Класс Земноводные

Класс Земноводные / Амфибии

Введение

• Общая характеристика и среда обитания
• Питание, покровы и тело
• Скелет
• Пищеварительная система
• Дыхание и кровообращение
• Выделение и нервная система
• Земноводные как переходная группа
• Органы чувств
• Размножение и развитие
• Классификация амфибий
• Характеристика отрядов
• Значение земноводных
• Амфибии России и Хакасии

Земноводные, или амфибии, — первая группа позвоночных, освоившая сушу, но сохранившая тесную связь с водой. В их жизни особенно заметен переход между двумя средами: размножение и развитие происходят в воде, а взрослые особи чаще живут на суше. Это важная часть экосистем и корм для многих крупных хищников.

Назад

Общая характеристика и среда обитания

Амфибии распространены повсеместно, но особенно многочисленны в тёплом и влажном климате. В умеренном поясе они активны только в тёплое время года, а зимой впадают в спячку; в жарком климате спячка может быть вызвана засухой.

Большинство видов размножается в воде, а взрослые особи живут на суше или чередуют обе среды. Земноводные не способны жить в солёной воде, за исключением азиатской лягушки-крабоеда.

Назад

Питание, покровы и тело

• Все взрослые земноводные — хищники, реагирующие только на живую подвижную добычу.
• Они поедают мелких животных: червей, насекомых, моллюсков.
• Личинки хвостатых и безногих форм питаются почти как взрослые.
• Головастики бесхвостых амфибий питаются детритом и растительной пищей, главным образом водорослями.

Кожа земноводных тонкая, голая, влажная и богата слизистыми железами. У видов, живущих в более сухих местах, она может ороговевать или покрываться слоем подсохшей слизи. Тело состоит из головы, туловища и двух пар пятипалых конечностей; у некоторых земноводных сохраняется хвост.

Назад

Скелет

Плечевой пояс

Тазовый пояс

Сросшиеся тазовые кости присоединяются к крестцовому позвонку и образуют вертлужную впадину.

Лопатки, ключицы и вороньи кости соединяются с грудиной и служат опорой для передних конечностей.

2

3

1

4

Передняя конечность

Задняя конечность

Плечо, предплечье и кисть состоят из подвижно соединённых костей.

Бедро, голень и стопа особенно удлинены у бесхвостых амфибий и работают как рычаг для прыжка.

• У бесхвостых амфибий кости предплечья и голени срастаются, а голень, бедро и стопа сильно удлиняются. Это усиливает прыжок и делает задние конечности главным двигателем тела.

Пищеварительная система

Пищеварительная система начинается с ротоглоточной полости. В неё открываются протоки слюнных желёз, которых у рыб нет; их секрет увлажняет пищу, но не содержит ферментов. На челюстях у многих видов есть конические зубы для удержания добычи.

Наземный образ жизни связан с появлением мышечного языка. У лягушек он прикреплён к передней части дна ротоглоточной полости и быстро выдвигается вперёд, приклеивая добычу. За коротким пищеводом следует слабо обособленный желудок, затем тонкая и толстая кишка, заканчивающиеся прямой кишкой и клоакой.

Назад

Дыхание и кровообращение

Личинки

Взрослые

Кожное дыхание

Дышат жабрами и кожей; у хвостатых жабры наружные, ветвистые.

Происходит и в воде, и на суше, но кожа должна быть влажной.

Основные органы дыхания — кожа и лёгкие.

• Лёгкие амфибий — тонкостенные мешки с густой сетью капилляров. Их поверхность сравнительно мала: в 1,5–2 раза меньше поверхности кожи, тогда как у млекопитающих — в 50–100 раз больше. Прудовая лягушка получает через кожу более половины кислорода, а под водой земноводные дышат исключительно кожей.
• Кровеносная система замкнутая, есть два круга кровообращения и трёхкамерное сердце. По большому кругу течёт смешанная кровь, а головной мозг снабжается артериальной. У личинок — один круг и двухкамерное сердце. Амфибии холоднокровные: температура их тела зависит от среды.

Назад

Выделение и нервная система

• Стенки мочевого пузыря всасывают часть воды и сохраняют влагу в организме. После наполнения пузыря его мышечные стенки сокращаются, и моча выводится наружу. Часть продуктов обмена выделяется через кожу, особенно у водных видов.
• Нервная система состоит из головного и спинного мозга и отходящих нервов. Передний мозг развит сильнее, чем у рыб, и разделён на два полушария, а мозжечок развит хуже из-за малой подвижности и стереотипности движений.

Взрослые

Личинки

Этап

Конечный продукт

Мочевина

Аммиак

Почки

Парные туловищные почки

Органы

Путь мочи

Почки → мочеточники → клоака → мочевой пузырь

Почки → мочеточники

Назад

Земноводные как переходная группа

Земноводные занимают промежуточное положение между водными и наземными позвоночными: они освоили сушу, но не порвали связь с водой.

Вода

Приспособления

Суша

Размножение, развитие и кожное дыхание связаны с водной средой.

Взрослые особи обитают на суше и охотятся на подвижную добычу.

Тонкая влажная кожа, лёгкие, конечности и усложнённая мускулатура.

• Это важная эволюционная ступень: амфибии первыми среди позвоночных вышли на сушу, сохранив зависимость от влаги. Именно поэтому в их строении так заметны черты и водных, и наземных животных.

Назад

Органы чувств

Амфибии освоили жизнь и в воде, и на суше, сохранив тесную связь с водной средой. Их органы чувств, размножение, развитие и многообразие показывают, как животные приспосабливаются к двум средам обитания.

Органы боковой линии важны у взрослых водных видов и у всех личинок, но у наземных форм их нет. Зрение обычно хорошо развито, хотя у червяг и протеев может редуцироваться. Глаза защищают веки и мигательная перепонка.

Роговица выпуклая, хрусталик линзообразный. Аккомодация происходит перемещением хрусталика, а не изменением его формы. Земноводные в основном реагируют на подвижные объекты.

Среднее ухо

Ноздри

Резонатор

Появилось одно слуховое косточка — стремечко. Барабанная перепонка отделяет полость среднего уха от внешней среды, а евстахиева труба уравновешивает давление.

В отличие от рыб, ноздри сквозные и выстланы чувствительным эпителием, воспринимающим запахи.

Горловой мешок у самцов некоторых бесхвостых амфибий усиливает звуки, привлекая самок к местам размножения.

Размножение и развитие

Оплодотворение

Метаморфоз

Головастик

Икринки

Амфибии раздельнополы; у некоторых есть половой диморфизм: самцы обычно мельче и ярче окрашены. Оплодотворение наружное, в воде, икринки не защищены от высыхания и развиваются только в воде. Личинка — головастик — водное рыбообразное животное с жабрами, двухкамерным сердцем, одним кругом кровообращения и органами боковой линии. В ходе метаморфоза личиночные органы заменяются органами взрослого животного.

Интересный факт

Некоторые амфибии, например амбистомы, на личиночной стадии становятся половозрелыми и приступают к размножению. Это явление называется неотенией.

Личинка амбистомы — аксолотль, «водяная собака». Сначала его считали отдельным видом: у него наружные жабры, плавниковые складки и способность к регенерации хвоста и конечностей.

Назад

Классификация амфибий

Назад

Характеристика отрядов

Число видов

Особенности тела

Представители

Отряд

Бесхвостые

Более 7 тыс.

Широкое тело, короткая шея, короткие передние и длинные задние конечности, прыжки

Лягушки, жабы, квакши, жерлянки, чесночницы

Вытянутое тело, длинный хвост, маленькая голова, конечности приблизительно одинаковой длины

Хвостатые

Саламандры, тритоны, углозубы, амбистомы, протеи

Более 700

Безногие

Около 200

Змеевидное тело с перехватами, конечности не развиты

Червяги

*Хвостатые земноводные в основном ведут водный образ жизни, а безногие живут во влажных местах лесной подстилки и верхнего слоя почвы.

Назад

Значение земноводных

Лабораторные исследования

Звено цепей питания

Изучение яда

Борьба с вредителями

Яд некоторых земноводных изучается для использования в медицине.

Уничтожают вредителей культурных растений и переносчиков возбудителей заболеваний.

Амфибии являются важным звеном в природных сообществах.

Используются как подопытные животные.

Назад

Земноводные, или амфибии, — хордовые животные, освоившие наземную среду, но сохранившие тесную связь с водной. У большинства есть две пары хорошо развитых пятипалых конечностей, тонкая влажная кожа, жабры или лёгкие, два круга кровообращения, туловищные почки, хорошо развитые органы чувств и начинающие формироваться полушария переднего мозга.

Среда и дыхание

Размножение

Развитие

Жизнь на суше сочетается с зависимостью от воды; дыхание обеспечивают жабры или лёгкие.

Раздельнополы, оплодотворение наружное, в пресной воде.

Характерен метаморфоз, личинки обычно развиваются в воде.

Амфибии России и Хакасии

Территория

Виды

Россия

28

8

Красная книга РФ

Республика Хакасия

5

В Красную книгу занесены малоазиатский тритон, тритон Карелина, обыкновенный тритон Ланца, уссурийский когтистый тритон, кавказская крестовка, кавказская жаба, камышовая жаба и сирийская чесночница.

В Хакасии — сибирский углозуб, обыкновенный тритон Ланца, озерная лягушка, остромордая лягушка и серая жаба.

Назад