Zależność między budową a funkcjonowaniem organizmu

Pierwsze organizmy żywe pojawiły się w wodzie. Oddychanie umożliwiał im tlen w niej rozpuszczony. Jednak zwierzęta wodne w większym stopniu niż lądowe narażone są na niedobór tlenu. Jest tak, ponieważ tez woda szybko ubożeje w tlen w najbliższym otoczeniu zwierzęcia. W toku ewolucji zwierzęta wyszły więc na ląd. Tu tlenu jest więcej niż w wo-dzie. Środowisko lądowe jest bardziej zróżnicowane. Odznacza się dużą zmiennością wilgot-ności zależną od występowania na danym obszarze opadów. Gęstość powietrza jest mniejsza niż wody, dlatego też poruszanie się na lądzie jest dużo łatwiejsze. Można tez zauważyć róż-nice w temperaturach. Mniejsze amplitudy występują w wodzie. Ogrzewa się ona wolno, ale równie powoli traci ciepło. Na lądzie zaś temperatura jest zróżnicowana, od tropikalnych upałów, poprzez strefę klimatu umiarkowanego, aż po subpolarne mrozy. Powietrze lądowe szybko się nagrzewa i prędko ostyga. Związane jest to w dużym stopniu z nasłonecznieniem. Na lądzie promienie słoneczne docierają prawie wszędzie, zaś w wodzie ich zasięg dochodzi do pewnych określonych głębokości.

Żaba wodna, kręgowiec z gromady płazów bezogonowych, jest zwierzęciem wodno- lądowym. Jej stadium larwalne, kijanka, związane jest z wodą, a postać dorosła przede wszystkim ze środowiskiem lądowym. W związku z tym musiała ona przystosować się do dwuśrodowiskowego trybu życia.
Jej ciało jest krótkie, spłaszczone grzbietobrzusznie. Głowa przechodzi w tułów bez wyraźnej granicy. Opływowy kształt ciała powoduje zmniejszenie oporu wody. Wszystko to jest uła-twieniem do poruszania się w wodzie. Na głowie znajduje się duży otwór gębowy, para wy-pukłych oczu, które pokryte są powiekami, parzyste nozdrza z klapkami skórnymi i dwa otwory słuchowe pokryte błoną bębenkową zamykającą kanał ucha środkowego. Powieki są ochroną przed wysychaniem oczu na lądzie. Samo ułożenie oczu i nozdrzy na grzbietowej stronie głowy umożliwia obserwację środowiska i wymianę gazową, gdy płaz zanurzony jest częściowo w wodzie.
Przystosowaniem do pływania są również tylne kończyny, których palce spięte są bło-ną pływną. Jako, że żaba prowadzi również lądowy tryb życia, jej kończyny są silnie rozwi-nięte. Tyczy się to szczególnie kończyn tylnych, które są wydłużone i umięśnione, co umoż-liwia im wykonywanie skoków na lądzie. Zadaniem przednich kończyn, które są krótsze od tylnych, jest unoszenie głowy i przedniej części tułowia, a także łagodzenie upadku po wyko-naniu skoku.
Skóra żaby jest naga, gładka i wilgotna. Jest cienka, zbudowana z wielowarstwowego naskórka i ze skóry właściwej. W rogowaciejącym i złuszczającym się naskórku znajdują się wielokomórkowe gruczoły śluzowe. Wydzielany przez nie śluz zwilża skórę. Wydzielina ślu-zowa zmniejsza opór wody podczas pływania, a także w pewnym stopniu chroni żabę przed wysychaniem na lądzie. Nie jest to jednak ochrona dostateczna, dlatego też żaba związana jest silnie ze środowiskiem wodnym.
Budowa wewnętrzna powiązana jest również ze środowiskiem życia.

Układ pokarmowy rozpoczyna się jamą gębowo- gardłową. Mięsisty język żaby jest rozwidlony na końcu. Przytwierdzony jest on do przedniej części szczęki dolnej. Umożliwia to szybkie wyrzucanie go z jamy gębowej. Do lepkiej wydzieliny gruczołów ślinowych, która pokrywa język i jamę gębową przyklejają się drobne owady i inne zwierzęta stanowiące po-karm żaby. Wszystko to ułatwia jej zdobywanie pokarmu.

Żaba oddycha płucami lub zewnętrznymi skrzelami. Jej stadium larwalne związane jest z wodą i to ono właśnie posiada skrzela, które wykształcają się w postaci trzech lub czte-rech par zewnętrznych, mocno rozgałęzionych i dobrze unaczynionych wyrostków skórnych. Położone są one na pograniczu głowy i odcinka szyjnego. Między tymi wyrostkami spotyka się u młodocianych 3- 4 szczelin skrzelowych, które u form dorosłych zarastają. Larwy żaby zatrzymują skrzela, aż do okresu przeobrażania się w postać lądową, płucodyszną. To właśnie postać dorosła żaby związana jest z lądem. Jej płuca stanowią prymitywne, parzyste worki o lekko pofałdowanej powierzchni wewnętrznej. Do worków prowadzi krótki przewód odde-chowy zróżnicowany na krtań i tchawicę.
Przy krtani znajdują się także chrząstki krtaniowe, które w połączeniu z odpowiednimi wiąza-dłami i mięśniami zwężają lub rozszerzają szczelinę krtani. Wymiana powietrza w płucach możliwa jest dzięki ruchowi dna jamy gębowej, który jest zsynchronizowany z zamykaniem i otwieraniem krtani i nozdrzy zewnętrznych. Obniżenie dna jamy przy zamkniętej krtani po-woduje zassanie powietrza przez nozdrza. Wydech następuje przy otwarciu krtani, bo kurczą się mięśnie jamy ciała i jednocześnie płuca, co powoduje wypchnięcie z nich powietrza. Świeże powietrze zalega w tym czasie w dolnej części jamy gębowo- gardłowej i dopiero po wydechu nieświeżego wtłaczane jest do płuc przez podniesienie dna jamy.
Poważny udział w procesie wymiany gazowej ma również skóra. Jest ona wilgotna (z powodu pokrywającego ją śluzu) i dobrze unaczyniona co w dużym stopniu ułatwia jej przeprowadza-nie tego procesu.

Układ krwionośny żaby wykazuje dość wysoki stopień organizacji. Związane jest to z wyjściem na ląd i pojawieniem się płuc. Serce składa się z trzech części: dwóch przedsionków i silnie umięśnionej komory. Do przedsionka prawego wpływa trzema żyłami (dwie czcze przednie i jedna czcza tylna) krew nieutlenowana, a do lewego żyłami płucnymi krew natle-nowana w płucach. Krew z tych przedsionków wtłaczana jest do komory, gdzie częściowo miesza się. Całkowitemu wymieszaniu zapobiegają listewki mięśniowe komory. Tak więc w lewej części gromadzi się głównie krew natlenowana, w środkowej mieszana, a w prawej od-tlenowana. Krew utlenowana odprowadzana jest tętnicami głowowymi do przodu ciała, od-tlenowana tętnicami płucnymi do płuc, a mieszana łukami aorty do reszty ciała. Te dwa obie-gi krwi sprawiają, że układ działa sprawnie, jest bardziej wydajny.
Układ wydalniczy żaby zbudowany jest z parzystych nerek, moczowodów i pęcherza moczowego. Jego ujście u dorosłego osobnika znajduje się w kloace. Ponieważ dorosłe żaby nie mają skrzeli, a w związku z tym komórek solnych i zdolności osmoregulacyjnych, nie żyją one w wodzie słonej. Utrudniałoby im to wymianę gazową przede wszystkim przez skó-rę.
Żaba to zwierzę rozdzielnopłciowe. Jest u niej zaznaczony dymorfizm płciowy. Jego przejawem jest głównie jaskrawsze ubarwienie samców. U żaby mamy doczynienia z zapłod-nieniem zewnętrznym. Samica składa jaja w zbiorniku wodnym lub w jego pobliżu. Samiec polewa skrzek spermą. Z nich wykluwają się larwy- kijanki. Jest to bardzo prymitywna for-ma, która wraz z upływem czasu udoskonala się. Oddycha początkowo skrzelami, potem po-jawiają się płuca, a co się z tym wiąże inne elementy ich budowy wewnętrznej zaczynają wy-kazywać wyższy stopień organizacji. To, że kijanka oddycha początkowo skrzelami uzależnia rozwój żaby od wody, a co się z tym wiąże w pewien sposób całe jej życie.

Żaba to zwierzę dwóch środowisk. Jak wszystkie zwierzęta dążyła w toku ewolucji do wyjścia na ląd, który jest środowiskiem bardziej różnorodnym i daje większa możliwość roz-woju. Nie uniezależniła się jednak całkowicie od wody. Wiele elementów życia, takich jak rozmnażanie i rozwój odbywa się wyłącznie w wodzie. Jednak wiele innych czynników, jak pojawienie się płuc, a co się z tym wiąże, dość wysoka organizacja układu krwionośnego i innych układów wewnętrznych, ułatwiły jej znacznie życie na lądzie.