Земноводные, или амфибии

Общая характеристика земноводных

Земноводные — это немногочисленная группа животных, насчитывающая около 5000 видов (по другим источникам около 3000). Их разделяют на три отряда: Хвостатые, Бесхвостые, Безногие. Привычные нам лягушки и жабы принадлежат бесхвостым, тритоны — хвостатым.

У амфибий появляются парные пятипалые конечности, представляющие собой многочленные рычаги. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья, кисти. Задняя конечность — из бедра, голени, стопы.

У большинства взрослых земноводных в качестве органов дыхания развиваются легкие. Однако они не столь совершенны, как у более высокоорганизованных групп позвоночных. Поэтом в жизнедеятельность амфибий большую роль имеет кожное дыхание.

Появление в процессе эволюции легких сопровождалось появлением второго круга кровообращения и трехкамерного сердца. Хотя есть второй круг кровообращения, из-за трехкамерного сердца не происходит полного разделения венозной и артериальной крови. Поэтому к большинству органов поступает смешанная кровь.

Глаза имеют не только веки, но и слезные железы для смачивания и очищения.

Появляется среднее ухо с барабанной перепонкой. (У рыб только внутреннее.) Барабанные перепонки видны, находятся по бокам головы позади глаз.

Кожа голая, покрыта слизью, в ней много желез. Не предохраняет от потери воды, поэтому живут близ водоемов. Слизь защищает кожу от высыхания и бактерий. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Через кожу также всасывается вода. Кожные железы многоклеточные, у рыб одноклеточные.

Из-за неполного разделения артериальной и венозной крови, а также несовершенного легочного дыхания обмен веществ у земноводных медленный, как и у рыб. Они также относятся к холоднокровным животным.

Размножаются амфибии в воде. Индивидуальной развитие протекает с превращением (метаморфозом). Личинка лягушек называется головастиком.

Земноводные появились около 350 млн лет назад (в конце девонского периода) от древних кистеперых рыб. Их расцвет произошел 200 млн лет назад, когда Землю покрывали огромные болота.

Размножение животных

Половой зрелости амфибии достигают в три года после рождения, а оплодотворяется потомство наружным способом. Яйцеклетки зарождаются и развиваются в яичниках, затем они выходят в яйцеводы и покрываются там бесцветной слизью. Икра переходит в клоаку и затем появляется в окружающей среде.

Взрослые самцы вырабатывают семенную жидкость. Земноводные размножаются несколько дней. Мужская особь помещается на спине самки, занимается оплодотворением, поливает своей жидкостью икру, которую самка мечет 2−3 суток. Гроздья личинок лягушки крепят к водным растениям или откладывают на воду, где они плавают до созревания.

В жидкости икринки сильно набухают, нагреваются под солнечными лучами и быстро развиваются. За 10 дней личинки превращаются в головастиков. У них больше признаков рыб, чем амфибий. Наружные жабры позже превращаются во внутренние, вырастают задние и передние конечности. Хвост рассасывается, формируются кровеносные круги. Все размножение занимает несколько месяцев — от дня метания икры до превращения головастика в полноценную амфибию.

Исчезающий гигант

Самое крупное создание среди земноводных – исполинская саламандра. Её длина может достигать 160 см, при этом хвост у неё не длинный, поэтому большинство этой длины приходится именно на тело и голову. Из-за таких огромных размеров и вес у земноводного впечатляющий – около 180 кг. Продолжительность его жизни чаще всего длится от 55 до 60 лет.

Именно эти удивительные амфибии появились много миллионов лет назад и смогли пережить расцвет эпохи рептилий и гибель динозавров, успешно приспосабливаясь к меняющимся условиям жизни. Но сейчас над ними нависла новая угроза, с которой этот вид справляется менее успешно. Дело в том, что мясо исполинских саламандр очень нежное и мягкое, что стало причиной массового уничтожения популяции в Японии и Китае, где живут эти амфибии. Пока что ситуацию не может изменить то, что исполинскую саламандру внесли в международную Красную книгу и взяли под охрану закона.

Кроме варварского отношения со стороны людей, по численности вида серьёзно ударило ухудшение состояния природных водоёмов, так как эти земноводные могут жить только в чистой воде без промышленных загрязнителей. Для того, чтобы как-то исправить ситуацию, в Китае создали огромный питомник по разведению исполинских саламандр, где они содержатся в идеальных условиях и успешно размножаются.

Кто такие земноводные?

Земноводные, или амфибии (Amphibia) − хладнокровные четвероногие позвоночные животные, яйца которых не имеют жесткой защитной оболочки вокруг эмбриона. Термин «амфибия» происходит от греческого амфи, означающего «оба» и «биос», что означает «жизнь», следовательно, «двойная жизнь». Это отражает тот факт, что большинство земноводных являются двухфазными, имеют водную стадию, где они проводят часть своего времени, а также наземную стадию. Многие, но далеко не все земноводные, претерпевают изменения от водной личиночной стадии, в которой они пользуются кислородом из воды и испытывают недостаток в конечностях, до четвероногих, дышащих воздухом, взрослых особей, приспособленных к жизни на земле. Есть около шести тысяч различных живых видов амфибий. К примерам относятся лягушки, жабы, саламандры, тритоны, протеи и червяги.

фото Julian Hodgson flickr.com

Весьма разнообразная группа животных, что плохо иллюстрирует наиболее общие определяющие характеристики, земноводные обычно имеют гладкую и голую кожу. Тем не менее некоторые из них имеют дермальные чешуйки. По сравнению с рыбой, земные амфибии водной фазы обычно дышат через кожу и через легкие, а не благодаря жабрам, и имеют конечности вместо плавников, но некоторые амфибии также используют жабры.

Занимая местообитания в большинстве районов мира, земноводные играют важную роль в балансе природы. Они иллюстрируют двухуровневую функциональность, поскольку потребляют значительное количество насекомых и других беспозвоночных и сами являются жертвами крупных животных, что делает их неотъемлемой частью пищевых сетей. Амфибии также важны в кругообороте питательных веществ и в качестве предвестников вредных изменений окружающей среды.

Земноводные также играют важную роль в человеческом обществе. И исторически, и в настоящее время вещества, производимые из амфибий, являются важным источником для медицинских препаратов. Доказано, что они снижают распространенность болезней, вызванных насекомыми, за счет сокращения их числа. В религии амфибии часто были важными символами, будь то в шаманизме, ранних египетских религиях или религиях в предколумбийских Америках.

С 1970-х годов многие популяции земноводных начали снижаться, причем значительная часть сокращения объясняется антропоморфными (вызванными человеком) причинами. Как по этическим, так и по практическим соображениям людям нужно инвестировать в сохранение этих ценных животных.

Изучение амфибий и рептилий известно как герпетология.

Внутреннее строение[править]

Внутреннее строение земноводных

Скелетправить

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

Дыхательная системаправить

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 системаправить

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.

Органы пищеваренияправить

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.

Нервная системаправить

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.

Органы чувствправить

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 выделенияправить

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.

Органы размноженияправить

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.

Современные виды амфибий

Среди земноводных выделяют следующие виды:

1. Тритон. Животное относится к отряду Хвостатых. Имеет вытянутое тело и хвост. Обитают как в водной среде, так и на земле. В зависимости от места обитания имеет соответствующую пигментацию. В холодный период впадает в спячку, а с потеплением у него начинается период размножения. Благодаря регенерации тритон способен отращивать конечности. RELAXINFO Питаются насекомыми, мальками рыбы и ракообразных.
2. Саламандра. Эта амфибия стала символом бессмертия и неуязвимости к огню, героем различных суеверий и историй. Саламандра — одна из самых опасных земноводных. Тело животного ядовито из-за слизи, поэтому ее убийца может сам отравиться. Для саламандр характерно живорождение. Предпочитает умеренный климат. Способна регенерировать конечности.
3. Лягушка. Животное характеризуется способностью к жизни как в водоемах, так и на суше. При низких температурах впадает в анабиоз. Бесснежные холодные зимы для лягушек смертельны. Пигментация тела зависит от окружающей среды.
4. Жаба. От лягушек отличается короткими конечностями, сухостью эпидермиса и преимущественно наземным образом жизни. Существуют пустынные виды, которые в засушливый период впадают в спячку.​
5. Червяга. Червяга внешне напоминает дождевого червя. Обитает в тропическом климате. Водные представители живородящие, а сухопутные откладывают яйца. Яд кожного покрова защищает от агрессии.

Первые сухопутные жители — амфибии, которые занимают важную нишу в экосистеме земли. Они уничтожают огромное количество вредных насекомых, а сами являются кормом для многих животных. Сколько одна жаба уничтожает вредителей? Несколько тысяч в течение года. Какой бы ни была предвзятость относительно земноводных, необходимо помнить, что они очень полезны человеку. А также их часто используют в лабораториях как образцы. Во многих странах эти существа находятся под защитой: это произошло благодаря сообщениям и докладам ученых.

Соты на спине

Жаба-пипа не доверяет окружающей среде в ответственном деле выращивания потомства, предпочитая самой обеспечить безопасность своим детям

В то время, когда самец мечет икру, самка подставляет спину под поток икринок, а самец осторожно вдавливает их прямо в кожу самки. Через несколько часов её спина внешне напоминает соты, в которых надёжно спрятано от 40 до 144 икринок

Вынашивает пипа своих детей на протяжении 80 дней. За это время они успевают вылупиться из икринок, превратиться в головастиков и стать сформированными особями. Спина мамы разбухает всё больше, и ей становится очень сложно перемещаться, так как её вес увеличивается почти в 3 раза. Питание и кислород к детёнышам поступают из материнского организма, поэтому за месяцы вынашивания пипа очень сильно истощается.

После того, как малыши становятся достаточно сформированными, они прорывают плёночку и активно выбираются наружу, расползаясь в разные стороны. Так начинается их длинная самостоятельная жизнь, в которой обзавестись собственным потомством они смогут только после 6-летнего возраста.

Невероятная регенерация

Класс земноводных известен своей способностью к возобновлению утраченных органов и быстрому восстановлению тканей. Но даже на фоне всех остальных представителей класса гребенчатый тритон выдаётся далеко вперёд благодаря удивительным способностям к регенерации.

В окружающей природе у него много врагов, поэтому травмы и повреждения тела для этой амфибии – не редкость. Учёными было замечено, что заживление происходит со скоростью, которая просто поражает. После этого начались многочисленные лабораторные исследования, в ходе которых удалось установить, что гребенчатый тритон может вырастить заново практически любой орган. После полной потери лап или хвоста они восстанавливаются за 3-4 месяца. Даже после того, как ему полностью удаляли оба глаза, они вырастали за 10 месяцев и ничем не уступали тем, которые были раньше: амфибия могла видеть ими так же.

И даже на этом удивительные свойства гребенчатого тритона не заканчивались. Если в водоёме, где он живёт, вода замерзает и животное превращается в лёд, то после оттаивания оно продолжает жить, как ни в чём не бывало. Если же случается сильная засуха, тритон превращается в высушенную мумию, которая, казалось бы, никогда уже не оживёт. Но после первого же дождя он восстанавливает все ткани организма и продолжает жить и размножаться.