Класс
Земноводные
КЛАСС ЗЕМНОВОДНЫЕ
ПРЕДСТАВИТЕЛИ ТРЕХ ОТРЯДОВ ЗЕМНОВОДНЫХ
Земноводные — это в большинстве своем четвероногие холоднокровные позвоночные животные, имеющие стадию водной личинки, а во взрослом состоянии связанные как с водой, так и с наземной средой. Личинка дышит с помощью жабр и кожи, а взрослое животное — с помощью легких и голой, постоянно увлажняемой кожи.
Отряд БЕСХВОСТЫЕ
Отряд ХВОСТАТЫЕ
Серая жаба
Сибирский углозуб
Гребенчатый тритон
Зеленая лягушка
Цейлонский рыбозмей
Отряд БЕЗНОГИЕ
ВНЕШНЕЕ СТРОЕНИЕ ЛЯГУШКИ, КОНЕЧНОСТИ И ИХ РАБОТА
У земноводных конечности упираются в землю по бокам тела; у пресмыкающихся — тоже, но тело более приподнято. Лишь у птиц и млекопитающих конечности подпирают тело снизу.
Из-за такого прикрепления конечностей земноводные по суше не ходят, а ползают, поочередно сгибая и разгибая конечности и отталкиваясь ими от земли.
Пятнистая веслоногая лягушка лазает по стеблям. Веслоногие лягушки при прыжке могут планировать в воздухе на растопыренных между пальцами перепонках, пролетая до 10 –15 м.
Живущие на деревьях лягушки хорошо лазают, обхватывая стебли длинными гибкими пальцами с липкими дисками на концах. Они перепрыгивают с ветки на ветку, прилипая к ним дисками и липким брюхом.
Лягушки, как и другие бесхвостые земноводные, могут прыгать.
Прыгая, лягушка одновременно отталкивается от земли обеими длинными задними конечностями, последовательно разгибая их в каждом суставе.
Бесхвостые плавают «брассом», одновременно отталкиваясь от воды задними конечностями с перепонками между пальцами.
Шпорцевая лягушка
ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЛЯГУШКИ
КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА ЛЯГУШКИ
Два круга кровообращения и трехкамерное сердце. Из-за разного участия кожного дыхания соотношение в нем артериальной и венозной крови может меняться.
Схема строения сердца земноводных.
СХЕМА СТРОЕНИЯ ЛЕГКИХ У ЗЕМНОВОДНЫХ
Усложнение внутренней структуры легкого увеличивает поверхность контакта с воздухом, что хорошо, но оно способствует и застою воздуха в легком, что при пассивном выдохе, свойственном земноводным, плохо.
СИСТЕМА ДЫХАНИЯ ЛЕГКИМИ И МЕХАНИЗМ ВДОХА
Вдох начинается с того, что лягушка, закрыв рот и открыв клапаны в ноздрях, опускает усилием мышц дно ротовой полости. Воздух засасывается в ротовую полость. Затем лягушка запирает клапаны в ноздрях и усилием мышц поднимает дно ротовой полости. Сдавливаемый воздух проходит в легкие и раздувает их. Выдох (не нарисован) происходит через открытые ноздри или рот пассивно, точно так, как выходит воздух из воздушного шарика, если его развязать.
Скелет лягушки.
У современных бесхвостых скелет простой и легкий. У древних земноводных стегоцефалов костей было больше. Череп сверху и с боков был одет в сплошной панцирь из костных чешуй, а позвонки в туловищном отделе имели ребра. На рисунке красным отмечены принципиально новые части скелета, которыми земноводные отличаются от рыб (шейный позвонок, кости таза и кости конечностей). В передней части туловища под ребрами виден брюшной щит.
Строение скелета конечностей позвоночных
План скелета пятипалых конечностей у наземных позвоночных один и тот же и одинаков в передних и задних конечностях, хотя отделы и отдельные кости могут называться по-разному.
ОРГАНЫ ЧУВСТВ И ПИЩЕВОЕ ПОВЕДЕНИЕ
Органы чувств и движение липкого языка при ловле насекомых
Глаза — орган зрения. Ноздри — орган обоняния. Язык и полость рта — орган вкуса. Барабанная перепонка — орган слуха. Орган равновесия — внутреннее ухо. Расположен в костях черепа. Осязание — всей кожей.
Особенности зрения лягушки
Когда лягушка всматривается в окружающую обстановку, ее мозг не принимает повторяющиеся сигналы о каждой точке предмета, но усиливает изменяющиеся сигналы. Поэтому ползущее насекомое лягушка видит все отчетливее, а неподвижный субстрат — все слабее. Такая работа глаза и мозга позволяет лягушке преодолевать покровительственную окраску насекомых. Зато от лягушки легко уберечься, если сидеть неподвижно.
Как лягушка ловит пролетающую муху.
Оставаясь неподвижной, лягушка следит за мухой подвижными глазами, а ее мозг рассчитывает точку встречи и команды мышцам ног. Ноги залпом подбрасывают и разворачивают тело таким образом, чтобы точка встречи оказалась перед кончиком головы. В этот момент мозг вносит поправки и дает команду мышцам языка выброситься изо рта. Перехват летящей мухи происходит так быстро, что мы не успеваем рассмотреть движения лягушки.
Как жаба ловит ползущую по земле добычу.
Жаба заметила добычу в боковом поле зрения одного глаза.
Жаба поворачивается к добыче центром поля зрения этого глаза. Так глаз видит наиболее четко.
Затем она поворачивается и центром поля зрения второго глаза.
Используя бинокулярное зрение, жаба метко выстреливает в добычу липким языком.
ПОКРОВЫ И ОКРАСКА
Окраска большинства земноводных — покровительственная, в том числе и разбивающая контуры тела.
Некоторые ядовитые лягушки, например поперечно-полосатый древолаз, окрашены предупреждающе.
Покровительственная окраска остромордой речницы делает ее незаметной на буром фоне.
Некоторые земноводные приобретают яркую брачную раскраску на сезон размножения.
ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ ПОВЕДЕНИЕ
Обыкновенная квакша
Во время пения у некоторых самцов раздувается горловой мешок. Он действует как резонатор, усиливая звук.
Самец древолаза изгоняет другого самца со своей территории.
БРАЧНЫЕ РИТУАЛЫ
У многих земноводных размножению предшествуют брачные ритуалы, а самцы приобретают брачный наряд.
Самка малоазиатского тритона и самец в брачном наряде.
РАЗМНОЖЕНИЕ И ЗАБОТА О ПОТОМСТВЕ
Если у рыб спаривание — редкое явление, то у земноводных оно обязательно.
Икра разных видов земноводных.
Большинство земноводных не заботятся о дальнейшей судьбе оплодотворенных икринок. Но у некоторых выработались разные приемы заботы о потомстве, вплоть до живорождения.
Самец жабы-повитухи носит икру на бедрах.
Суринамская пипа вынашивает икру в ячейках кожи.
Квакша филломедуза строит для икры гнездо из листьев.
Самка рыбозмея защищает икру в норе.
Самец листолаза переносит головастиков в воду.
Живорождение.
Самка африканской живородящей жабы вынашивает головастиков в яйцеводе, австралийская заботливая лягушка — в собственном желудке.
Живородящая жаба
Заботливая лягушка
РАЗВИТИЕ
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЗЕМНОВОДНЫХ
У давно вымерших рипидистиевых рыб скелет конечности соответствовал плану строения конечности наземных позвоночных. Поэтому их считают той группой, от которой произошли земноводные.
Три этапа происхождения земноводных: рипидистиевая рыба, самое древнее ископаемое земноводное (ихтиостегия) и современное хвостатое земноводное.
Происхождение и эволюция земноводных (по данным палеонтологии)
Самые ранние земноводные ихтиостегии жили 370–350 млн лет назад и вымерли. Другая древняя длиннохвостая группа — лепоспондилии пережила расцвет около 300 млн лет назад и вымерла, но дала начало современным Безногим и Хвостатым. Третья древняя группа с укороченным хвостом (лабиринтодонты) пережила расцвет около 300 млн лет назад и тоже вымерла, но дала начало современным Бесхвостым. Одна группа лабиринтодонтов — батрахозавры — тоже вымерла, но дала начало котилозаврам — первым пресмыкающимся.
ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ЗЕМНОВОДНЫХ
Современные земноводные объединяются в 3 четко различающихся отряда: Безногие (200 видов), Хвостатые (500 видов) и Бесхвостые (4000 видов).