Тест по биологии: Лёгочное дыхание у позвоночных животных (8 класс)

Пояснение:

Лёгкие как орган воздушного дыхания впервые появляются у земноводных (амфибий), которые являются переходной группой между водными и наземными позвоночными. У их предков — древних кистепёрых рыб — уже имелся вырост пищевода, который использовался для заглатывания воздуха. У амфибий, таких как лягушка, эти выросты превратились в парные, примитивные лёгкие в виде простых тонкостенных мешков. Их дыхательная поверхность невелика, поэтому лёгочное дыхание у них обязательно дополняется кожным.

Пояснение:

Альвеолы — это микроскопические пузырьки, которыми заканчиваются самые тонкие дыхательные пути (бронхиолы) в лёгких млекопитающих. Именно они являются основной газообменной поверхностью. Стенка каждой альвеолы состоит всего из одного слоя плоских клеток и густо оплетена сетью кровеносных капилляров. Такое строение максимально облегчает диффузию газов: кислород из воздуха в альвеоле легко проникает в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолу. Огромное количество альвеол (сотни миллионов) создаёт колоссальную площадь для газообмена.

Пояснение:

Двойное дыхание — это уникальная адаптация птиц, связанная с высокими энергетическими затратами на полёт. Их дыхательная система, помимо лёгких, включает систему воздушных мешков. Благодаря такому строению воздух, богатый кислородом, проходит через газообменные поверхности лёгких (парабронхи) не только во время вдоха, но и во время выдоха (когда воздух вытесняется из задних воздушных мешков). Это обеспечивает непрерывное, а не прерывистое, как у других позвоночных, насыщение крови кислородом и высочайшую эффективность газообмена.

Пояснение:

Лёгкие у земноводных (например, у лягушки) являются наиболее примитивными среди всех наземных позвоночных. Они представляют собой простые тонкостенные мешки со слабо развитыми внутренними перегородками. Из-за этого их дыхательная поверхность очень мала. Такого газообмена недостаточно для обеспечения метаболизма, поэтому у амфибий очень важную, а иногда и основную роль играет кожное дыхание. Для этого их кожа должна быть тонкой, влажной и богатой кровеносными сосудами. Диафрагма у них отсутствует, а вентиляция лёгких происходит путём заглатывания воздуха.

Пояснение:

У пресмыкающихся в связи с полным переходом к наземному образу жизни и ороговением кожи лёгкие становятся единственным органом дыхания. Поэтому их строение значительно усложняется по сравнению с амфибиями. Внутри лёгочных мешков развивается густая сеть перегородок, которые делят их на множество мелких ячеек. Такое ячеистое (губчатое) строение во много раз увеличивает внутреннюю дыхательную поверхность, что делает газообмен гораздо более эффективным. Воздушные мешки характерны для птиц, а диафрагма — для млекопитающих.

Пояснение:

Диафрагма — это куполообразная мышечно-сухожильная перегородка, которая отделяет грудную полость от брюшной. Она является уникальной особенностью млекопитающих. При сокращении диафрагма уплощается и опускается вниз, увеличивая объём грудной клетки, что приводит к вдоху. При расслаблении она поднимается, уменьшая объём грудной клетки, и происходит выдох. Работа диафрагмы, наряду с межрёберными мышцами, обеспечивает очень эффективный механизм вентиляции лёгких, необходимый для поддержания высокого уровня метаболизма.

Пояснение:

Газообмен у птиц происходит в лёгких, которые имеют уникальное губчатое строение. Они состоят не из тупиковых пузырьков (альвеол), а из системы сквозных, параллельно идущих трубочек — парабронхов. Стенки парабронхов образуют выпячивания — воздушные капилляры, которые густо оплетены кровеносными капиллярами. Именно здесь, на поверхности воздушных капилляров, и происходит газообмен. Сами воздушные мешки имеют очень тонкие стенки с небольшим количеством капилляров, и газообмен в них практически не происходит. Они выполняют в основном вентиляционную функцию.

Пояснение:

У млекопитающих воздух сначала попадает в носовую полость, где он согревается, увлажняется и очищается. Затем он проходит через глотку в гортань, а оттуда — в трахею. Трахея делится на два главных бронха, которые входят в правое и левое лёгкое. Внутри лёгких бронхи многократно ветвятся на всё более мелкие бронхи и бронхиолы, образуя бронхиальное дерево. Конечным пунктом этого пути являются микроскопические лёгочные пузырьки — альвеолы, где и происходит газообмен. Воздушные мешки характерны для птиц.

Пояснение:

Утверждение о том, что у всех позвоночных с лёгочным дыханием есть диафрагма, неверно. Диафрагма как специализированная дыхательная мышца, отделяющая грудную и брюшную полости, является характерной особенностью только класса Млекопитающие. У земноводных, пресмыкающихся и птиц её нет. Вентиляция лёгких у них осуществляется другими механизмами: у амфибий — за счёт движений дна ротовой полости, а у рептилий и птиц — в основном за счёт работы межрёберных мышц.

Пояснение:

Главным направлением эволюции лёгких у позвоночных было прогрессивное увеличение их внутренней поверхности, контактирующей с воздухом. Это необходимо для удовлетворения растущих потребностей организма в кислороде, связанных с повышением уровня метаболизма и переходом к теплокровности. У земноводных лёгкие — это простые мешки. У рептилий в них появляются ячейки. У птиц — сложная система парабронхов, а у млекопитающих — огромное количество альвеол, что доводит площадь газообмена до максимальных значений.

Пояснение:

Структуры, через которые происходит газообмен, должны быть максимально тонкими, чтобы не препятствовать диффузии газов. Поэтому стенки альвеол в лёгких, а также стенки оплетающих их кровеносных капилляров образованы одним слоем очень плоских эпителиальных клеток (для капилляров это эндотелий). Общая толщина этого аэрогематического барьера (воздух-кровь) составляет менее одного микрона. Любое его утолщение (например, при воспалении) резко нарушает газообмен. Мышечная или хрящевая ткань, наоборот, создала бы непреодолимое препятствие для газов.

Пояснение:

Полёт — это чрезвычайно энергозатратный способ передвижения. Для его обеспечения мышцы птиц должны работать с огромной интенсивностью, что требует колоссального количества энергии, вырабатываемой в процессе клеточного дыхания. Следовательно, им необходимо бесперебойное и очень обильное снабжение кислородом. Обычное прерывистое дыхание, как у млекопитающих, не может этого обеспечить. Механизм двойного дыхания позволяет насыщать кровь кислородом непрерывно, как на вдохе, так и на выдохе, что и даёт птицам необходимую для полёта «мощность».

Пояснение:

У лягушки, как и у большинства земноводных, лёгкие имеют примитивное мешковидное строение с небольшой внутренней поверхностью. Они не способны полностью обеспечить потребности организма в кислороде. Поэтому у амфибий очень важную роль играет кожное дыхание. Их тонкая, голая кожа, богатая слизистыми железами и кровеносными сосудами, является прекрасной газообменной поверхностью. Через неё может поступать до 50% и более всего потребляемого кислорода. У ящерицы, голубя и кролика кожа сухая и в дыхании не участвует.

Пояснение:

Трахея, дойдя до уровня грудной полости, делится на две более короткие и узкие трубки — главные бронхи. Каждый главный бронх направляется к своему лёгкому (правому или левому). Внутри лёгкого бронхи начинают многократно ветвиться, образуя так называемое бронхиальное дерево. Самые мелкие его веточки называются бронхиолами, а они, в свою очередь, заканчиваются альвеолами (у млекопитающих). Таким образом, бронхи являются воздухоносными путями второго порядка после трахеи.

Пояснение:

Акула относится к классу Хрящевые рыбы. Как и все рыбы, она является первичноводным животным и дышит с помощью жабр, извлекая кислород, растворённый в воде. У неё нет лёгких. Кит и летучая мышь — это млекопитающие. Несмотря на то, что кит живёт в воде, он дышит атмосферным воздухом с помощью лёгких, для чего ему необходимо периодически всплывать на поверхность. Крокодил относится к классу Пресмыкающиеся, и его органом дыхания также являются лёгкие.