Земноводные
Земноводные
- Домен
- Эукариоты
- Царство
- Животные
- Подцарство
- Двусторонне-симметричные
- Тип
- Хордовые
- Подтип
- Позвоночные
- Инфратип
- Челюстноротые
- Надкласс
- Четвероногие
- Класс
- Земноводные
Земноводные, или амфибии (лат. Amphibia) — класс позвоночных четвероногих животных (от греч. amphíbios — живущий двоякой жизнью).
Систематика[править]
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:
- Отряд Бесхвостые земноводные (Anura) (включает 49 семейств);
- Отряд Хвостатые земноводные (Caudata) (включает 9 семейств);
- Отряд Безногие земноводные (Gymnophiona) (включает 3 семейства).
Распространение[править]
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.
Эволюция[править]
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.
Внешнее строение[править]
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.
Кожный покров[править]
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.
Половой диморфизм[править]
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.
Внутреннее строение[править]
Скелет[править]
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
Дыхательная система[править]
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.
Кровеносная система[править]
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.
Органы пищеварения[править]
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.
Нервная система[править]
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.
Органы чувств[править]
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.
Органы выделения[править]
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.
Органы размножения[править]
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.
Жизненный цикл[править]
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.
Продолжительность жизни[править]
Продолжительность жизни земноводных, как правило, невелика. Однако известны случаи, когда некоторые виды в неволе жили долго:
- обыкновенная жаба — 36 лет,
- гребенчатый тритон — 28,
- жерлянка — 20—29,
- квакша — 22,
- траченная лягушка — 18,
- камышовая жаба — 16,
- лягушка-бык — 16,
- шпорцевая лягушка — 15,
- чесночница — 11,
- пипа — 8,
- прудовая лягушка — 6−10 и т. д.
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.
Образ жизни[править]
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.
Питание[править]
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.
Размножение[править]
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.
Регенерация[править]
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.
Способы защиты[править]
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.
Болезни и паразиты[править]
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.
Значение земноводных для человека[править]
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.
Разное[править]
- 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.
См. также[править]
Источники[править]
- ↑ Amphibian Species of the World. База данных амфибий. Darrel Frost and The American Museum of Natural History
- ↑ Класс Земноводные, или Амфибии Биология и медицина
Литература[править]
- 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.
