Класс Земноводные

К ласс Земноводные (Амфибии)

Происхождение

Д анные палеонтологии показывают, что земноводные своё происхождение ведут от древних кистеперых рыб, у которых в процессе приспособления к жизни на суше развились парные конечности, лёгочное дыхание, два круга кровообращения. Наиболее древним представителем примитивных земноводных является стегоцефалы (рис.1.).

Классификация

К современным земноводным относится около 2850 видов, объединяемых в 3 отряда: безногие, хвостатые и бесхвостые земноводные (рис.2).

Кожные покровы:

Все земноводные имеют гладкую тонкую кожу, сравнительно легко проницаемую для жидкостей и газов. Кожа богата кожными железами, выделяющими слизь. У некоторых слизь может быть ядовитой или облегчать газообмен. Кожа является дополнительным органом газообмена и снабжена густой сетью капилляров.

Скелет:

Т ело разделено на голову, туловище, хвост (у хвостатых) и пятипалые конечности. Голова подвижна, соединена с туловищем. Скелет разделён на отделы (рис.3):

• осевой скелет (позвоночник);

• скелет головы (череп);

• скелет парных конечностей.

В позвоночнике выделяют 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Число позвонков различно: от 7 у бесхвостых до 200 у безногих земноводных. Единственный шейный позвонок подвижно причленяется к затылочному отделу черепа (обеспечивает подвижность головы – наклон вперёд). К туловищным позвонкам прикрепляются рёбра (кроме бесхвостых, у которых они отсутствуют). Единственный крестцовый позвонок соединён с тазовым поясом. У бесхвостых позвонки хвостового отдела срастаются в одну кость - уростиль.

Скелет конечностей образован скелетом пояса конечностей и скелетом свободных конечностей. У земноводных впервые появилась настоящая пятипалая конечность.

Мускулатура:

Мускулатура подразделяется на мускулатуру туловища и конечностей. Туловищная мускулатура сегментирована. Группы специальных мышц обеспечивают сложные движения рычажных конечностей.

Органы дыхания:

Органом дыхания у земноводных являются:

• лёгкие (специальные органы воздушного дыхания);

• кожа и слизистая выстилка ротоглоточной полости (дополнительные органы дыхания);

• жабры (у некоторых водных обитателей и у головастиков).

Органы кровообращения:

Кровеносная система замкнутая, состоит из большого и малого кругов кровообращения. Появление второго круга связано с приобретением лёгочного дыхания. Сердце состоит из двух предсердий (в правом предсердии кровь смешанная, преимущественно венозная, а в левом — артериальная) и одного желудочка, где происходит частичное спешивание крови. Температура тела земноводных зависит от температуры окружающей среды, т.е. амфибии – холоднокровные (пойкилотермные).

Органы пищеварения:

П режде всего бросаются в глаза размеры ротовой полости и широкий разрез рта; это облегчает захватывание добычи и важно для дыхания. Мелкие однородные зубы, которые нужны только для удержания добычи, прирастают к внутренней боковой поверхности верхней челюсти; на нижней челюсти зубов нет. Все земноводные питаются только подвижной добычей. В акте глотания принимают участие глаза лягушки. При закрывании они "проваливаются" в её ротовую полость и тем самым удерживают пищу во рту, а также проталкивают в пищевод. Процесс такой: поймала на свой липкий язык мошку, язык въезжает в ротовую полость, закрываются глаза, букашка в пищеводе. В ротоглоточную полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых не содержит пищеварительных ферментов. Из ротоглоточной полости пища по пищеводу поступает в желудок (рис.4), оттуда в двенадцатиперстную кишку. Сюда открываются протоки печени и поджелудочной железы. Переваривание пищи происходит в желудке и в двенадцатиперстной кишке. Тонкий кишечник переходит в прямую кишку, которая образует расширение — клоаку.

Органы выделения:

Органы выделения — парные туловищные почки, от которых отходят мочеточники, открывающиеся в клоаку. Часть продуктов обмена и большое количество влаги выделяется через кожу.

Нервная система:

Головной мозг земноводных состоит из 5-ти отделов (рис.5). Хорошо развит передний мозг, имеет крупные обонятельные доли. Мозжечок развит очень слабо в связи с несложными, однообразными движениями. У личинок имеются органы боковой линии.

Органы чувств:

Глаза похожи на глаза рыб. Имеются приспособления к функционированию в воздушной среде. У большинства земноводных есть верхние (кожистые) и нижние (прозрачные) подвижные веки. Мигательная перепонка (вместо нижнего века у большей части бесхвостых) выполняет защитную функцию. Слёзные железы отсутствуют, но есть Гардерова железа, секрет которой смачивает роговицу и предохраняет её от высыхания. У многих амфибий развито цветное зрение.

Органы обоняния функционируют только в воздушной среде, открываются наружу ноздрями, а в ротоглоточною полость внутренними ноздрями (хоанами).

В органе слуха в отличие от рыб появляется новый отдел — среднее ухо. Наружное слуховое отверстие закрывает барабанная перепонка, соединённая со слуховой косточкой — стремечком. Стремечко упирается в овальное окно, ведущее в полость внутреннего уха, передавая ему колебания барабанной перепонки. Для выравнивания давления по обе стороны барабанной перепонки полость среднего уха соединена с ротоглоточной полостью слуховой трубой (евстахиевой трубой).

Органом осязания является кожа, содержащая осязательные нервные окончания. У некоторых водных представителей и головастиков имеются органы боковой линии.

Размножение и развитие:

Все земноводные раздельнополые. У большинства земноводных оплодотворение наружное (в воде).

А мфибии начинают размножаться на третьем году жизни. Оплодотворение наружное, происходит в воде. Весной яйцеклетки по трубчатым яйцеводам опускаются в клоаку и выбрасываются в воду, где сразу же осеменяются спермой. После оплодотворения окружающая яйцо слизистая оболочка разбухает, что предохраняет находящееся внутри яйцо от механических повреждений. Кроме того, оболочки, как линзы, концентрируют на яйце тепловые лучи.

В зависимости от температуры воды развитие личинки – головастика, идёт в течение 7-15 дней. Он имеет признаки типично водных животных: обтекаемое тело, боковую линию, жабры, двухкамерное сердце, один круг кровообращения, хвостовой плавник.

По мере развития у головастика начинают формироваться сначала задние, а потом передние конечности, два круга кровообращения, происходит редукция жабр и переход на лёгочное дыхание, постепенно исчезает хвост. От момента оплодотворения до конца метаморфоза проходит 2-3 месяца (рис.6).

Значение Земноводных

В природе Земноводные разных видов используются в пищу пушными зверями (норкой, выдрой, хорьком), птицами (журавли, аисты и др.), рыбами (сом, щука). В пищу используются не только взрослые животные, но и икра, головастики.

Для человека Земноводные полезны, прежде всего, тем, что поедают беспозвоночных, наносящих вред лесным и сельскохозяйственным культурам, являющихся промежуточными хозяевами паразитов, переносчиками возбудителей инфекций человека и животных. Например, травяная лягушка за сутки уничтожает до 60 вредных насекомых. В некоторых странах лягушки употребляются в пищу людьми. Лягушки, тритоны, аксолотли широко используются в качестве экспериментальных животных в научно-исследовательских учреждениях, учебных заведениях медицинского и биологического профиля.

Отрицательное значение земноводных невелико. Они могут наносить ущерб молоди рыб в рыборазводных хозяйствах. Некоторые амфибии могут быть промежуточными хозяевами глистов птиц и зверей.

В связи с загрязнением среды, осушением болот численность некоторых видов снизилась.