分,使胚胎能够在相对干燥的陆地上环境中正常发育,这是爬行动物能够真正适应陆地生活的重要标志之一。

代表动物

蜥蜴:蜥蜴是种类繁多的爬行动物,身体形态各异,一般具有四肢,能够在地面、树上或岩石上快速爬行。蜥蜴的皮肤干燥,表面覆盖角质鳞片,有利于防止水分散失。它们的视觉敏锐,能够迅速发现周围的猎物和敌害,以昆虫、小型哺乳动物等为食。一些蜥蜴还具有断尾求生的能力,当遇到危险时,尾部会自动断裂,吸引敌害的注意力,而蜥蜴则趁机逃脱,断尾后还能够再生。

蛇:蛇是没有四肢的爬行动物,身体细长,呈圆筒形,通过特殊的肌肉运动方式爬行。蛇的体表覆盖角质鳞片,有助于在各种复杂的地形上爬行和保护身体。蛇的视力较差,但嗅觉和热觉非常灵敏,它们通过舌头收集空气中的气味分子,感知周围环境的变化,同时还能通过头部的热感受器感知猎物的体温,从而准确地捕捉猎物。大多数蛇类以鼠类、鸟类、蛙类等为食,在控制鼠害等方面发挥着重要作用。

龟:龟的身体分为头、颈、躯干、四肢和尾五部分,体表有坚硬的龟甲,由背甲和腹甲组成,龟甲的存在使其身体得到了很好的保护。龟的四肢短粗,适应于在水中游泳和在陆地上爬行。龟是杂食性动物,食物包括植物、昆虫、小鱼小虾等。一些龟类具有很长的寿命,如海龟,它们在海洋中生活,繁殖季节会回到海滩产卵。

鳄鱼:鳄鱼是大型的爬行动物,身体覆盖角质鳞片,具有强壮的四肢和有力的尾巴,尾巴既是游泳时的推进器,又是在陆地上攻击和防御的武器。鳄鱼的头部扁平,嘴部宽阔,有尖锐的牙齿,是凶猛的肉食性动物,以鱼类、鸟类、哺乳动物等为食。鳄鱼的生活习性较为特殊,它们既能在水中生活,又能在陆地上活动,是一种半水生的爬行动物。

结构与生理

皮肤:爬行动物的皮肤干燥,缺乏腺体,表皮高度角质化,形成了角质鳞片或甲。这种皮肤结构有效地减少了水分的蒸发,使爬行动物能够在陆地干燥的环境中生存。同时,角质鳞片或甲还能够保护身体免受机械损伤和病原体的侵袭,为身体提供了良好的保护屏障。

呼吸系统:爬行动物的肺结构复杂,呈海绵状,具有大量的肺泡,气体交换面积大,呼吸效率高。一些爬行动物还发展出了胸廓,通过肋间肌的收缩和舒张来改变胸腔的容积,从而实现呼吸运动,这进一步提高了呼吸效率,使它们能够更好地适应陆地生活对氧气的需求。

循环系统:爬行动物的心脏由两心房一心室组成,但心室中有不完全的隔膜,使动脉血和静脉血的混合程度降低,提高了循环效率,为身体各器官提供了更充足的氧气和营养物质。这种不完全的双循环系统是爬行动物在进化过程中的一个重要进步,使其能够更好地适应陆地环境的高能量需求。

神经系统:爬行动物的神经系统更加发达,大脑半球明显增大,出现了新脑皮,开始具有了较为复杂的高级神经活动,如学习、记忆、判断等能力。感觉器官也更加完善,视觉、听觉、嗅觉等都有了很大的发展,能够更敏锐地感知周围环境的变化,更好地适应复杂的陆地生活。

两栖动物是从水生向陆生过渡的脊椎动物类群,而爬行动物则是真正适应陆地生活的脊椎动物,它们在形态结构、生理特征和生活习性等方面都表现出了对陆地环境的高度适应性,在生物进化史上具有重要的地位,同时也与人类的生活和生态环境有着密切的关系。

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