Земноводные

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Земноводные

Систематика
Amphibia.jpg
Научная классификация
Домен Эукариоты
Царство Животные Animalia
Подцарство Двусторонне-симметричные Bilateria
Тип Хордовые Chordata


Подтип Позвоночные Vertebrata
Инфратип Челюстноротые Gnathostomata
Надкласс Четвероногие Tetrapoda
Класс Земноводные








Международное научное название
Amphibia
Linnaeus 1758
Отряды
Многообразие земноводных

Земноводные, или амфибии (лат. Amphibia) — класс позвоночных четвероногих животных (от греч. amphíbios — живущий двоякой жизнью).

Содержание

[править] Систематика

Класс включает всего более 6700 видов[1] По другим данным класс насчитывает около 4500[2] современных видов. Однако, по некоторым источникам, количество современных видов гораздо меньше (около 2100).

Класс земноводные представлен тремя отрядами:

 → Систематика земноводных

[править] Распространение

Земноводные распространены повсеместно, за исключением крайне холодных или сухих зон.

1.Бесхвостые земноводные содержат наибольшее число, приспособившихся к передвижению по суше прыжками при помощи удлиненных задних конечностей. Сюда относятся различные лягушки, жабы, чесночницы, жерлянки, квакши и т. п. Распространены бесхвостые по всем материкам, кроме Антарктиды. Наибольшее разнообразие их видов отмечено в Африке

2.Хвостатые земноводные более примитивны. Их всего около 280 видов. К ним относятся всевозможные саламандры и тритоны, распространенные почти исключительно в северном полушарии.

3.Безногие земноводные объединяют примерно 55 видов тропических червяг, большинство из которых ведет подземный образ жизни. По-видимому, это очень древние земноводные, дожившие до наших дней благодаря приспособленности к роющему образу жизни. Червяги встречаются преимущественно в тропиках.

[править] Эволюция

 → Эволюция земноводных

Эволюция земноводных

Амфибии — немногочисленная группа позвоночных животных, занимающая промежуточное положение между рыбами и настоящими наземными хордовыми. Древнейшие из этих позвоночных, появившиеся на суше 320 млн лет назад, в верхнем девоне, происходят от древних кистепёрых рыб.

Подавляющее большинство амфибий обитает, в зависимости от стадий жизненного цикла, то в воде, то на суше, поэтому земноводных относят к полуводным, полуназемным хордовым животным. Этот класс наземных животных сохранил очень тесную связь с водной средой.

Ископаемые земноводные гораздо многочисленнее и разнообразнее современных. Классификация ископаемых земноводные основана на строении их позвоночника и черепа.

[править] Внешнее строение

Большинство земноводных имеют вытянутое, или лягушковидное туловище с двумя парами пятипалых конечностей. Голова плавно переходит в туловище, но всё же, в отличие от рыб, может поворачиваться относительно него.

Длина земноводных животных не превышает метра, они все маленькие, за исключением гигантской саламандры (от 1 до 1,5м), которая живет в Японии.

Наиболее важное отличие между земноводными и рыбами заключается в том, что у первых никогда не бывает парных плавников. Вместо них есть две пары конечностей: передние обычно четырехпалые, а задние — пятипалые. У сирен из отряда хвостатых земноводных отсутствуют задние конечности, а у безногих земноводных — и передние.

[править] Кожный покров

Кожный покров земноводных

Для всех земноводных характерна гладкая (реже шершавая) богатая железами кожа, лишённая волос, перьев и чешуи; лишь у некоторых безногих в коже имеются костные чешуйки.

Голая кожа способствует свободному газообмену в кровеносных сосудах, образующих в ней густую сеть. Так как обмен газами между организмом и средой идет только через водную пленку, кожа земноводных постоянно увлажняется слизью, вырабатываемой многочисленными железами. Кроме слизистых, в коже земноводных помещаются еще и ядовитые железы, секрет которых защищает животное от врагов и различных микроорганизмов.

[править] Половой диморфизм

Различия между полами у земноводных не ограничиваются окраской.

Как приспособление к более крепкому обхватыванию у самцов лягушек на передних конечностях развиваются шероховатые образования — брачные мозоли, которые у разных видов имеют разную форму, расположение и цвет. Передние лапы самцов по сравнению с таковыми у самок обычно отличаются более развитой мускулатурой. Самцы также обладают более тяжелым скелетом.

У самцов, разыскивающих самок, крупнее глаза, лучше развиты все органы чувств и соответственно больше мозг.

Большинству поющих самцов свойственны особые голосовые мешки — резонаторы, усиливающие издаваемые самцом звуки. Обладающие более мощным голосом, самцы отличаются от самок и более развитыми легкими.

Увеличение легких ведет к развитию более мощной брюшной мускулатуры.

[править] Внутреннее строение

Внутреннее строение земноводных

[править] Скелет

Строение скелета

Скелет костный, хотя с костями соединяется множество хрящей. Позвоночник разделён на отдельные позвонки (от 9 до 200).

У большинства бесхвостых земноводных рёбра редуцированы, грудная клетка отсутствует. Конечности состоят из трёх отделов, сочленённых между собой суставами:

  • передняя конечность: плечо, предплечье и кисть
  • задняя конечность: бедро, голень и стопа

[править] Дыхательная система

Земноводные могут дышать при помощи лёгких, кожи и жабр.

  • Лёгочное дыхание осуществляется через ноздри, защищённые от проникновения воды особыми клапанами. Пониженное давление, необходимое для вдоха, создаётся, в отличие от высших позвоночных, движением горла.
  • Важную роль играет кожное дыхание, необходимая для дыхания влажность кожи поддерживается слизистыми железами.
  • Жабры имеются у всех земноводных в личиночной стадии, во взрослом состоянии сохраняются у водных хвостатых амфибий.

[править] Кровеносная система

Кровеносная и дыхательная системы земноводных

Кровообращение личинок земноводных сходно с кровообращением рыб. Взрослые земноводные имеют трёхкамерное сердце, разделённое на два предсердия и желудочек.

Земноводные — первые животные, у которых появились два круга кровообращения. Артериальная кровь от лёгких и кожи поступает в левое предсердие; с венозной кровью из правого предсердия она смешивается лишь частично благодаря строению и работе артериального конуса сердца.

[править] Органы пищеварения

Органы пищеварения земноводных

На дне ротоглоточной полости находится язык. У бесхвостых он передним концом прикрепляется к нижним челюстям, при ловле насекомых язык выбрасывается изо рта, к нему прилепляется добыча. На челюстях имеются зубы, служащие только для удержания добычи. У лягушек они расположены только на верхней челюсти.

В ротоглоточную полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых не содержит пищеварительных ферментов. Через глотку и пищевод пища попадает в желудок, а затем в короткий кишечник.

Пищеварительные вещества секретируются стенками желудка, поджелудочной железой и печенью. Прямая кишка заканчивается клоакой.

[править] Нервная система

Нервная система земноводных

Центральная нервная система земноводных состоит из тех же отделов, что и у рыб. Мозговая коробка маленькая. Головной мозг земноводных включает, в частности, сравнительно хорошо развитый передний мозг и недоразвитый мозжечок.

Передний мозг развит сильнее, чем у рыб, в нем можно различить два вздутия — большие полушария. Мозжечок земноводных в сравнении с мозжечком у рыб развит слабее, поскольку движения земноводных очень просты и однообразны.

[править] Органы чувств

Органы чувств представлены органами зрения (у пещерных земноводных глаза недоразвиты), слуха, осязания, обоняния, вкуса.

Глаза защищены от смачивания веками; аккомодация глаза осуществляется перемещением хрусталика.

Ухо у высших земноводных имеет барабанную перепонку.

[править] Органы выделения

Органы выделения и размножения земноводных

Голая, ничем не защищенная кожа земноводных не способна, как у других наземных позвоночных, противостоять поступлению в организм воды по законам осмотического давления. Подобно рыбам, они «пьют» непроизвольно, всей поверхностью тела. Избыток воды удаляется из организма органами выделения.

У личинок на ранних стадиях развития функционирует так называемая головная почка, или предпочка.

У взрослых земноводных имеется парная туловищная почка, которая состоит из клубочков и канальцев. В клубочках происходит фильтрация мочи из крови. По мере прохождения ее по канальцам часть веществ, в том числе и вода, всасывается обратно. Моча в окончательном виде из канальцев попадает в мочеточники (вольфовы каналы) и выделяется наружу.

[править] Органы размножения

Половые органы самцов тесно связаны с передним отделом почек. Семя у безногих и хвостатых переходит в мальпигиевы клубочки почек, у бесхвостых проходи тчерез почки, но в любом случае выводной путь для семени и мочи один и тот же — мочеточники.

Женские половые органы состоят из пары яичников и яйцеводов. Созревающие яйца из яичников поступают в брюшную полость по яйцеводам. Около половых желез лежит так называемое жировое тело, представляющее, по всей вероятности, запас питательных веществ для развития половых продуктов.

[править] Жизненный цикл

Жизненный цикл земноводных

После откладывания икры и внешнего (вне тела самки) оплодотворения, из икринок вылупляются личинки (головастики), напоминающие рыб и мало похожие на взрослое животное, так как приспособлены только к водному образу жизни. Они дышат жабрами (наружными или внутренними), имеют двухкамерное сердце и один круг кровообращения, как у рыб. Отсутствие конечностей на первых стадиях личиночного развития возмещается движениями хвоста.

Живя в воде, личинки самого многочисленного отряда амфибий — бесхвостых питаются водорослями, бактериями и разлагающимися остатками растений и животных, тогда как все взрослые особи — исключительно хищники.

При превращении во взрослых происходит смена жаберного дыхания в воде на воздушное — через образовавшиеся лёгкие и влажную кожу. Соответственно видоизменяется кровеносная система — образуются трёхкамерное сердце и два круга кровообращения. Появляются суставные конечности пятипалого типа (у хвостатых — сначала передние, затем задние, у бесхвостых — задние, потом передние). Существенно меняется система органов чувств, особенно зрения и слуха, при этом усложняется строение головного мозга и всей нервной системы.

Четвероногое земноводное начинает вести наземный образ жизни, активно охотится за различными беспозвоночными и даже мелкими позвоночными, периодически возвращаясь к воде (обычно только в период размножения).

Половозрелости земноводные достигают чаще всего к 3—4-му году.

[править] Продолжительность жизни

Продолжительность жизни земноводных, как правило, невелика. Однако известны случаи, когда некоторые виды в неволе жили долго:

В природе продолжительность жизни амфибий значительно меньшая. Жерлянки, по всей вероятности, в массе не живут больше 2,5 лет, травяные лягушки — 4—6, озерные — 6—8, так же как серые жабы и многие другие виды. У обыкновенного тритона только единицы доживают до 3-летнего возраста.

[править] Образ жизни

Это материковые животные, которые рождаются в воде, а большую часть своей жизни проводят на земле.

Земноводные являются холоднокровными животными. Их температура тела такая же, как в окружающей их среде, они не умеют согревать своё тело изнутри. Большинство из них очень чувствительно к температуре. В холодную погоду они впадают в спячку, прерывающуюся только при достаточном потеплении.

Многие формы переживают периоды сильной жары или засухи, зарываясь в почву. Земноводные реагируют также на колебания освещенности и влажности, а некоторые виды лягушек начинают квакать при понижении атмосферного давления.

[править] Питание

Жевать амфибии не умеют, глотают пищу целиком. Земноводные схватывают все, что движется, и не берут вполне пригодный в пищу неподвижный корм.

Питаются бесхвостые земноводные насекомыми, хватая их в движении при помощи длинного липкого языка.

Хвостатые питаются червями и членистоногими.

Безногие земноводные пищу находят на ощупь, или пользуются обонянием. Питаются они личинками насекомых и червями.

[править] Размножение

Большинство земноводных размножается в воде. Икринки откладывают в воде, они ничем не защищены, то есть, нет никакой защитной оболочки, например как у птиц — скорлупы. Поэтому, чтобы не высохнуть и получить дальнейшее развитие выбрана водная среда.

Оплодотворение почти у всех бесхвостых и немногих хвостатых наружное, у большинства хвостатых и у безногих — внутреннее. Как правило, присутствует яйцерождение, встречается также живорождение или яйцеживорождение.

[править] Регенерация

Многие хвостатые амфибии, причем как взрослые, так и личинки, способны регенерировать утраченные части тела. Это свойство вообще характерно для низкоорганизованных животных. Личинки легче восстанавливают утраченные структуры (например, жабры, хвост и конечности), чем взрослые особи.

Аналогичным образом, способность к регенерации снижается и по мере продвижения вверх по эволюционной лестнице. Хвост регенерируется быстрее, чем конечности, а задние части быстрее передних. Возможно, это происходит потому, что задняя часть тела в ходе индивидуального развития вообще растет активнее. На ход регенерации влияют гормоны.

[править] Способы защиты

Защитные приспособления земноводных от хищников в большинстве случаев имеют пассивный характер.

Значительную роль играют кожные ядовитые железы. Выделения их наиболее ядовиты у сухопутных видов: жаб, квакш и наземных саламандр, а из водных — у жерлянок. Напротив, почти совершенно не ядовит секрет желез зеленых лягушек и в малой степени ядовит у бурых.

Защитное значение имеет также и приспособительная окраска. Подавляющее большинство земноводных окрашено в тон того субстрата, на котором они постоянно держатся. У них весьма часто встречается расчленяющая окраска. Характер рисунка и окраска у некоторых земноводных в сочетании с поведением может достигать удивительных результатов природного камуфляжа. Некоторые земноводные способны в соответствии с окружающей обстановкой быстро менять свою окраску.

Приспособительное значение имеет и яркая, контрастирующая, «предупредительная» окраска ядовитых видов, например ярко-оранжевое с черными пятнами брюхо жерлянок или огненной саламандры.

[править] Болезни и паразиты

Наружных паразитов у земноводных почти нет. Однако у зеленой жабы находили клещей, обитателей птичьих гнезд, а на некоторых южных видах паразитируют пиявки. Зараженность земноводных внутренними паразитами изучена мало. Более или менее известен видовой состав паразитических червей у отдельных видов. Всего у амфибий найдено около 130 видов паразитирующих червей.

Болезни земноводных слабо изучены.

[править] Значение земноводных для человека

Обычно считается, что земноводные не имеют существенного значения для человека. Однако они уничтожают большое количество вредных насекомых, составляющих важную часть их рациона. Например, головастики питаются в основном личинками комаров и других кровососов.

Иногда земноводные при высокой плотности своей популяции становятся каннибалами и поедают собственную молодь. Крупные лягушки часто питаются более мелкими бесхвостыми и хвостатыми амфибиями. В свою очередь, земноводных поедают многие животные — змеи, черепахи, птицы и млекопитающие. Люди тоже используют их в пищу.

Некоторые виды амфибий, главным образом в связи с загрязнением водоёмов и другими изменениями среды обитания из-за действий человека, оказались под угрозой исчезновения или резко сократили численность. 43 вида внесены в Красную книгу МСОП, 7 видов — в Красную книгу России.

Наука о земноводных называется батрахология.

[править] Интересные факты

  • Амфибиям свойственно чувство дома, постоянно удерживающее их на определенной для каждого индивидуума территории. Животные, перемещенные со своих мест жительства, возвращаются обратно, преодолевая расстояния 36-800 м.

[править] См. также

[править] Источники

[править] Литература

  • Жизнь животных. М., 1985
  • Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
  • Биологический энциклопедический словарь. Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др.— 2-е изд., исправл.— М.: Сов. Энциклопедия, 1986.
  • Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия. Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.
  • Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000.
  • Большой Энциклопедический словарь. 2000.
  • Энциклопедия Брокгауза и Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890—1907.
  • Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

[править] Ссылки

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты