Класс Земноводные = Амфибии.

Первые наземные позвоночные, еще сохранившие связь с водной средой. Класс насчитывает 3900 видов и включает 3 отряда: хвостатые (саламандры, тритоны), безногие (тропические червяги) и бесхвостые (жабы, квакши, лягушки, и др.).

Вторично-водные животные. Поскольку в яйце отсутствует амниотическая полость (вместе с круглоротыми и рыбами амфибии относятся к анамниям), они размножаются в воде, где проходят начальные этапы их развития. На разных стадиях жизненного цикла земноводные ведут наземный или полуводный образ жизни, распространены практически повсеместно, преимущественно в районах с высокой влажностью по берегам пресных водоемов и на сырых почвах. Среди земноводных нет форм, которые могли бы жить в соленой морской воде. Характерны различные способы передвижения: известны виды, совершающие довольно длинные прыжки, передвигающиеся шагом или «ползающие», лишенные конечностей (червяги).

Основные признаки земноводных.

Амфибии сохранили многие черты своих чисто водных предков, но наряду с этим приобрели и ряд признаков, свойственных настоящим наземным позвоночным.

Для хвостатых и бесхвостых характерно личиночное развитие с жаберным дыханием в пресной воде (головастики лягушки) и их метаморфоз во взрослую особь, дышащую легкими. У безногих по вылуплении личинка принимает вид взрослого животного.

Кровеносная система характеризуется двумя кругами кровообращения. Сердце трехкамерное. Имеет один желудочек и два предсердия.

Обособляются шейный и крестцовый отделы позвоночника, имеющие по одному позвонку.

Для взрослых земноводных характерны парные конечности с шарнирными суставами. Конечности пятипалые.

Череп двумя затылочными мыщелками подвижно сочленяется с шейным позвонком.

Тазовый пояс плотно причленяется к поперечным отросткам крестцового позвонка.

Глаза имеют подвижные веки и мигательные перепонки для предохранения глаз от засорения и высыхания. За счет выпуклой роговицы и уплощенного хрусталика улучшается аккомодация.

Передний мозг увеличивается и разделяется на два полушария. Средний мозг и мозжечок развиты незначительно. От головного мозга отходит 10 пар черепно – мозговых нервов.

Кожа голая, т.е. лишена каких – либо роговых или костных образований, проницаема для воды и газов. Поэтому она всегда влажная – кислород сначала растворяется в жидкости, покрывающей кожу, после чего диффундирует в кровь. То же самое происходит с углекислым газом, но в обратном направлении.

Почки, как у рыб, первичные = мезонефрические.

Для улавливания звуковых волн воздушной среды появляется барабанная перепонка, за ней - среднее ухо (барабанная полость), в котором располагается слуховая косточка – стремя, которая проводит колебания к внутреннему уху. Евстахиевой трубой полость среднего уха сообщается с ротовой полостью. Появляются хоаны – внутренние ноздри, носовые ходы становятся сквозными.

Температура тела непостоянная (пойкилотермия) зависит от температуры окружающей среды и лишь слегка превышает последнюю.

Ароморфозы:

Появились легкие и легочное дыхание.

Усложнилась кровеносная система, развился легочный круг кровообращения, т.е. у амфибий два круга кровообращения – большой и малый. Сердце трехкамерное.

Сформировались парные пятипалые конечности, представляющие собой систему рычагов с шарнирными суставами и предназначенные для передвижения по суше.

Образовался шейный отдел в позвоночнике, обеспечивающий движение головы, и крестцовый отдел – место прикрепления тазового пояса.

Появились среднее ухо, веки, хоаны.

Дифференцировка мышц.

Прогрессивное развитие нервной системы.

Филогения.

Земноводные произошли от древних кистеперых рыб в девонском периоде палеозойской эры примерно 350 млн. лет назад. Первые земноводные – ихтиостеги – по внешнему виду напоминали современных хвостатых амфибий. В их строении были черты, свойственные рыбам, в том числе рудименты жаберной крышки и органы боковой линии.

Покров. Двухслойный. Эпидермис многослойный, кориум – тонкий, но обильно снабжен капиллярами. У земноводных сохранилась способность вырабатывать слизь, но не отдельными клетками, как у большинства рыб, а оформленными слизистыми железами альвеолярного типа. Кроме того, у амфибий часто имеются зернистые железы с ядовитым секретом разной степени токсичности. Цвет кожи амфибий зависит от особых клеток – хроматофоров. К их числу принадлежат меланофоры, липофоры и иридоциты.

Под кожей у лягушек имеются обширные лимфатические лакуны – резервуары, заполненные тканевой жидкостью и позволяющие при неблагоприятных условиях накапливать запас воды.

Скелет подразделяется на осевой и добавочный, как у всех позвоночных. Позвоночный столб более дифференцирован на отделы, чем у рыб и состоит из четырех отделов: шейного, туловищного, крестцового и хвостового. Шейный и крестцовый отделы имеют по одному позвонку. Туловищных позвонков у бесхвостых обычно семь, а все хвостовые позвонки (примерно 12) сливаются в единую косточку – уростиль. У хвостатых 13 – 62 туловищных и 22 – 36 хвостовых позвонков; у безногих общее число позвонков доходит до 200 – 300. Наличие шейного позвонка важно, т.к. в отличие от рыб, земноводные не могут так быстро разворачивать свое тело, а шейный позвонок делает голову подвижной, но с малой амплитудой. Амфибии не могут поворачивать голову, но могут ее наклонять.

Позвонки у разных амфибий могут различаться по своему типу. У безногих и низших хвостатых позвонки амфицельные, с сохранившейся хордой, как у рыб. У высших хвостатых позвонки опистоцельные, т.е. спереди тела выгнуты, а сзади вогнуты. У бесхвостых, наоборот, передняя поверхность тел позвонков вогнута, а задняя выгнута. Такие позвонки называются процельными. Наличие сочленовных поверхностей и сочленовных отростков обеспечивает не только прочное соединение позвонков, но и делает осевой скелет подвижным, что важно для передвижения хвостатых амфибий в воде без участия конечностей, за счет боковых изгибов тела. Кроме того, возможны вертикальные движения.

Череп амфибий представляет собой как бы видоизмененный череп костистой рыбы, приспособленный к наземному существованию. Мозговой череп пожизненно сохраняется преимущественно хрящевым. Затылочная область черепа содержит только две боковые затылочные кости, которые несут по сочленовному мыщелку, с помощью которых череп крепится к позвонкам. Висцеральный череп амфибий претерпевает наибольшие преобразования: возникают вторичные верхние челюсти; образованные межчелюстными (предчелюстными) и верхнечелюстными костями. Редукция жаберного дыхания привела к радикальному изменению подъязычной дуги. Подъязычная дуга преобразуется в элемент слухового аппарата и подъязычную пластинку. В отличие от рыб, висцеральный череп амфибий непосредственно прирастает небно-квадратным хрящом ко дну мозгового черепа. Такой тип прямого соединения компонентов черепа без участия элементов подъязычной дуги называется аутостилией. Элементы жаберной крышки у амфибий отсутствуют.

Добавочный скелет включает в себя кости поясов и свободных конечностей. Как и у рыб, кости плечевого пояса амфибий находятся в толще мышц, которые связывают их с осевым скелетом, но сам пояс не связан с осевым скелетом непосредственно. Пояс обеспечивает опору для свободной конечности.

Всем наземным животным постоянно приходится преодолевать силу тяжести, чего не нужно делать рыбам. Свободная конечность служит опорой, позволяет приподнять тело над поверхностью и обеспечивает перемещение. Свободные конечности состоят из трех отделов: проксимального (одна кость), промежуточного (две кости) и дистального (относительно большое число костей). У представителей разных классов наземных позвоночных встречаются особенности строения той или иной свободной конечности, но все они носят вторичный характер.

У всех амфибий проксимальный отдел свободной передней конечности представлен плечевой костью, промежуточный – локтевой и лучевой костями у хвостатых и единой костью предплечья (она образована в результате сращения локтевой и лучевой кости) у бесхвостых. Дистальный отдел образован запястью, пястью и фалангами пальцев.

Пояс задних конечностей сочленяется непосредственно с осевым скелетом, с его крестцовым отделом. Надежное и жесткое соединение тазового пояса с позвоночным столбом обеспечивает работу задних конечностей, которые более важны для перемещения амфибий.

Мышечная система отличается от мышечной системы рыб. Туловищная мускулатура сохраняет метамерное строение только у безногих. У хвостатых метамерия сегментов нарушается, а у бесхвостых амфибий начинают обособляться участки мышечных сегментов, дифференцируясь в лентовидные мышцы. Резко возрастает масса мускулатуры конечностей. У рыб движения плавников обеспечиваются главным образом мышцами, расположенными на туловище, тогда как пятипалая конечность двигается за счет мышц, расположенной в ней самой. Появляется сложная система мускулов – антагонистов – мышц сгибателей и разгибателей. Сегментированная мускулатура имеется только в области позвоночного столба. Усложняется и специализируется мускулатура ротовой полости (жевательная, языка, дна ротовой полости), не только участвующая в захвате и проглатывании пищи, но и обеспечивающая вентиляцию ротовой полости и легких.

Полость тела – целом. У земноводных в связи с исчезновением жабр изменилось относительное положение перикардиальной полости. Ее вытолкнуло на дно грудной клетки в зону, прикрывающуюся грудиной (или коракоидом). Над ней в паре целомических каналов лежат легкие. Полости, вмещающие сердце и легкие. Разделяет плеврокардиальная перепонка. Полость, в которой располагаются легкие, сообщается с главным целомом.

Нервная система. Головной мозг ихтиопсидного типа, т.е. главным интегрирующим центром является средний мозг, но мозг амфибий имеет ряд прогрессивных изменений. Мозг амфибий имеет пять отделов и отличается от мозга рыб, главным образом, большим развитием переднего мозга, полным разделением его полушарий. Кроме того, нервное вещество уже выстилает кроме дна боковых желудочков также бока и крышу, образуя мозговой свод – архипаллиум. Развитие архипаллиума, сопровождающееся усилением связей с промежуточным и особенно средним мозгом, приводит к тому, что ассоциативная деятельность, регулирующая поведение, осуществляется у земноводных не только продолговатым и средним мозгом, но и полушариями переднего мозга. Удлиненные полушария спереди имеют общую обонятельную долю, от которой берут начало два обонятельных нерва. Позади переднего мозга находится промежуточный мозг. На его крыше располагается эпифиз. На нижней стороне мозга имеется перекрест зрительных нервов (хиазма). От дна промежуточного мозга отходит воронка и гипофиз (нижняя мозговая железа).

Средний мозг представлен в виде двух круглых зрительных долей. Сзади зрительных долей лежит слаборазвитый мозжечок. Сразу же за ним расположен продолговатый мозг с ромбовидной ямкой (четвертый желудочек). Продолговатый мозг постепенно переходит в спинной мозг.

У земноводных от головного мозга отходит 10 пар головных нервов. Одиннадцатая пара не развита, а двенадцатая отходит за пределами черепа.

Настоящих спинномозговых нервов у лягушки 10 пар. Три передние принимают участие в образовании плечевого сплетения, иннервирующего передние конечности, а четыре задние пары – в образовании пояснично-крестцового сплетения, иннервирующего задние конечности.

Органы чувств обеспечивают ориентировку земноводных в воде и на суше.

Органы боковой линии есть у всех личинок и у взрослых с водным образом жизни. Представлены скоплением чувствительных клеток с подходящими к ним нервами, которые разбросаны по всему телу. Чувствительные клетки воспринимают температурные, болевые, тактильные ощущения, а также изменение влажности и химического состава окружающей среды.

Органы обоняния. У амфибий с каждой стороны головы имеется небольшая наружная ноздря, которая ведет в удлиненный мешок, заканчивающийся внутренней ноздрей (хоаной). Хоаны открываются в передней части крыши ротовой полости. Спереди от хоан слева и справа имеется по мешку, которые открываются в носовую полость. Это т.н. вомероназальный орган. В нем большое количество сенсорных клеток. Его функция состоит в получении обонятельной информации о пище.

Органы зрения имеют строение, характерное для наземного позвоночного. Это выражается в выпуклой форме роговицы, хрусталике в виде двояковыпуклой линзы, в подвижных веках, защищающих глаза от высыхания. Но аккомодация, как и у рыб, достигается перемещением хрусталика путем сокращения ресничной мышцы. Мышца располагается в кольцевом валике, окружающем хрусталик, и при ее сокращение хрусталик лягушки несколько выдвигается вперед.

Орган слуха устроен по наземному типу. Появляется второй отдел – среднее ухо, в котором помещается впервые появляющаяся у позвоночных слуховая косточка – стремя. Барабанная полость соединена с глоточной областью евстахиевой трубой.

Поведение земноводных весьма примитивно, условные рефлексы вырабатываются медленно, а угасают быстро. Двигательная специализация рефлексов очень мала, поэтому лягушка не может сформировать защитный рефлекс отдергивания одной лапки, и при раздражении одной конечности она дергает обеими лапками.

Пищеварительная система начинается ротовой щелью, ведущей в ротоглоточную полость. В ней располагается мускулистый язык. В нее открываются протоки слюнных желез. Язык и слюнные железы впервые появляются у амфибий. Железы служат только для смачивания пищевого комка и в химической обработке пищи не участвуют. На межчелюстных, верхнечелюстных костях, сошнике располагаются простые конические зубы, которые основанием прикрепляются к кости. Пищеварительная трубка дифференцируется на ротоглоточную полость, короткий пищевод, выполняющий функцию проведения пищи в желудок, и объемистый желудок. Пилорическая его часть переходит в двенадцатиперстную кишку – начало тонкого кишечника. В петле между желудком и двенадцатиперстной кишкой лежит поджелудочная железа. Тонкая кишка плавно переходит в толстую кишку, которая заканчивается выраженной прямой кишкой, открывающейся в клоаку.

Пищеварительными железами являются печень с желчным пузырем и поджелудочная железа. Протоки печени вместе с протоком желчного пузыря открываются в двенадцатиперстную кишку. Протоки поджелудочной железы впадают в проток желчного пузыря, т.е. самостоятельного сообщения с кишечником эта железа не имеет.

Т.о. пищеварительная система амфибий отличается от аналогичной системы рыб большей длиной пищеварительного тракта, конечный отдел толстой кишки открывается в клоаку.

Кровеносная система замкнутая. Два круга кровообращения. Сердце трехкамерное. Кроме того, в сердце имеется венозный синус, сообщающийся с правым предсердием, а с правой стороны желудочка отходит артериальный конус. От него отходят три пары сосудов, гомологичных жаберным артериям рыб. Каждый сосуд начинается самостоятельным отверстием. Все три сосуда левой и правой стороны идут вначале общим артериальным стволом, окруженным общей оболочкой, а затем разветвляются.

Сосуды первой пары (считая от головы), гомологичные сосудам первой пары жаберных артерий рыб, называются сонными артериями, которые несут кровь к голове. По сосудам второй пары (гомологичным второй паре жаберных артерий рыб) – дугам аорты – кровь направляется к задней части тела. От дуг аорты отходят подключичные артерии, несущие кровь к передним конечностям.

По сосудам третьей пары, гомологичным четвертой паре жаберных артерий рыб – легочным артериям – кровь направляется в легкие. От каждой легочной артерии отходит крупная кожная артерия, по которой кровь направляется в кожу для окисления.

Венозная кровь от переднего конца тела собирается по двум парам яремных вен. Последняя, сливаясь с кожными венами, уже принявшими в себя подключичные вены, образует две передние полые вены. Они несут в венозный синус смешанную кровь, поскольку по кожным венам движется артериальная кровь.

У личинок земноводных один круг кровообращения, их кровеносная система подобна кровеносной системе рыб.

У амфибий появляется новый орган кровообращения – красный костный мозг трубчатых костей. Эритроциты крупные, ядерные, лейкоциты неодинаковы по внешнему виду. Есть лимфоциты.

Лимфатическая система. Кроме лимфатических мешков, расположенных под кожей, имеются лимфатические сосуды и сердца. Одна пара лимфатических сердец помещается около третьего позвонка, другая – вблизи клоачного отверстия. Селезенка, имеющая вид небольшого круглого тела красного цвета, располагается на брюшине вблизи начала прямой кишки.

Дыхательная система. Принципиально отличается от дыхательной системы рыб. У взрослых особей органами дыхания являются легкие и кожа. Дыхательные пути в связи с отсутствием шейного отдела короткие. Представлены носовой и ротоглоточной полостями, а также гортанью. Гортань открывается непосредственно в легкие двумя отверстиями. Вследствие редукции ребер легкие наполняются посредством заглатывания воздуха – по принципу нагнетательного насоса.

Анатомически дыхательная система амфибий включает в себя ротоглоточную полость (верхние воздухоносные пути) и гортанно – трахеальную полость (нижние пути), которая непосредственно переходит в мешковидные легкие. Легкое в процессе эмбрионального развития образуются как слепой вырост переднего (глоточного) отдела пищеварительной трубки, поэтому и во взрослом состоянии остается связанным с глоткой.

Т.о. дыхательная система у наземных позвоночных анатомически и функционально подразделяется на два отдела – систему воздухоносных путей и респираторный отдел. Воздухоносные пути осуществляют двусторонний транспорт воздуха, но не участвуют в самом газообмене, респираторный отдел осуществляет газообмен между внутренней средой организма (кровью) и атмосферным воздухом. Газообмен происходит через поверхностную жидкость и идет пассивно в соответствии с градиентом концентрации.

Система жаберных крышек становится ненужной, поэтому жаберный аппарат у всех наземных животных частично видоизменяется, его скелетные структуры частично входят в состав скелета (хрящей) гортани. Вентиляция легких осуществляется за счет принудительных движений специальной соматической мускулатуры в процессе дыхательного акта.

Выделительная система, как и у рыб, представлена первичными, или туловищными почками. Это компактные тела красновато – коричневого цвета, лежащие по бокам позвоночника, а не лентовидные, как у рыб. От каждой почки тянется к клоаке тонкий вольфов канал. У самок лягушек он служит только мочеточником, а у самцов и мочеточником и семяпроводом. В клоаку вольфовы каналы открываются самостоятельными отверстиями. Также отдельно открывается в клоаку и мочевой пузырь. Окончательным продуктом азотистого обмена у амфибий является мочевина. У водных личинок амфибий основным продуктом азотистого обмена является аммиак, который в виде раствора выводится через жабры и кожу.

Амфибии – гиперосмотические животные по отношению к пресной воде. Вследствие этого вода постоянно поступает в организм через кожу, которая не имеет механизмов, препятствующих этому, как у других наземных позвоночных. Морская вода гиперосмотична по отношению к осмотическому давлению в тканях земноводных, при помещении их в такую среду вода через кожу будет уходить из организма. Вот почему земноводные не могут жить в морской воде и погибают в ней от обезвоживания.

Половая система. У самцов органы размножения представлены парой округлых беловатых семенников, прилегающих к брюшной поверхности почек. От семенников к почкам тянутся тонкие семявыводящие канальцы. Половые продукты из семенника через эти канальцы направляются в тела почек, далее в вольфовы каналы и по ним в клоаку. Перед впадением в клоаку вольфовы каналы образуют небольшое расширение – семенные пузырьки, служащие для временного депонирования спермы.

Органы размножения самок представлены парными яичниками зернистого строения. Сверху над ними располагаются жировые тела. В них накапливаются питательные вещества, обеспечивающие формирование половых продуктов во время зимней спячки. В боковых частях полости тела расположены сильно извитые светлые яйцеводы, или мюллеровы каналы. Каждый яйцевод в полость тела в области сердца открывается воронкой; нижняя маточная часть яйцеводов резко расширена и открывается в клоаку. Созревшие яйца через разрыв стенок яичника выпадают в полость тела, затем захватываются воронками яйцеводов и по ним перемещаются в клоаку.

Вольфовы каналы у самок выполняют только функции мочеточников.

У бесхвостых земноводных оплодотворение наружное. Икринка сразу же орошаются семенной жидкостью.

Наружные половые признаки самцов:

У самцов на внутреннем пальце передних конечностей имеется половая бородавка, которая достигает особенного развития ко времени размножения и помогает самцам удерживать самок при оплодотворении икры.

Самцы обычно меньше самок.

Развитие земноводных сопровождается метаморфозом. Яйца содержат относительно немного желтка (мезолецитальные яйца), поэтому происходит радиальное дробление. Из яйца выходит личинка – головастик, которая по своей организации значительно ближе к рыбам, чем к взрослым амфибиям. Он имеет характерную рыбообразную форму - длинный хвост, окруженный хорошо развитой плавательной перепонкой, по бокам головы у него есть две – три пары наружных перистых жабр, парные конечности отсутствуют; имеются органы боковой линии, функционирующей почкой является пронефрос (предпочка). Вскоре наружные жабры исчезают, а взамен их развиваются три пары жаберных щелей с их жаберными лепесточками. В это время сходством головастика с рыбой является также двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Затем путем выпячивания из брюшной стенки пищевода развиваются парные легкие. На этой стадии развития артериальная система головастика чрезвычайно похожа на артериальную систему кистеперых и двоякодышащих рыб, и все отличие сводится к тому, что благодаря отсутствию четвертой жабры четвертая приносящая жаберная артерия без перерыва переходит в легочную артерию. Еще позже жабры редуцируются. Впереди жаберных щелей с каждой стороны образуется складка кожи, которая, постепенно разрастаясь назад, затягивает эти щели. Головастик переходи всецело на легочное дыхание и заглатывает ртом воздух. В дальнейшем у головастика формируется парные конечности – сперва передние, потом задние. Однако передние находятся дольше скрытыми под кожей. Хвост и кишечник начинают укорачиваться, появляется мезонефрос, личинка постепенно переходит от растительной пищи к животной и превращается в молодую лягушку.

В ходе развития личинки у нее перестраиваются внутренние системы: дыхательная, кровеносная, выделительная, пищеварительная. Метаморфоз завершается формированием миниатюрной копии взрослой особи.

Для амбистом характерная неотения, т.е. у них размножаются личинки, которых длительное время принимали за самостоятельный вид, поэтому у них есть свое название – аксолотль. Такая личинка крупнее взрослой особи. Другой интересной группой являются протеи, постоянно живущие в воде, которые в течение всей жизни сохраняют наружные жабры, т.е. признаки личинки.

Метаморфоз головастика в лягушку представляет огромный теоретический интерес, т.к. не только доказывает, что земноводные произошли от рыбообразных существ, но дает возможность в подробностях восстановить эволюцию отдельных систем органов, в частности систем кровообращения и дыхания, при переходе водных животных в наземные.

Значение земноводных состоит в том, что они поедают многих вредных беспозвоночных и сами служат пищей другим организмам в цепях питания.

Земноводные - это внушительная группа позвоночных животных, которые занимают промежуточное положение между хордовыми наземными животными и рыбами. Их также называют амфибиями. Греческое слово Amphibia дословно переводится как «две жизни» или «двоякая жизнь», что отлично иллюстрирует суть земноводных. Они рождаются в воде практически рыбами, потом превращаются в наземных существ, но при этом большинство из них навсегда привязаны к водоемам. Поразительные метаморфозы, происходящие при развитии земноводных, длятся несколько месяцев и похожи на ускоренную съемку эволюционных процессов, занявших десятки миллионов лет.

Происхождение

Биологическая эволюция земноводных началась примерно 400 миллионов лет назад, их прародителями стали кистеперые рыбы. Постепенно эволюционирующие существа приобретали необходимые для жизни на земле признаки: каркас из костей и мышц, способный удерживать вес животного; кости передних и задних конечностей; ноздри; легкие, пригодные для дыхания на воздухе, и прочее.

Новые признаки земноводных помогли им не только выжить и освоить прибрежную территорию, но и стать главенствующим видом на планете. Примерно 60 миллионов лет назад амфибии царствовали на Земле, пока не уступили доминирующее место рептилиям. Правда, в те времена земноводные были гораздо крупнее их современных потомков, их габариты измерялись метрами.

Классификация

Ученые спорят о количестве видов земноводных, называются цифры от 2000 до 7700 видов. Зато их классификация полемики не вызывает. Ныне живущий на земле класс Земноводные делится на три отряда:

• Бесхвостые. Самый высокоорганизованный и многочисленный отряд, включающий 48 семейств и тысячи видов жаб и лягушек. Общими особенностями его представителей является лучшее развитие задних конечностей по сравнению с передними; сросшиеся в единую кость хвостовые позвонки.
• Хвостатые. Включает 10 семейств и несколько сот видов саламандр, сирен и тритонов. Особенности земноводных этого отряда: одинаковое развитие конечностей (не считая сирен); длинный хвост, помогающий плавать, змееобразные движения. Некоторые представители ведут сугубо водную жизнь.
• Безногие. Включает 3 современных семейства и менее 100 видов. Особенности: отсутствие конечностей; червеобразная форма; подземный образ жизни.

Амфибии обладают кожным покровом, который нуждается в постоянном смачивании, без воды они буквально высыхают и быстро умирают. Поэтому около 60% земноводных - это животные, обитающие на суше рядом с теми водоемами, где они родились. Некоторые амфибии никогда не появляются на суше и живут только в воде. Немногие виды обосновались на деревьях. Безногие червяги предпочитают подземную жизнь во влажной почве, подобно обычным червям.

Домом для земноводных становятся места рядом пресными водоемами с достаточно теплой водой. В соленой воде амфибии жить не могут, кроме очень редких видов, например, крабоядной лягушки и жабы аги, которые встречаются в солоноватых устьях рек, впадающих в моря. Для других земноводных соленая вода смертельна, что объясняет практически полное отсутствие этих животных на далеких океанических островах.

Хладнокровные земноводные, система терморегуляции которых устроена таким образом, что при низких температурах они впадают в оцепенение или умирают, при высоких быстро погибают от перегрева, весьма зависимы от температуры окружающей среды и в жаркие дни нуждаются в прохладных водоемах. Некоторые виды обрели полезную способность закапываться в мягкую почву, прячась от иссушающего солнца.

Распространение

Большая часть амфибий обитает в субтропиках и тропиках. Чем дальше от экватора, тем меньше встречаются земноводные. Это опять же объясняется их зависимостью от внешних условий, в первую очередь - от температуры. Существуют уникальные виды, живущие за Полярным кругом, однако это лишь исключения, которые подтверждают общее правило: амфибиям нужно тепло, высокая влажность и теплые водоемы. Для примера: на частично тропическом, частично субтропическом Мадагаскаре насчитывается почти 250 видов земноводных, а в России — всего 28 видов.

Основные признаки земноводных

Амфибии одновременно являются обладателями признаками своих водных предков и наземных позвоночных, вот основные из них:

• Более сложная, в отличие от рыб, система кровообращения с двумя кругами и сердце с тремя камерами - два предсердия и желудочек.
• Обособленные отделы позвоночника.
• Передние и задние лапы с шарнирными суставами, исключением являются безногие земноводные.
• Глаза с утолщенным хрусталиком, подвижными веками и выпуклой роговицей.
• Слуховые органы земноводных совершеннее рыбьих, добавилось среднее ухо и барабанная перепонка.
• Более сложный, чем у рыб, мозг с разделением на полушария.
• Кожный покров участвует в дыхании, проницаем для газов и воды, покрыт слизью, которая участвует в газообмене и защищает от зловредных микробов.
• Первичные почки такие же, как и у рыб.
• Хладнокровность.
• Внешнее оплодотворение.
• У личинок (головастиков) много рыбьих признаков: жизнь в воде; боковая линия; жабры.

Строение земноводных

Червяги по праву относятся к амфибиям, но кардинально отличаются от представителей других отрядов амфибий, напоминая внешним видом и строением всем знакомых червей. Большинство же известных земноводных обладают небольшим вытянутым телом с четырьмя конечностями и хвостом в случае с отрядом хвостатых. У хвостатых сирен задние лапы отсутствуют, а у червяг вообще нет конечностей.

Тело плавно переходит в голову, которая может поворачиваться в сторону, чего не наблюдается у рыб. Череп амфибий - плоский и широкий, состоит из хрящей и сросшихся костей. Позвоночник делится на четыре отдела: туловищный, шейный, хвостовой и крестцовый. Периферический скелет включает в себя: скелеты передних и задних конечностей; плечевой и тазовый пояса.

Кожа амфибий покрыта железами и сложной системой кровеносных сосудов. Железы выделяют увлажняющую и защищающую от микробов слизь, которая активно участвует в дыхании земноводных, помогая коже впитывать кислород и избавляться от углекислого газа. Слизь амфибий зачастую содержит токсичные вещества и защищает не только от микроорганизмов, но и от хищников. Большая часть амфибий безвредна для человека, но встречаются и чрезвычайно опасные виды. Так, мировой рекорд по ядовитости среди позвоночных принадлежит лягушке листолазу, обитающей в колумбийских лесах.

Мускулатура земноводных обеспечивает разнообразные движения животного, отлично развита и частично сегментирована. Группы мышц крепятся сухожилиями к костям и делятся на приводящие и отводящие, сгибатели и разгибатели. Внутренние органы земноводных довольно просты и включают в себя мозг, сердце, легкие, пищеварительную систему. Самый значительный объем в теле амфибии занимают органы пищеварения.

Дыхание и кровеносная система

Легкие земноводных имеют простое строение и малый объем. Его не хватает, чтобы обеспечить тело животного нужным количеством кислорода. Поэтому природа оснастила амфибий способностью одновременно дышать через легкие и кожу, которая впитывает кислород и разносит его по организму с помощью густой сети капилляров. Дыхание земноводных через легкие осуществляется нагнетанием воздуха постоянными движениями дна ротовой полости.

Кровеносная система состоит из трехкамерного сердца и двух кругов кровообращения. Как и у рыб, у головастиков лишь один круг. Второй появляется вместе с легкими и предназначен для перекачки, обогащенной кислородом, крови из легких к сердцу.

Нервная система и органы чувств

Мозг земноводного - это весьма усовершенствованный по сравнению с рыбьим мозгом орган. В нем имеется пять отделов: продолговатый мозг, мозжечок, промежуточный, средний и передние отделы. Особенно развит передний отдел, который разделен на полушария и больше по размеру, чем у рыб. От мозга амфибии отходит десять пар нервов к органам и конечностям.

Амфибии обладают следующими органами чувств:

• обонятельные мешочки, находящиеся ротоглоточной полости и ноздрях;
• вкусовые почки, расположенные в ротовой полости и на языке;
• внутреннее и среднее ухо, отделенное барабанной перепонкой от наружной среды;
• боковая линия личинок;
• глаза с выпуклой роговицей, защитными веками, мигательными перепонками, уплощенным хрусталиком, который позволяет видеть на изрядное расстояние, некоторые виды земноводных имеют цветное зрение.

Питание

Пищеварительная система земноводных несложная и эффективная. Амфибии ловят пищу мускулистым и липким языком, причем только движущуюся добычу. Если рядом будет неподвижно сидеть съедобное насекомое, лягушка не обратит на него внимание. Безногие виды питаются червями или личинками насекомых, которых находят для еды с помощью обоняния или на ощупь.

Земноводные не умеют жевать, несколько зубов используются лишь для удержания добычи. Слюнные железы помогают сформировать пищевой комок, который по короткому пищеводу отправляется в желудок. Между желудком и кишечником находится двенадцатиперстная кишка, которая активно участвует в пищеварении. Отходы удаляются через толстую кишку и клоаку.

Желудок, помимо своих прямых функций, используется земноводными в качестве гидростатического органа. Подобно плавательному пузырю у рыб, желудок, сжимаясь и разжимаясь, меняет удельный вес животного, что облегчает его погружение и всплытие.

Несмотря на то что личинки земноводных едят растительную пищу, все взрослые амфибии являются хищниками и питаются в основном насекомыми, их личинками, мелкими моллюсками, хотя некоторые виды не прочь поживиться мальками рыб, упавшими в воду грызунами, птенцами и даже себе подобными. Подобный рацион обусловлен тем, что растительная еда не подходит для очень вялого метаболизма, которым обладают хладнокровные земноводные. Млекопитающие существа в этом плане имеют преимущество, легко переваривая растительную пищу, но зато амфибиям нужно значительно меньше еды, чтобы насытиться.

Размножение и развитие

Амфибии - раздельнополые существа. Самки имеют парные яичники, из них яйцеклетки через яйцеводы и клоаку выпускаются наружу. У самцов есть пара семенников, которые соединены семяпроводами с мочеточниками и клоакой. Важным отличием земноводных, роднящих их с рыбами, является наружное оплодотворение: икра и сперма амфибий выделяются непосредственно в воду, где и зарождается новая жизнь.

Развитие личинки происходит с удивительными метаморфозами. Из оплодотворенной икры вылупляются личинки, которые слабо напоминают породивших их взрослых особей. У них нет конечностей, но есть присущие рыбам признаки: жабры, боковая линия, хвост для плавания, один круг кровообращения, двухкамерное сердце.

Постепенно развитие земноводного вступает в фазу метаморфозы: дыхание через жабры сменяется на легочное дыхание, появляется дополнительный круг для циркуляции крови, преобразуется сердце, появляются конечности, исчезает хвост, значительно видоизменяется мозг, органы чувств. За 2-3 месяца происходит поистине магическое превращение рыбообразной личинки во взрослую особь, способную жить на суше.

Значение

Несмотря на отталкивающий внешний облик и нелицеприятные мифы, земноводные - очень полезные существа. Они поедают насекомых, которые переносят опасные болезни, вредят лесам и сельскохозяйственным культурам. Амфибии и их личинки сами являются пищей для многих рыб и птиц. А порой жизнь земноводных напоминает жизнь рогатого скота: в некоторых странах создают настоящие фермы для выращивания гигантских лягушек и жаб, их мясо весьма дорого ценится элитными ресторанами. Также амфибии широко используются в качестве лабораторных животных для медицинских и биологических опытов.

Земноводные очень привязываются к родному водоему и территории вокруг него. Оказавшись по воле случая вдали от дома, они стремятся вернуться к нему, следуя природному инстинкту. Известны факты, когда амфибия преодолевала огромные для нее расстояния (до 800 метров), чтобы оказаться в знакомых с детства водах.

Особенность земноводных с одинаковым комфортом жить на суше и в воде общеизвестна, но есть одна амфибия, которая покушается и на третью стихию - воздух. Яванская лягушка способна буквально парить. При длине в 12 сантиметров она преодолевает по воздуху до 12 метров. Для этого она максимально растопыривает пальцы, используя перепонки между ними как паруса, ловящие потоки воздуха.

Заботливая лягушка, ее научное наименование Rheobatrachus Silus, сильно отличается от других земноводных необычным способом вынашивания потомства. Она проглатывает оплодотворенные икринки, которые развиваются внутри нее. Когда приходит срок, лягушка просто выплевывает лягушат, уже подготовленных к жизни в окружающей среде.

Самым крупным из ныне существующих земноводных считается китайская саламандра. По размерам она сравнима с человеком: ее вес достигает 70 килограммов, а длина - 180 сантиметров.

Paedophryne Amauensis — такое имя носит самое миниатюрное земноводная. Длина этой лягушки составляет порядка 8 миллиметров.

Гребенчатый тритон - чемпион по регенерации и выживаемости среди земноводных. Он способен отращивать себе любую конечность или хвост, переносить суровые морозы, оживать из практически засушенного состояния.

В неволе и при правильном уходе некоторые амфибии живут несколько десятков лет. Например, продолжительность жизни серой жабы достигает 36 лет, гребенчатого тритона - 28 лет, жерлянки - до 29 лет, квакши - 22 года, травяной лягушки - 18 лет, прудовой лягушки - 10 лет. В дикой природе редкая особь живет до 6 лет.

Существует целое семейство стеклянных лягушек, кожные покровы которых полупрозрачны и почти не скрывают от постороннего взора внутренние органы.

Червяги очень отличаются от других амфибий. Эти червеобразные существа не имеют глаз и конечностей, плохо слышат, но зато обладают отменным обонянием и осязанием. Живут в основном во влажной почве, в которой прорывают сложные тоннели, используя свой массивный и крепкий череп. Размножаются они тоже по-особенному: самка-червяга около полугода вынашивает в себе яйца, из них вылупляются детеныши, похожие на родителей. Еще одной необычной чертой этих амфибий является забота о потомстве, которое мать кормит собственной омертвелой кожей.

Земноводные

амфибии (Amphibia) (от греч. amphíbios - живущий двоякой жизнью), класс позвоночных животных. З. - первые позвоночные, перешедшие от водного к водно-наземному образу жизни. Откладывают икру, подобно рыбам, т.к. их яйца (икра) и зародыши лишены приспособлений для наземного развития (Анамнии). Развитие завершается Метаморфоз ом, во время которого личинки утрачивают сходство с рыбами и превращаются во взрослых животных. Организация З. как наземных позвоночных во многом несовершенна: интенсивность обмена веществ очень невысока, температура тела непостоянна и соответствует температуре внешней среды.

К современным З. относится около 2850 видов, объединяемых в 3 отряда: безногие, хвостатые и бесхвостые З. Безногие земноводные имеют удлинённое тело, конечности и хвост отсутствуют. Хвостатые земноводные имеют вытянутое тело, хвост хорошо развит, ноги обычно слабые и короткие. Бесхвостые земноводные имеют две пары конечностей, по земле передвигаются прыжками; в воде плавают, отталкиваясь задними конечностями, снабженными у большинства видов плавательные перепонками.

Мягкая и влажная кожа играет у З. важную роль в дыхании. Необходимая для Газообмен а влажность кожи поддерживается выделениями слизистых желёз. На спинной стороне тела расположены крупные белковые (серозные) железы, выделения которых ядовиты. Лишь у некоторых безногих З. в коже имеются мелкие костные чешуйки. Затылочных мыщелков два. Верхний костный элемент подъязычной дуги превращен в слуховую косточку. Во время метаморфоза жаберные дуги редуцируются и преобразуются вместе с нижними элементами подъязычной дуги в подъязычную кость. Общее число позвонков колеблется от 9 (у большинства бесхвостых З.) до 200 и более (у безногих З.). У большинства бесхвостых З. ребра полностью редуцированы. Конечности парные, пятипалого типа. Подвздошные кости таза (сильно удлинённые у бесхвостых З.) сочленяются с поперечными отростками крестцового позвонка.

Головной мозг З. имеет хорошо развитый передний мозг, полушария которого полностью разделены. Мозжечок развит очень слабо. Черепномозговых нервов 10 пар. У личинок З. имеются органы боковой линии (см. Боковые органы). Аккомодация глаза осуществляется перемещением хрусталика. У живущих в почве безногих З. и у пещерных хвостатых З. глаза недоразвиты. Бесхвостые З., кроме внутреннего уха, имеют полость среднего уха и барабанную перепонку. Органы осязания хорошо развиты. Органы обоняния хорошо выражены у безногих и хвостатых З. Органы вкуса развиты слабо.

Во взрослом состоянии все З. питаются исключительно животной пищей. Зубы служат лишь для схватывания и удержания добычи. У жаб (См. Жаба) и пип (См. Пипы) зубы полностью отсутствуют. В отличие от рыб, З. имеют подвижный язык, богатый железами, выделяющими клейкую слизь, что способствует захватыванию мелкой добычи. Пищеварительный тракт З. сравнительно короток. Большинство З. во взрослом состоянии имеет Лёгкие , хоаны (внутренние ноздри) и гортанные хрящи. В связи с отсутствием грудной клетки у большинства З. при опускании дна ротовой полости воздух всасывается в неё через ноздри; затем ноздри замыкаются клапанами, а дно рта поднимается к нёбу, нагнетая воздух в лёгкие через гортанную щель. Лёгочное дыхание дополняется кожным, которое иногда имеет преобладающее значение (например, у безлёгочных саламандр (См. Безлёгочные саламандры)). Хвостатые З., обитающие в воде, дышат жабрами (См. Жабры), сохраняя их в течение всей жизни.

Кровообращение личинок З. сходно с кровообращением рыб. Сердце З. после метаморфоза приобретает трёхкамерное строение, т. е. образовано 2 предсердиями и 1 желудочком. Правое предсердие получает венозную кровь, левое - артериальную (из лёгких и кожи). Венозная и артериальная кровь лишь частично смешиваются в полости желудочка, стенки которого имеют сложную систему мускульных перекладин. В лёгочные вены направляется главным образом венозная кровь, дуги аорты заполняются смешанной кровью, и лишь сонные артерии получают артериальную кровь. (рис. 1.)

У взрослых З. имеется парная туловищная почка. У личинок на ранних стадиях развития функционирует т. н. головная почка, или предпочка. Большое значение в водном обмене имеет мочевой пузырь. У самцов имеются парные семенники, у самок - парные яичники. Яйцеклетки выводятся наружу через яйцеводы, впадающие в клоаку (См. Клоака). Половозрелости З. достигают чаще всего к 3-4-му году. Большинство З. откладывает икру в водоёмы. В период размножения для бесхвостых З. характерны «весенние концерты» (пение самцов), для хвостатых З. - брачные игры; у многих форм заметно усиливается половой диморфизм. Почти у всех бесхвостых и немногих хвостатых З. оплодотворение наружное, у большинства хвостатых и у безногих З. -внутреннее. Лишь немногие З. живородящи. Все остальные откладывают икру. Плодовитость З. колеблется от 3 икринок до 28 тыс. Личинка у бесхвостых З. (называется Головастик ом) особенно сильно отличается от взрослой особи. При метаморфозе наружные жабры исчезают, органы чувств перестраиваются соответственно условиям воздушной среды; в эпидермисе развивается роговой слой. У З., откладывающих икру на суше, иногда наблюдается переход к развитию без метаморфоза, т. е. прямое развитие. Личинки некоторых хвостатых З. могут достигать половозрелости до метаморфоза (Неотения). Большинство З., отложив икру, покидает её. У некоторых форм родители переносят на себе молодь или икру (например, самцы жабы-повитухи). Некоторые З. вынашивают молодь, например самец ринодермы Дарвина, самки сумчатых лягушек (См. Сумчатые лягушки) и пипы. (Рис. 2 и 3.)

Большинство З. полезны, т.к. уничтожают вредителей сельского хозяйства и служат пищей для др. животных. Во многих странах (Франция, Италия, США и др.) некоторые лягушки употребляются человеком в пищу. Некоторые З., например лягушки, - классические объекты для физиологических экспериментов.

Ископаемые З. гораздо многочисленнее и разнообразнее современных. Классификация ископаемых З. основана на строении их позвоночника и черепа. Наиболее древние и примитивные З. - ихтиостеги (См. Ихтиостега) - обладали значительным сходством с кистепёрыми рыбами, будучи их потомками. Главная ветвь ископаемых З. составляли Лабиринтодонты ; от них, по-видимому, отделились Батрахозавры , бесхвостые и лепоспондильные З., а также микрозавры. Батрахозавры - вероятные предки пресмыкающихся (См. Пресмыкающиеся). Появившись в девоне, З. достигли широкого распространения и разнообразия в карбоне, чему благоприятствовал влажный и жаркий климат того периода; в пермский, более сухой, период среди З. появилось много наземных форм. В триасе многообразие З., представленных преимущественно водными формами, резко сократилось; 2-й этап их относительного процветания приходится уже на кайнозой. Некоторые ископаемые З. достигали гигантских размеров, имея череп длиной более 1 м (Мастодонзавр). Основные местонахождения остатков древних З. (девон - триас) известны из Северного полушария, отдельные находки - из Южной Африки и Индии. В СССР остатки ископаемых З. многочисленны в восточной части Русской платформы и служат надёжными руководящими формами для установления геологического возраста отложений. (Рис. 4 и 5.)

Лит.: Ефремов И. А., Вьюшков Б. П., Каталог местонахождения пермских и триасовых наземных позвоночных на территории СССР, «Тр. Палеонтологического института АН СССР», 1955, т. 46; Терентьев П. В., Герпетология, М., 1961; Шмальгаузен И. И., Происхождение наземных позвоночных, М., 1964; Основы палеонтологии. Земноводные, пресмыкающиеся и птицы, М., 1964; Жизнь животных, т. 4, ч. 2, М., 1969; Noble G., The biology of the amphibia, N. Y. - L., 1931; Angel F., Vie et moeurs des amphibiens. P., 1947; Romer A. S., Review of Labyrinthodontia, «Bulletin Museum Comparative Zoology», 1947, v. 99, № 1; Physiology of the amphibia, ed. J. A. Moore, N. Y., 1964.

П. В. Терентьев, А. К. Рождественский.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Земноводные" в других словарях:

Земноводные … Орфографический словарь-справочник

Земноводные, или Амфибии Научная классификация … Википедия

Амфибии (Amphibia), класс наземных позвоночных, обычно сохраняющих в онтогенезе стадию водной личинки; б. или м. тесная связь с водной средой характерна для большинства видов 3. и во взрослом состоянии. 3. произошли от древних кистепёрых рыб в… … Биологический энциклопедический словарь

Земноводные - класс примитивных хордовых животных. Амфибии в эволюционной линейке находятся между водными и сухопутными существами, поскольку рождение и взросление осуществляется в воде, а зрелая жизнедеятельность - на суше. Во втором классе школы нас знакомят с земноводными животными. Список (2 класс, учебник «Окружающий мир») представителей класса амфибий: жабы, лягушки, тритоны и саламандры. К перечню нужно добавить червяг.

Наука классифицирует этих животных по отрядам:

• лягушки и жабы - бесхвостые;
• тритоны и саламандры - хвостатые;
• червяги - безногие.

Сегодня известно 7711 видов класса земноводных, которые распространены на всех континентах, за исключением Антарктиды.

Возникновение и эволюция

В девонский период (400 млн лет назад) на земле сложились все условия для освоения суши рыбами. Жаркий и влажный климат , обилие кормовой базы позволили двоякодышащим животным выйти на берег. Позже они эволюционировали в ихтиостегиды, которые являются эволюционным звеном между кистеперыми рыбами и амфибиями.

На суше у животных происходит изменение плавников на лапы. Жабры исчезают и формируются легкие. Одновременно эволюционируют и другие системы организма, что окончательно приводит к появлению класса земноводных. В карбоне возникает древний подкласс лепоспондилов. В мезозой появляются амфибии. В процессе эволюции животные не раз возвращались в водную среду и теряли конечности. В результате этого и возникло такое разнообразие видов.

Общие характеристики и признаки

Все представители амфибий обладают тонкой и гладкой кожей, что способствует диффузии воздуха чрез кожный покров. Кожа земноводных состоит из кориума и поверхностного эпидермиса. Она имеет большое число желез, выделяющих слизь, способствующей самозащите и дыханию. Слизь может покрыть все тело . Организм состоит из головы, туловища, конечностей (нет у червяг) и, у некоторых представителей, хвоста (саламандры и тритоны). В зависимости от вида у животного насчитывается от семи до двухсот позвонков. Амфибии обладают сегментированными мышцами туловища.

Большинство представителей класса имеют легкие, но дышать могут и через кожу, а у головастиков есть жабры. Эти существа являются холоднокровными, имеют трехкамерное сердце, замкнутую кровеносную систему и 2 круга кровообращения. Все земноводные - хищники, которые питаются насекомыми и мальками. Пищу проглатывают целиком, поскольку зубы выполняют только хватательную функцию. Охотятся при помощи языка, которым выстреливают в жертву.

Развитая нервная система - результат выхода на сушу. Известен факт, что мозг земноводного в 4 раза больше, чем у рыб, у некоторых видов - в 10 раз. Глаза амфибий по строению близки к глазам рыб, но приспособлены для земной атмосферы и имеют отличия. У некоторых видов есть веко и цветное зрение. Они обладают развитым слуховым аппаратом.

Размножение земноводных

Амфибии - двуполые животные, процесс размножения которых происходит в воде. Самка выбрасывает икру в водную среду, а самец - оплодотворяет. Яйцо развивается на протяжении от 1 до 3 недель. После появляется личинка, которая по строению напоминает малек рыбы. Дальнейшее развитие головастика также происходит в водоеме. Следующий этап - превращение во взрослую особь и выход на сушу. Некоторые виды откладывают яйца на земле, другие - носят на себе.

Современные виды амфибий

Среди земноводных выделяют следующие виды:

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.

Практически всем нам кажется, что мы без особых проблем можем дать определение любому понятию из программы общеобразовательной школы. Например, земноводные - это лягушки, черепахи, крокодилы и им подобные представители флоры. Да, это верно. Назвать некоторых представителей мы в состоянии, но как насчет описания их характерных особенностей или образа жизни? Почему-то же их выделили в особый класс? В чем причина? И какова закономерность? Вот с этим, согласитесь, сложнее.

Чем же они нас удивят?

Вполне вероятно, что земноводных отличается от подобного внутреннего устройства, скажем, млекопитающих или пресмыкающихся. Но чем? Есть ли сходства между нами и ними? На все эти вопросы мы попробуем ответить в данной статье. Однако стоит обратить внимание на тот факт, что в процессе изучения материала читатель не только узнает о том, чем же похожи между собой земноводные (черепахи и крокодилы к ним, кстати, не относятся), но и познакомится с наиболее интересными фактами, связанными с данными животными. Ручаемся, что кое о чем вы даже не догадывались. Почему? Все дело в том, что параграф школьного учебника далеко не всегда предоставляет весь необходимый спектр знаний.

Общая информация о классе

Класс Земноводные (или Амфибии) представляет примитивных предки которых более 360 млн лет назад изменили среду обитания и вышли из воды на сушу. В переводе с древнегреческого языка название переводится как «живущие двойной жизнью».

Нельзя не отметить, что земноводные - это хладнокровные существа с непостоянной температурой тела, зависящей от внешних условий обитания.

В теплое время года они, как правило, активны, а вот при наступлении холодов впадают в спячку. Появляются земноводные (лягушки, тритоны, саламандры) в воде, но основную часть своего существования проводят на суше. Эту особенность можно назвать чуть ли не основной в жизни этой разновидности живых существ.

Виды земноводных

В целом к этому классу животных относится более 3000 видов земноводных, представленных тремя группами:

• хвостатые (саламандровые);
• бесхвостые (лягушки);
• безногие (червяги).

Появились земноводные в местах с умеренным и жарких климатом. Впрочем, и по сей день они обитают именно там.

В основном все они небольшого размера и имеют длину не более одного метра. Исключение составляет (основные признаки земноводных у нее как бы смазаны), живущая в Японии и достигающая в длину до полутора метров.

Свою жизнь амфибии проводят в одиночестве. Ученые установили, что это произошло не в результате эволюции. Первые земноводные вели точно такой же образ жизни.

Кроме всего прочего, они отлично маскируются, меняя свою окраску. Кстати, далеко не все знают о том, что защитой от хищников также служит яд, выделяемый специальными кожными железами. Пожалуй, такой особенностью обладают только пресмыкающиеся, членистоногие и земноводные. Млекопитающие с таким набором характерных особенностей в природе не встречаются. На самом деле даже представить сложно, как, например, знакомая всем нам кошка могла бы подстраивать температуру собственного тела в зависимости от изменений в окружающей среде или выделять яд, обороняясь от нападающей на нее собаки.

Особенности кожного покрова

Все земноводные животные имеют гладкий тонкий покров кожи, богатый кожными железами, которые выделяют слизь, необходимую для газообмена.

Выделяемая слизь также предохраняет кожу от высыхания и может содержать ядовитые или сигнальные вещества. Многослойный эпидермис обильно снабжен сетью капилляров. Большинство ядовитых особей могут принимать яркую расцветку, служащую защитным и предупреждающим приспособлением от хищников.

У некоторых амфибий группы бесхвостых на верхнем слое эпидермиса встречаются ороговевшие образования. Особенно это развито у жаб, у которых больше половины кожной поверхности покрыто роговым слоем. Важно отметить, что слабое ороговение покрова не препятствует проникновению воды через кожу. Таким образом устроено дыхание земноводных, которые способны дышать под водой только кожей.

У наземных видов ороговевшая кожа может образовывать на конечностях когти. У бесхвостых земноводных все подкожное пространство занимают лимфатические лакуны - полости, где накапливается запас воды. И лишь в немногих местах соединительная ткань кожи соединяется с мускулатурой амфибии.

Образ жизни земноводных

Земноводные, фото которых можно встретить во всех без исключения учебниках по зоологии, претерпевают несколько стадий развития: рожденные в воде и имеющие сходство с рыбами в результате превращения приобретают легочное дыхание и способность обитания на суше.

Такое развитие не встречается у других позвоночных, но распространено у примитивных беспозвоночных.

Они занимают промежуточное положение между водными и наземными позвоночными животными. Обитают земноводные (рыбы в этом плане оказываются более приспособленными представителями фауны) во всех частях мира, где есть пресноводная вода, за исключением холодных стран. Большинство из них половину жизни проводят в воде. У других взрослые особи живут на земле, но в местах с повышенной влажностью и рядом с водой.

Во время засухи земноводные (птицы могли бы позавидовать такой особенности) впадают в анабиоз, зарывшись в ил, а в холодное время в зонах с умеренным климатом подвержены спячке.

Наиболее благоприятными местами обитания являются тропические страны с влажными лесами. Меньше всего земноводные животные отдают предпочтение засушливым уголкам природы (Средней Азии, Австралии и т. д.).

Это водно-наземные обитатели, предпочитающие обычно ночной День проводят в укрытии или в полудреме. Хвостатые виды передвигаются по земле аналогично пресмыкающимся, а бесхвостые - короткими прыжками.

Земноводные - это животные, которые, как правило, способны лазить по деревьям. В отличие от пресмыкающихся, взрослые самцы амфибий очень голосисты, в молодости они беззвучны.

Питание в большинстве случаев зависит от возраста и стадии развития. Личинки поедают растительные и животные микроорганизмы. По мере взросления появляется потребность в живой пище. Это уже настоящие хищники, питающиеся червяками, насекомыми и мелкими позвоночными. Во время жары их аппетит повышается. Обитатели тропиков намного прожорливее своих сородичей из стран с умеренным климатом.

В начале жизни земноводные, фото которых украшают атласы, наглядно показывающие эволюцию развития человека, быстро развиваются, но со временем их рост сильно замедляется. Рост лягушек продолжается до 10 лет, хотя зрелости достигают уже к 4-5 годам. У других видов рост прекращается лишь к 30 годам.

В целом нельзя не отметить, что земноводные - это очень выносливые животные, способные переносить голод не хуже пресмыкающихся. Например, жаба, посаженная в сырое место, может находиться без пищи до двух лет. Дыхательная система земноводных при этом продолжает полноценно функционировать.

Также амфибии обладают способностью к регенерации утраченных частей тела. Однако у высокоорганизованных земноводных такие свойства менее выражены или вообще отсутствуют.

Подобно пресмыкающимся, у амфибий также быстро заживают раны. Особой живучестью отличаются хвостатые виды. Если саламандру или тритона заморозить в воде, то они впадают в оцепенение и становятся ломкими. Как только лед растает, животные возвращаются вновь к жизни. Стоит вынуть тритона из воды, он мгновенно сжимается и не подает признаков жизни. Поместите его обратно - и тритон сразу оживает.

Форма тела и структура скелета сходны с рыбами. Мозг состоит из двух полушарий, мозжечка и среднего мозга и имеет простое строение. Спинной мозг более развит, чем головной. Зубы амфибий служат только для захвата и удержания добычи, но совсем не приспособлены для ее пережевывания. Огромное значение для жизни амфибий имеют дыхательная и кровеносная системы. У них, как у пресмыкающихся, холодная кровь.

По внешнему виду и образу жизни земноводные (черепахи, напомним, к ним не относятся, хотя иногда и ведут схожий образ жизни) делятся на три группы: бесхвостых, хвостатых и безногих. К представителям бесхвостых относят лягушек, которые распространены по всему миру, где есть влажность и достаточно пищи. Лягушки любят сидеть на берегу и греться на солнце. При малейшей опасности они бросаются в воду и зарываются в ил.

Представители такой огромной группы животных, как класс Земноводные, хорошо плавают. С приближением холодов амфибии впадают в спячку. Икрометание происходит в теплое время года. Развитие яиц и головастиков происходит быстро. Их основным кормом является растительная и животная пища.

Похожи на ящериц. Обитают в водоемах или вблизи с водой. Ведут ночной образ жизни, а днем скрываются в укрытиях. В отличие от ящериц, на суше они неповоротливы и медлительны, но в воде очень проворны. Питаются мелкой рыбой, моллюсками, насекомыми и другими небольшими животными. В этот вид входят саламандры, тритоны, протеи, скрытожаберники и т. д.

К отряду безногих амфибий относятся червяги, имеющие внешнее сходство со змеями и Однако по развитию и внутреннему строению они близки к саламандрам и протеям. Живут червяги в тропических странах (кроме Мадагаскара и Австралии). Обитают под землей, прокладывая ходы. Ведут такой же образ жизни, как и земляные черви, которые составляют их рацион питания. Некоторые червяги приносят живородящее потомство. Другие откладывают икру в почве рядом с водой или в воде.

Польза земноводных

Земноводные относятся к первым и самым примитивным занимающим особое место в эволюции наземных позвоночных, которая наименее изучена.

Например, о роли пернатых и млекопитающих в жизни человека давно известно. В этом отношении земноводные очень сильно отстают. Однако они имеют также большое значение в хозяйственной деятельности человека. Как известно, во многих странах лягушачьи лапки относятся к деликатесам и высоко ценятся. Для этих целей в Европе и Северной Америке ежегодно добывается около ста миллионов лягушек. Это свидетельствует о том, что земноводные имеют и экономическое значение.

Взрослые особи питаются животной пищей. Поедая вредных насекомых в садах, огородах и полях, они приносят пользу человеку. Среди насекомых, моллюсков или червей встречаются также переносчики опасных различных заболеваний.

Менее полезными считаются земноводные, питающиеся водными микроорганизмами. Исключением являются тритоны. И хотя в основу их пищи входят водные организмы, они поедают также личинок комаров (в т. ч. малярийных), которые размножаются в водоемах с теплой и стоячей водой.

Польза земноводных во многом зависит от их количества, сезонных, кормовых и других особенностей. Все эти факторы влияют на питание амфибий. К примеру, обитающая в водоемах, полезнее, чем ее сородичи, проживающие в других местах.

В отличие от птиц, земноводные истребляют большее количество насекомых, обладающих отпугивающими и защитными функциями, которых не едят пернатые. Также сухопутные виды земноводных питаются в основном ночью, когда многие насекомоядные птицы спят.

Полное значение амфибий в жизни человека можно оценить только при достаточном изучении этих животных. В настоящее время биология земноводных имеет крайне поверхностные познания.

Земноводные как важная часть цепи питания

У некоторых пушных зверей большинство амфибий являются основным кормом. Например, выживаемость енотовидной собаки в разных местах обитания напрямую зависит от численности земноводных в этих районах.

Норка, выдра, барсук и черный хорь охотно поедают амфибий. Поэтому количество этих животных значимо для охотничьих угодий. Земноводные входят в пищевой рацион и других хищников. Особенно когда не хватает основного корма - мелких грызунов.

Кроме этого, ценные промысловые рыбы в зимний период в водоемах и реках питаются лягушками. Чаще всего их добычей становится травяная лягушка, которая, в отличие от зеленой лягушки, не закапывается на зимовку в ил. Летом она поедает наземных беспозвоночных, а зимой отправляется на зимовку в озеро. Тем самым амфибия становится промежуточным звеном и пополняет кормовую базу для рыб.

Земноводные и наука

Благодаря своему строению и живучести амфибии стали использоваться в качестве лабораторных животных. Именно на лягушке проводится наибольшее число опытов, начиная от уроков биологии в школе и заканчивая крупными медицинскими исследованиями ученых. Для этих целей в качестве биологического материала в лабораториях ежегодно используется более десятков тысяч лягушек. Не исключено, что это может привести к полному истреблению животных. Кстати, в Англии ловля лягушек запрещена, и они находятся теперь под охраной.

Сложно перечислить все научные открытия, связанные с опытами и физиологическими экспериментами над лягушками. Недавно было найдено их применение в лабораторно-клинической практике для раннего диагностирования беременности. Введение мочи беременных женщин самцам лягушек и жаб вызывает у них стремительный процесс сперматогенеза. В этом отношении особенно выделяется зеленая жаба.

Самые необычные земноводные планеты

Среди малоизученного вида этих животных встречается множество редких и необычных экземпляров.

Например, лягушки-привидения (род Heleophryne) - это на самом деле единственное семейство бесхвостых земноводных с только шестью видами, один из которых встречается только на кладбище. Видимо, отсюда и произошло такое достаточно необычное название вида. Обитают они преимущественно на северо-востоке ЮАР вблизи лесных ручьев. Имеют размеры до 5 см и камуфляжную окраску. Ведут ночной образ жизни, а ночью прячутся под камнями. Правда, на сегодняшний день два вида почти истреблены.

Протей (Proteus anguinus) - хвостатый вид класса Земноводные, живущий в подземных озерах. Достигает длины до 30 см. Все особи слепы и имеют прозрачную кожу. Охотятся протеи благодаря электрической чувствительности кожи и обонянию. Могут прожить без пищи до 10 лет.

Следующий представитель, лягушка зооглоссус Гарднера (Sooglossus gardineri) относится к одному из необычных бесхвостых видов семейства Амфибии. Находится под угрозой уничтожения. Имеет длину не более 11 мм.

Лягушка Дарвина - это достаточно мелкий бесхвостый вид амфибий, обитающий в холодных горных озерах. Длина тела около 3 см. Самцы вынашивают свое потомство в горловом мешке.

• Даже далеко не всем заядлым путешественникам известно о том, что в государстве Перу множество кафе, где готовят специальные коктейли из лягушек. Считается, что такие напитки избавляют от многих болезней, лечат астму и бронхит, помогают восстановить потенцию. Один из способов приготовления заключается в измельчении живой лягушки в блендере с добавлением бобовой похлебки, меда, сока алоэ и макового корня. Готовы ли вы решиться и попробовать данное кушанье?
• Необычные амфибии обитают в Южной Америке. Парадоксальные лягушки по мере взросления уменьшаются в размерах. Обычная длина взрослой особи достигает всего 6 см. Однако их головастики вырастают до 25 см. Странная особенность.
• В ходе экспериментов над лабораторными лягушками австралийские исследователи сделали случайное открытие. Они обнаружили, что данные животные способны удалять инородные тела из своего организма через мочевой пузырь. Опытные и весьма именитые ученые вживляли животным передатчики, которые через некоторое время переместились в их мочевые пузыри. Таким образом, выяснилось, что попадая в организм амфибий, инородные предметы постепенно обрастают мягкими тканями и втягиваются в пузырь. Это открытие на самом деле произвело переворот в научной сфере.
• Мало кому из обычных людей известно о том, что причиной частого моргания лягушек во время еды является проталкивание пищи в горло. Животные не способны пережевывать корм и проталкивать его языком в пищевод. Моргая, глаза втягиваются в череп специальными мышцами и помогают проталкиванию пищи.
• Весьма интересный экземпляр представляет собой африканская лягушка Trichobatrachus robustus, которая обладает удивительным приспособлением для защиты от врагов. В момент угрозы ее лапы протыкают подкожные кости, образуя подобие «когтей». После того как опасность минует, «когти» втягиваются обратно, а поврежденная ткань регенерирует. Согласитесь, далеко не каждый представитель современной фауны может похвастать наличием такой полезной и уникальной особености.