Chapter-07 Structural Organisation in Animals
In the preceding chapters you came across a large variety of organisms, both unicellular and multicellular, of the animal kingdom. In unicellular organisms, all functions like digestion, respiration and reproduction are performed by a single cell. In the complex body of multicellular animals the same basic functions are carried out by different groups of cells in a well organised manner. The body of a simple organism like Hydra is made of different types of cells and the number of cells in each type can be in thousands. The human body is composed of billions of cells to perform various functions. How do these cells in the body work together? In multicellular animals, a group of similar cells alongwith intercellular substances perform a specific function. Such an organisation is called tissue.
You may be surprised to know that all complex animals consist of only four basic types of tissues. These tissues are organised in specific proportion and pattern to form an organ like stomach, lung, heart and kidney. When two or more organs perform a common function by their physical and/or chemical interaction, they together form organ system, e.g., digestive system, respiratory system, etc. Cells, tissues, organs and organ systems split up the work in a way that exhibits division of labour and contribute to the survival of the body as a whole.
7.1 ORGAN AND ORGAN SYSTEM
The basic tissues mentioned above organise to form organs which in turn associate to form organ systems in the multicellular organisms. Such an organisation is essential for more efficient and better coordinated activities of millions of cells constituting an organism. Each organ in our body is made of one or more type of tissues. For example, our heart consists of all the four types of tissues, i.e., epithelial, connective, muscular and neural. We also notice, after some careful study that the complexity in organ and organ systems displays certain discernable trend. This discernable trend is called evolutionary trend (You will study the details in class XII). You are being introduced to morphology and anatomy of three organisms at different evolutionary levels to show their organisation and functioning. Morphology refers to study of form or externally visible features. In the case of plants or microbes, the term morphology precisely means only this. In case of animals this refers to the external appearance of the organs or parts of the body. The word anatomy conventionally is used for the study of morphology of internal organs in the animals. You will learn the morphology and anatomy of earthworm, cockroach and frog representing invertebrates and vertebrates.
7.2 FROGS
Frogs can live both on land and in freshwater and belong to class Amphibia of phylum Chordata. The most common species of frog found in India is Rana tigrina. They do not have constant body temperature i.e., their body temperature varies with the temperature of the environment. Such animals are called cold blooded or poikilotherms. You might have also noticed changes in the colour of the frogs while they are in grasses and on dry land. They have the ability to change the colour to hide them from their enemies (camouflage). This protective coloration is called mimicry. You may also know that frogs are not seen during peak summer and winter. During this period they take shelter in deep burrows to protect them from extreme heat and cold. This is known as summer sleep (aestivation) and winter sleep (hibernation) respectively.
7.2.1 Morphology
Have you ever touched the skin of frog? The skin is smooth and slippery due to the presence of mucus. The skin is always maintained in a moist condition. The colour of dorsal side of body is generally olive green with dark irregular spots. On the ventral side the skin is uniformly pale yellow. The frog never drinks water but absorb it through the skin.
Figure 7.1 External features of frog
Body of a frog is divisible into head and trunk (Figure 7.19). A neck and tail are absent. Above the mouth, a pair of nostrils is present. Eyes are bulged and covered by a nictitating membrane that protects them while in water. On either side of eyes a membranous Head tympanum (ear) receives sound signals. The forelimbs and hind limbs help in swimming, Eye walking, leaping and burrowing. The hind limbs end in five digits and they are larger and muscular than fore limbs that end in four digits. Feet have webbed digits that help in swimming. Frogs exhibit sexual dimorphism. Male frogs can be distinguished by the Fore limb presence of sound producing vocal sacs and also a copulatory pad on the first digit of the fore limbs Hind limb which are absent in female frogs.
7.2.2 Anatomy
The body cavity of frogs accommodate different organ systems such as digestive, circulatory, respiratory, nervous, excretory and reproductive systems with well developed structures and functions (Figure 7.20).
The digestive system consists of alimentary canal and digestive glands. The alimentary canal is short because frogs are carnivores and hence the length of intestine is reduced. The mouth opens into the buccal cavity that leads to the oesophagus through pharynx. Oesophagus is a short tube that opens into the stomach which in turn continues as the intestine, rectum and finally opens outside by the cloaca. Liver secretes bile that is stored in the gall bladder. Pancreas, a digestive gland produces pancreatic juice containing digestive enzymes.
Food is captured by the bilobed tongue. Digestion of food takes place by the action of HCl and gastric juices secreted from the walls of the stomach. Partially digested food called chyme is passed from stomach to the first part of the small intestine, the duodenum. The duodenum receives bile from gall bladder and pancreatic juices from the pancreas through a common bile duct. Bile emulsifies fat and pancreatic juices digest carbohydrates and proteins. Final digestion takes place in the intestine. Digested food is absorbed by the numerous finger-like folds in the inner wall of intestine called villi and microvilli. The undigested solid waste moves into the rectum and passes out through cloaca.
Figure 7.2 Diagrammatic representation of internal organs of frog showing complete digestive system
Frogs respire on land and in the water by two different methods. In water, skin acts as aquatic respiratory organ (cutaneous respiration). Dissolved oxygen in the water is exchanged through the skin by diffusion. On land, the buccal cavity, skin and lungs act as the respiratory organs. The respiration by lungs is called pulmonary respiration. The lungs are a pair of elongated, pink coloured sac-like structures present in the upper part of the trunk region (thorax). Air enters through the nostrils into the buccal cavity and then to lungs. During aestivation and hibernation gaseous exchange takes place through skin.
The vascular system of frog is well-developed closed type. Frogs have a lymphatic system also. The blood vascular system involves heart, blood vessels and blood. The lymphatic system consists of lymph, lymph channels and lymph nodes. Heart is a muscular structure situated in the upper part of the body cavity. It has three chambers, two atria and one ventricle and is covered by a membrane called pericardium. A triangular structure called sinus venosus joins the right atrium. It receives blood through the major veins called vena cava. The ventricle opens into a saclike conus arteriosus on the ventral side of the heart. The blood from the heart is carried to all parts of the body by the arteries (arterial system). The veins collect blood from different parts of body to the heart and form the venous system. Special venous connection between liver and intestine as well as the kidney and lower parts of the body are present in frogs. The former is called hepatic portal system and the latter is called renal portal system. The blood is composed of plasma and cells. The blood cells are RBC (red blood cells) or erythrocytes, WBC (white blood cells) or leucocytes and platelets. RBC’s are nucleated and contain red coloured pigment namely haemoglobin. The lymph is different from blood. It lacks few proteins and RBCs. The blood carries nutrients, gases and water to the respective sites during the circulation. The circulation of blood is achieved by the pumping action of the muscular heart.
The elimination of nitrogenous wastes is carried out by a well developed excretory system. The excretory system consists of a pair of kidneys, ureters, cloaca and urinary bladder. These are compact, dark red and bean like structures situated a little posteriorly in the body cavity on both sides of vertebral column. Each kidney is composed of several structural and functional units called uriniferous tubules or nephrons. Two ureters emerge from the kidneys in the male frogs. The ureters act as urinogenital duct which opens into the cloaca. In females the ureters and oviduct open seperately in the cloaca. The thin-walled urinary bladder is present ventral to the rectum which also opens in the cloaca. The frog excretes urea and thus is a ureotelic animal. Excretory wastes are carried by blood into the kidney where it is separated and excreted.
The system for control and coordination is highly evolved in the frog. It includes both neural system and endocrine glands. The chemical coordination of various organs of the body is achieved by hormones which are secreted by the endocrine glands. The prominent endocrine glands found in frog are pituitary, thyroid, parathyroid, thymus, pineal body, pancreatic islets, adrenals and gonads. The nervous system is organised into a central nervous system (brain and spinal cord), a peripheral nervous system (cranial and spinal nerves) and an autonomic nervous system (sympathetic and parasympathetic). There are ten pairs of cranial nerves arising from the brain. Brain is enclosed in a bony structure called brain box (cranium). The brain is divided into fore-brain, mid-brain and hind-brain. Forebrain includes olfactory lobes, paired cerebral hemispheres and unpaired diencephalon. The midbrain is characterised by a pair of optic lobes. Hind-brain consists of cerebellum and medulla oblongata. The medulla oblongata passes out through the foramen magnum and continues into spinal cord, which is enclosed in the vertebral column.
Frog has different types of sense organs, namely organs of touch (sensory papillae), taste (taste buds), smell (nasal epithelium), vision (eyes) and hearing (tympanum with internal ears). Out of these, eyes and internal ears are well-organised structures and the rest are cellular aggregations around nerve endings. Eyes in a frog are a pair of spherical structures situated in the orbit in skull. These are simple eyes (possessing only one unit). External ear is absent in frogs and only tympanum can be seen externally. The ear is an organ of hearing as well as balancing (equilibrium).
Frogs have well organised male and female reproductive systems. Male reproductive organs consist of a pair of yellowish ovoid testes (Figure 7.3), which are found adhered to the upper part of kidneys by a double fold of peritoneum called mesorchium. Vasa efferentia are 10-12 in number that arise from testes. They enter the kidneys on their side and open into Bidder’s canal. Finally it communicates with the urinogenital duct that comes out of the kidneys and opens into the cloaca. The cloaca is a small, median chamber that is used to pass faecal matter, urine and sperms to the exterior.
Figure 7.3 Male reproductive system
The female reproductive organs include a pair of ovaries (Figure 7.22). The ovaries are situated near kidneys and there is no functional connection with kidneys. A pair of oviduct arising from the ovaries opens into the cloaca separately. A mature female can lay 2500 to 3000 ova at a time. Fertilisation is external and takes place in water. Development involves a larval stage called tadpole. Tadpole undergoes metamorphosis to form the adult.
Figure : Female reproductive system
Frogs are beneficial for mankind because they eat insects and protect the crop. Frogs maintain ecological balance because these serve as an important link of food chain and food web in the ecosystem. In some countries the muscular legs of frog are used as food by man.
Summary
Cells, tissues, organs and organ systems split up the work in a way that ensures the survival of the body as a whole and exhibit division of labour. A tissue is defined as group of cells along with intercellular substances performing one or more functions in the body. Epithelia are sheet like tissues lining the body’s surface and its cavities, ducts and tubes. Epithelia have one free surface facing a body fluid or the outside environment. Their cells are structurally and functionally connected at junctions.
The Indian bullfrog, Rana tigrina, is the common frog found in India. Body is covered by skin. Mucous glands are present in the skin which is highly vascularised and helps in respiration in water and on land. Body is divisible into head and trunk. A muscular tongue is present, which is bilobed at the tip and is used in capturing the prey. The alimentary canal consists of oesophagous, stomach, intestine and rectum, which open into the cloaca. The main digestive glands are liver and pancreas. It can respire in water through skin and through lungs on land. Circulatory system is closed with single circulation. RBCs are nucleated. Nervous system is organised into central, peripheral and autonomic. The organs of urinogenital system are kidneys and urinogenital ducts, which open into the cloaca. The male reproductive organ is a pair of testes. The female reproductive organ is a pair of ovaries. A female lays 2500-3000 ova at a time. The fertilisation and development are external. The eggs hatch into tadpoles, which metamorphose into frogs.
Exercises
1. Draw a neat diagram of digestive system of frog.
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Answer
The digestive system of frog
2. Mention the function of the following
(a) Ureters in frog
(b) Malpighian tubules
(c) Body wall in earthworm
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Answer
(a) Ureters in frog- A ureter acts as a urinogenital duct, which carries sperms along with urine in male frogs.
(b) Malpighian tubules - These are the excretory organs in the earthworm.
(c) Body wall in earthworm - The body wall helps the earthworm in movement and burrowing.
आपने पिछले अध्याय में प्राणि जगत के अनेक एक कोशिकीय (unicellular) व बहुकोशिकीय (multicellular) जीवों का अध्ययन किया। एक कोशिकीय प्राणियों में जीवन की समस्त जैविक क्रियाएं जैसे- पाचन, श्वसन तथा जनन, एक ही कोशिका द्वारा संपन्न होती हैं। बहुकोशकीय प्राणियों के जटिल शरीर में उपर्युक्त आधारभूत क्रियाएं भिन्न-भिन्न कोशिका समूहों द्वारा व्यवस्थित रूप से संपन्न की जाती हैं। सरल प्राणी हाइड्रा का शरीर विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं का बना हुआ है, जिनमें प्रत्येक कोशिका की संख्या हजारों में होती है। मानव का शरीर अरबों कोशिकाओं का बना हुआ है, जो विविध कार्य संपन्न करता है। ये कोशिकाएं शरीर में एक साथ कैसे काम करती हैं? जैसा कि आपने पहले की कक्षाओं में पढ़ा है, बहुकोशिकीय प्राणियों में समान कोशिकाओं का समूह, अंतरकोशिकीय पदार्थो सहित एक विशेष कार्य करता है, कोशिकाओं का ऐसा संगठन ऊतक (tissue) कहलाता है।
आपको आश्चर्य हो सकता है कि सभी जटिल प्राणियों का शरीर केवल चार प्रकार के आधारभूत ऊतकों का बना हुआ है। ये सब ऊतक एक विशेष अनुपात एवं प्रतिरूप से संगठित होकर अंगों का निर्माण करते हैं, जैसे- आमाशय, फुप्फुस (lungs), हृदय और वृक्क (kidney)। जब दो या दो से अधिक अंग अपनी भौतिक एवं रासायनिक पारस्परिक-क्रिया से एक निश्चित कार्य को संपन्न कर अंग-तंत्र का निर्माण करते हैं जैसे-पाचन तंत्र, श्वसन तंत्र इत्यादि। समस्त शरीर की जैविक क्रियाएं, कोशिका, ऊतक, अंग तथा अंग तंत्र में श्रम विभाजन के द्वारा संपन्न होती हैं और पूरे शरीर को जीवित रखने के लिए योगदान देती हैं।
7.1 अंग और अंगतंत्र
बहुकोशीय प्राणियों में जैसा कि आपने पहले की कक्षाओं में पढ़ा है, ऊतक संगठित होकर अंग और अंगतंत्र की रचना करते हैं। इस तरह का संगठन लाखों कोशिकाओं द्वारा निर्मित जीव की सभी क्रियाओं को अधिक दक्षतापूर्वक एवं समन्वित रूप से चलाने के लिए आवश्यक होता है। शरीर के प्रत्येक अंग एक या एक से अधिक प्रकार के ऊतकों से बना होता हैं। उदाहरणार्थ, हृदय में चारों तरह के ऊतक होते हैं, उपकला, संयोजी, पेशीय तथा तंत्रकीय ऊतक। ध्यान पूर्वक अध्ययन के बाद हम यह देखते हैं कि अंग और अंगतंत्र की जटिलता एक निश्चित इंद्रियगोचर प्रवृत्ति को प्रदर्शित करती है। यह इंद्रियगोचर प्रवृत्ति एक विकासीय प्रवृत्ति कहलाती है। (इसके बारे में आप कक्षा 12 में विस्तार से पढ़ेंगे)। इस अध्याय में, आपको मेंढक की शारीर (anatomy) और आकारिकी (morphology) के संगठन एवं क्रियाविधि के बारे में जानकारी प्राप्त होगी। आकारिकी आपको जीवों की बाह्य संरचना या बाह्य दिखने वाले आकार का अध्ययन कराती है। पौधों या सूक्ष्म जीवों के संदर्भ में, आकारिकी शब्द का वस्तुतः मतलब यही है। प्राणियों के संबंध में आकारिकी का मतलब शरीर के बाह्य अंगों की बनावट या शरीर के बाह्य भागों का अध्ययन है। प्राणियों में शारीर का पारंपरिक मतलब आंतरिक अंगों की संरचना के अध्ययन से है। अब आप मेंढक के आकारिकी एवं शारीरकी का अध्ययन करेंगे। जो कशेरुकी का प्रतिनिधित्व करता है।
7.2 मेंढक
मेंढक वह प्राणी है जो मीठे जल तथा धरती दोनों पर निवास करता है तथा कशेरुकी संघ के एंफीबिया वर्ग से संबंधित होता है। भारत में पाई जाने वाली मेंढक की सामान्य जाति राना टिग्रीना है। इसके शरीर का ताप स्थिर नहीं होता है। शरीर का ताप वातावरण के ताप के अनुसार परिवर्तित होता रहता है। इस प्रकार के प्राणियों को असमतापी या अनियततापी कहते हैं। मेंढक के रंग को परिवर्तित होते हुए आपने अवश्य देखा होगा, जिस समय ये घास तथा नम जमीन पर होते हैं। क्या आप बता सकते हो, ऐसा क्यों होता है? उनमें अपने शत्रुओं से छिपने के लिए रंग परिवर्तन की क्षमता होती है, जिसे छद्मावरण कहा जाता है। इस रक्षात्मक रंग परिवर्तन क्रिया को अनुहरण (mimicry) कहते हैं। आपने यह भी देखा होगा कि मेंढक शीत व ग्रीष्म ऋतु में नहीं दिखते। इस अंतराल में ये सर्दी तथा गर्मी से अपनी रक्षा करने के लिए गहरे गड्ढों में चले जाते हैं। इस प्रक्रिया को क्रमशः शीत निष्क्रियता (hibernation) व ग्रीष्म निष्क्रियता (aestivation) कहते हैं।
7.2.1 बाहय आकारिकी
क्या आपने कभी मेंढक की त्वचा को छुआ है? मेंढक की त्वचा श्लेषमा (म्युकस) से ढकी होने के कारण चिकनी तथा फिसलनी होती है। इसकी त्वचा सदैव आर्द्र रहती है। मेंढक की ऊपरी सतह धानी हरे रंग की होती है, जिसमें अनियमित धब्बे होते हैं, जबकि नीचे की सतह हल्की पीली होती है। मेंढक कभी पानी नहीं पीता; बल्कि त्वचा द्वारा इसका अवशोषण करता है।
चित्र 7.1 मेंढक का बाह्य चित्र
मेंढक का शरीर सिर व धड़ में विभाजित रहता है। (चित्र 7.1) पूंछ व गर्दन का अभाव होता है। मुख के ऊपर एक जोड़ी नासिका द्वार खुलते हैं। आँखें बाहर की ओर निकली व निमेषकपटल से ढकी होती हैं ताकि जल के अंदर आँखों का बचाव हो सके। आँखों के दोनों ओर (कान) टिम्पैनम या कर्ण पटह उपस्थित होते हैं, जो ध्वनि संकेतों को ग्रहण करने का कार्य करते हैं। अग्र व पश्चपाद चलने, फिरने, टहलने व गड्ढा बनाने का काम करते हैं। अग्र पाद में चार अंगुलियाँ होती हैं; जबकि पश्चपाद में पाँच होती हैं। तथा पश्चपाद लंबें व मांसल होते हैं। पश्च पाद की झिल्लीयुक्त अंगुलि जल में तैरने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। मेंढक में लैंगिक द्विरूपता देखी जाती है। नर मेंढक में आवाज उत्पन्न करने वाले वाक् कोष (vocal sacs) के साथ-साथ अग्रपाद की पहली अंगुलि में मैथुनांग होते हैं। ये अंग मादा मेंढक में नहीं मिलते हैं।
7.2.2 आंतरिक आकारिकी
मेंढक की देह गुहा में पाचन तंत्र, श्वसन तंत्र, तंत्रिका तंत्र, संचरण तंत्र, जनन तंत्र पूर्ण अच्छी तरह परिवर्धित संरचनाओं एवं कार्यो युक्त होते हैं। मेंढक का पाचन तंत्र आहार नाल तथा आहर ग्रंथि का बना होता है (चित्र 7.2)।
मेंढक मांसाहारी है, अतः इसकी आहारनाल लंबाई में छोटी होती है। इसका मुख, मुखगुहिका में खुलता है जो ग्रसनी से होते हुए ग्रसिका तक जाती है। ग्रसिका एक छोटी नली है जो आमाशय में खुलती है। आमाशय आगे चलकर आंत्र, मलाशय और अंत में अवस्कर (cloaca) द्वारा बाहर खुलता है। इसका मुँह मुखगुहिका द्वारा ग्रसनी में खुला है जो ग्रसिका तक जाती है।यकृत पित्त रस स्रावित करता है जो पित्ताशय में एकत्रित रहता है। अग्नाश्य जो एक पाचक ग्रंथि है, जो अग्नाशयी रस स्रवित करता है जिसमें पाचक एंजाइम होते हैं।
मेंढक अपनी द्विपालित जीभ से भोजन का शिकार पकड़ता है। इसके भोजन का पाचन आमाशय की दीवारों द्वारा स्रवित हाइड्रोक्लोरिक अम्ल तथा पाचक रसों द्वारा होता है। अर्धपाचित भोजन काइम कहलाता है जो आमाशय से ग्रहणी में जाता है। ग्रहणी पित्ताशय से पित्त और अग्नाशय से अग्नाशयी रस मूल पित्त वाहिनी द्वारा प्राप्त करती है। पित्तरस वसा तथा अग्नाशयी रस कार्बोहाइड्रेटों तथा प्रोटीन का पाचन करता है। पाचन की अंतिम प्रक्रिया आँत में होती है। पाचित भोजन आँत के अंदर अंकुर और सूक्ष्मांकुरों द्वारा अवशोषित होते हैं। अपाचित भोजन अवस्कर द्वार से बाहर निष्कासित कर दिया जाता है।मेंढक जल व थल दोनों स्थानों पर दो विभिन्न विधियों द्वारा श्वसन कर सकते हैं। इसकी त्वचा एक जलीय श्वसनांग का कार्य करती है। इसे त्वचीय श्वसन कहते हैं।
चित्र 7.2 मेंढक की आंतरिक संरचना जो पूर्ण आहार तंत्र दर्शाती है।
विसरण द्वारा पानी में घुली हुई ऑक्सीजन का विनिमय होता है। जल के बाहर त्वचा, मुख गुहा और फेफड़े वायवीय श्वसन अंगों का कार्य करते हैं। फेफड़ों के द्वारा श्वसन फुप्फसीय श्वसन कहलाता है। फेफेड़े एक लंबें अंडाकार गुलाबी रंग की थैलीनुमा संरचनाएं होती हैं, जो देहगुहा के वक्षीय भाग में पाई जाती हैं। वायु नासा छिद्रों से होकर मुख गुहा तथा फेफड़ों में पहुँचती है। ग्रीष्म निष्क्रियता व शीत निष्क्रियता के दौरान मेंढक त्वचा से श्वसन करते हैं। मेंढक का परिसंचरण तंत्र, सुविकसित बंद प्रकार का होता है। इसमें लसीका परिसंचरण भी पाया जाता है। अर्थात् ऑक्सीजनित अथवा विऑक्सीजनित रक्त हद्य में मिश्रित हो जाते हैं।
रुधिर परिसंचरण तंत्र हृदय, रक्त वाहिकाओं और रुधिर से मिलकर बनता है। लसीका तंत्र लसीका, लसीका नलिकाओं और लसीका ग्रंथियों का बना होता है। हद्य एक त्रिकोष्ठीय मांसल संरचना है, जो कि देह गुहा के ऊपरी भाग में स्थित है। यह पतली पारदर्शी झिल्ली, हद्य-आवरण (पेरीकार्डियम) द्वारा ढका रहता है। एक त्रिकोष्ठीय संरचना, जिसे शिराकोटर (साइनस वेनोसस) कहते हैं, हृदय के दाहिने अलिंद से जुड़ा रहता है तथा महाशिराओं से रक्त प्राप्त करता है। हद्य की अधर सतह पर दाएं अलिंद के ऊपर एक थैलानुमा रचना धमनी शंकु होता है, जिसमें निलय (ventricle) खुलता है। हृदय से रक्त धमनियों द्वारा शरीर के सभी भागों में भेजा जाता है। इसे धमनी तंत्र कहते हैं। शिराएं शरीर के विभिन्न भागों से रक्त एकत्रित कर हद्यय में पहुँचाती हैं, यह शिरा-तंत्र कहलाता है। मेंढक में विशेष संयोजी शिराएं यकृत तथा आँतों के मध्य वृक्क तथा शरीर के निचले भागों के मध्य पाई जाती है। इन्हें क्रमशः यकृत निवाहिका तंत्र एवं वृक्कीय निवाहिका तंत्र कहते हैं। रक्त प्लेज्मा तथा रक्त-कणिकाओं से मिलकर बना है। रक्त कणिकाएं हैं- लाल रुधिर कणिकाएं (रक्ताणु) एवं श्वेत रुधिर कणिकाएं (श्वेताणु) एवं पट्टिकाणु (प्लेटलेट)। लाल रुधिर कणिकाओं में लाल रंग का श्वसन रंजक हीमोग्लोबिन पाया जाता है। इन कणिकाओं में केंद्रक पाया जाता है। लसीका रुधिर से भिन्न होता है; क्योंकि इसमें कुछ प्रोटीन व लाल रुधिर कणिकाएं अनुपस्थित होती हैं। परिसंचरण के दौरान रक्त पोषकों गैसों व जल को नियत स्थानों तक ले जाता है। रुधिर परिसंचरण मांसल हृद्य की पंपन क्रिया द्वारा होता है।
नाइट्रोजनी अपशिष्ट को शरीर से बाहर निकालने के लिए मेंढक में पूर्ण विकसित उत्सर्जी तंत्र होता है। उत्सर्जी अंग में मुख्यतः एक जोड़ी वृक्क, मूत्रवाहिनी, अवस्कर द्वार तथा मूत्राशय होते हैं। ये गहरे लाल रंग के सेम के आकार के होते हैं और देहगुहा में थोड़ा सा पीछे की ओर केशेरुक दंड के दोनों ओर स्थित होते हैं। प्रत्येक वृक्क कई सरंचनात्मक व क्रियात्मक इकाइयों, मूत्रजन नलिकाओं या वृक्काओं का बना होता है। नर मेंढक में मूत्र नलिका वृक्क से मूत्र जनन नलिका के रूप में बाहर आती है। मूत्रवाहिनी अवस्कर द्वार में खुलती है। मादा मेंढक में मूत्र वाहिनी एवं अंडवाहिनी अवस्कर द्वार में अलग-अलग खुलती हैं। एक पतली दीवार वाला मूत्राशय भी मलाशय के अधर भाग पर स्थित होता है, जो कि अवस्कर में खुलता है। मेंढक यूरिया का उत्सर्जन करता है इसलिए यूरिया-उत्सर्जी प्राणी कहलाता है। उत्सर्जी अपशिष्ट रक्त द्वारा वृक्क में पहुँचते हैं, जहाँ पर ये अलग कर दिए जाते हैं और उनका उत्सर्जन कर दिया जाता है।
नियंत्रण व समन्वय तंत्र मेंढक में पूर्ण विकसित होता है। इनमें अंतः स्रावी ग्रंथियाँ (endocrine system) व तंत्रिका तंत्र दोनों पाए जाते हैं। विभिन्न अंगों में आपसी समन्वयन कुछ रसायनों द्वारा होता है जिन्हें हॉर्मोन कहते हैं। ये अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा स्रावित होते हैं। मेंढक की मुख्य अंतः स्रावी ग्रंथियाँ हैं - पीयूष (पिट्यूटरी), अवटु ( थॉइराइड), परावटु (पैराथाइराइड), थाइमस, पीनियल काय, अग्नाशयी द्वीपकाएं, अधि वृक्क (adrenal) और जनद (gonad)। तंत्रिका तंत्र (मस्तिष्क तथा मेरु रज्जु) केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, परिधीय तंत्रिका तंत्र (कपालीय व मेरु तंत्र) और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (ओटोनोमिक नर्वस सिस्टम) अनुकंपी और परानुकंपी (सिंपेथेटिक व पैरासिंपेथिटक) तंत्र का बना होता है। मस्तिष्क से 10 जोड़ी कपाल तंत्रिकाएं निकलती है। मस्तिष्क, हड्डियों से निर्मित मस्तिष्क बॉक्स अथवा कपाल के अंदर बंद रहता है। यह अग्र मस्तिष्क, मध्य मस्तिष्क और पश्च मस्तिष्क में विभाजित होता है। अग्र मस्तिष्क में घ्राण पालियाँ, जुड़वाँ, युग्मित, प्रमस्तिष्क गोलार्ध और केवल एक अग्रमस्तिष्क पश्च (diencephalon) होते हैं। मध्य मस्तिष्क एक जोड़ा दृक पालियों का बना होता है। पश्च मस्तिष्क, अनुमस्तिष्क एवं मेडूला ऑब्लांगेटा का बना होता है। मेडूला ऑब्लांगेटा महारंध्र से निकलकर मेरुदंड में स्थित मेरुरज्जु से जुड़ा रहता है।
मेंढक में भिन्न प्रकार के संवेदी अंग पाए जाते हैं। जैसे- स्पर्श अंग (संवेदी पिप्पल) स्वाद अंग (स्वाद कलिकाएं) गंध (नासिका उपकला) दृष्टि (नेत्र) व श्रवण (कर्ण पटह और आंतरिक कर्ण)। इन सब में आँखें और आंतरिक कर्ण सुव्यवस्थित होते हैं और बचे हुए दूसरे संवेदी अंग केवल तंत्रिका सिरों पर कोशिकाओं के गुच्छे होते हैं। मेंढक में एक जोड़ी गोलाकार नेत्र गड्ढों में स्थित होते हैं। ये साधारण नेत्र होते हैं। मेंढक में बाहय कर्ण अनुपस्थित होता है केवल कर्णपट ही बाहर से दिखाई देता है। कर्ण एक ऐसा अंग है जो सुनने के साथ-साथ संतुलन का काम भी करता है।
मेंढक में मादा व नर जनन तंत्र अलग एवं पूर्ण सुव्यवस्थित होते हैं। नर जननांग एक जोड़ी पीले अंडाकार वृषण होते हैं जो, वृक्क के ऊपरी भाग से पेरिटोनियम के दोहरीवलय, मेजोर्कियम नामक झिल्ली द्वारा चिपके रहते हैं। (चित्र 7.3)। शुक्र वाहिकाएं संख्या में 10-12 होती हैं जो वृषण से निकलने के बाद अपनी ओर के वृक्क में धंस जाती हैं। वृक्क में ये विडर नाल में खुलती हैं, जो अंत में मूत्रवाहिनी में खुलती है। अब मूत्रवाहिनी मूत्र-जनन वाहिनी कहलाती है, जो वृक्क से बाहर आकर अवस्कर में खुलती है। अवस्कर एक छोटा मध्यकक्ष होता है, जो कि उत्सर्जी पदार्थ, मूत्र तथा शुक्राणुओं को बाहर भेजने का कार्य करता है।
चित्र 7.3 नर जनन तंत्र
मादा में वृक्क के पास एक जोड़ी अंडाशय उपस्थित होते हैं (चित्र 7.4) लेकिन इनका वृक्क से कोई क्रियात्मक संबंध नहीं होता है। एक जोड़ी अंडवाहिनियाँ अवस्कर में अलग-अलग खुलती हैं। एक परिपक्व मादा एक बार में 2,500 से 3,000 अंडे दे सकती है। इनमें बाह्य निषेचन पानी में होता है। भ्रूण परिवर्धन लार्वा के माध्यम से होता है, लार्वा टैडपोल कहलाता है।
चित्र 7.4 मादा जनन तंत्र
मेंढक मनुष्य के लिए लाभदायक प्राणी है। यह कीटों को खाता है और इस तरह फसलों की रक्षा करता है। मेंढक वातावरण संतुलन बनाए रखते हैं; क्योंकि यह पारिस्थितिकी तंत्र की एक महत्वपूर्ण भोजन शृंखला की एक कड़ी है। कुछ देशों में मांसल पाद मनुष्यों द्वारा भोजन के रूप में इस्तेमाल किए जाते हैं।
सारांश
कोशिका ऊतक, अंग और अंग तंत्र कार्य को इस प्रकार विभक्त कर लेते हैं कि शरीर का बना रहना सुनिश्चित रहे और इस तरह वे श्रम विभाजन प्रदर्शित करते हैं। कोशिकाओं का ऐसा समूह जो अंतराकोशीय पदार्थो से बना होता है तथा एक या अधिक कार्य करता है, ऊतक कहलाता है। उपकला शरीर के चादर जैसे ऊतक होते हैं बाह्य सतह और गुहिकाओं, वाहिनियों और नलिकाओं का आस्तर है। उपकलाओं की एक मुक्त सतह होती है जिसके एक तरफ शरीर तरह तथा दूसरी तरफ बाह्य वातावरण होता है। इनकी कोशिकाएं संरचनात्मक एवं क्रियात्मक रूप से संधियों से जुड़ी रहती हैं।
भारतीय बुलफ्राग, राना टिग्रीना भारत में पाया जाने वाला सामान्य मेंढक है। इसका शरीर त्वचा से ढका रहता है। त्वचा पर श्लेष्म ग्रंथियाँ पाई जाती है जो अत्यधिक संवहनी होती है तथा श्वसन (जल तथा थल) में सहायता करती है। शरीर, सिर और धड़ में विभक्त रहता है। एक पेशीय जिह्वा उपस्थित रहती है जो किनारे से कटी हुई ओर द्विपालित (वाईलोब्ड) होती है। यह शिकार को पकड़ने में मदद करती है। आहारनाल, ग्रसिका, आमाशय, आंत्र और मलाशय की बनी होती है, जो अवस्कर द्वारा बाहर की ओर खुलती है। मुख्य पाचन ग्रंथियाँ, यकृत और अग्नाशय हैं। यह पानी में त्वचा द्वारा तथा जमीन पर फेफड़ों द्वारा श्वसन करता है। रुधिर परिसंचरण तंत्र बंद और एकल प्रकार का होता है। लाल रुधिर कणिकाएं केंद्रक युक्त होती हैं तंत्रिका तंत्र, केंद्रीय, परिधीय और स्वायत्त प्रकार का होता है। जनन तंत्र के मूल अंग वृक्क एवं मूत्र जनन नलिकाएं हैं, जो अवस्कर में खुलती है। नर जननांग एक जोड़ी वृषण तथा मादा जननांग एक जोड़ी अंडाशय होते है। एक मादा एक बार में 2500 से 3000 अंडे देती है। निषेचन और परिवर्धन बाह्य होता है। अंडों से टेडपोल निकलता है, जो मेंढक में कायांतरित हो जाता है।
अभ्यास
1. मेंढक के पाचन तंत्र का नामांकित चित्र बनाइए।
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#Content Missing2. निम्न के कार्य बताइए:
(अ) मेंढक की मूत्रवाहिनी
(ब) मैलपिगी नलिका
(स) केंचुए की देहभित्ति