Класс Земноводные, Биология

Земноводные, или амфибии (от греч. amphi – с обеих сторон и греч. bios – жизнь) – класс типа хордовые, объединяющий животных, которые могут обитать как в воде, так и на суше. Это немногочисленный наиболее примитивный класс наземных позвоночных животных. Произошли земноводные от древних кистеперых рыб.

Для успешного изучения земноводных предлагаю начать с их классификации. Помните, что классификации это именно то, что раскладывает знания в голове “по полочкам”, относитесь к ним с должным вниманием.

Давайте перечислим ароморфозы, которыми сопровождалось появление земноводных.

Традиционно строение земноводных изучается на примере типичного представителя – лягушки озерной, ее мы возьмем за основу данной статьи.

• Покровы, опорно-двигательная система

Покров двуслойный, состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис снабжен густой капиллярной сетью, благодаря которой у лягушки возможен газообмен через кожу. Кожа голая, содержит большое количество желез: она должна быть постоянно увлажнена для интенсивного газообмена. Около 65% всего кислорода поступает через увлажненную кожу. Увлажнение кожи крайне важно, рекомендую запомнить следующий факт: при пересыхании кожи лягушки газообмен в ней прекращается, и лягушка погибает от недостатка кислорода (гипоксии). Особой окраской обладают ядовитые виды лягушек, их яркая окраска называется – предупреждающей. Съев такую, хищник серьезно пожалеет о своей оплошности, которая может закончиться летальным исходом. Поэтому животных с такой окраской хищники обычно не трогают. Индейцы используют лягушек кокои (листолаз ужасный) для изготовления отравленных стрел: одна лягушки делает смертельным оружием около 50 стрел. Они готовят яд высушивая лягушку на костре и смазывая наконечники стрел выступающей на поверхности коже жидкостью – ядом. Тело состоит из головы, туловища и двух пар конечностей. Передние конечности короче и слабее задних. Задние конечности служат для плавания, они удлинены и имеют плавательные перепонки между пальцами. Хорошо развита мышечная система: мышцы дифференцированы на отдельные пучки. В теле амфибий насчитывается до 350 мышц. Скелет лягушки состоит из скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей. Скелеты поясов конечностей малоподвижны, в отличие от скелета свободной конечности, построенного по типу рычагов. Имеются туловищный (7 позвонков) и хвостовой отделы позвоночника, доставшиеся земноводным еще от рыб. Однако появляются и новые отделы: крестцовый и шейный, оба содержащие по одному позвонку. Благодаря возникновению шейного отдела, у земноводных становится возможным поворот головы, что было невозможным для рыб. В скелете особо необходимо выделить уростиль (от др.-греч. urá — «хвост» и stýlos — «палочка») – палочковидную кость, которая образуется в результате слияния тел хвостовых позвонков. Уростиль также называют хвостовой костью. Скелеты поясов конечностей служат опорой для конечностей. В состав плечевого (переднего) пояса входят: лопатки, ключицы, вороньи кости (коракоиды), хрящи. Ребер нет, вследствие чего грудная клетка отсутствует, передний пояс лежит свободно в толще мышц, грудина не соединена при помощи ребер с позвоночником. Пояс задних конечностей (тазовый) образован: подвздошными и седалищными костями, лобковым хрящом. Скелет передней свободной конечности состоит из: плечевой кости, предплечья (образовано сросшимися лучевой и локтевой костями) и кисти (состоящей из запястья, пястья и фаланг пальцев). Скелет задней свободной конечности образован бедром, голенью (состоит из сросшихся малоберцовой и большеберцовой костей), стопы (включает предплюсну, плюсну и фаланги пальцев).

• Пищеварительная система

Состоит из ротоглоточной полости, в которую открываются протоки слюнных желез, секрет которых предназначен только для смачивания и формирования пищевого кома. Слюнные железы впервые возникли именно у амфибий, и пока еще не участвуют в химической обработке пищи. Слюнные железы были и у насекомых, однако членистоногие – отдельная эволюционная ветвь, хордовые никаким образом не произошли от членистоногих 🙂 Имеются хоаны – внутренние носовые отверстия (ноздри – внешние), с помощью которых полость носа сообщается с полостью глотки. В ротоглоточную полость открываются также отверстия евстахиевых труб, которые соединяют полость среднего уха с ротоглоткой и уравнивают в них давление. Значительную часть места занимает липкий длинный язык, служащий для ловли добычи. Короткий пищевод переходит в желудок, продолжающийся в тонкий кишечник, куда открываются протоки желчного пузыря, а также пищеварительных желез: печени и поджелудочной. Тонкая кишка переходит в толстую кишку, оканчивающуюся клоакой. Клоака (от лат. cloaca – труба для стока нечистот) – расширенная часть задней кишки, куда открываются мочеточники и мочевой пузырь, половые протоки.

• Дыхательная система

У лягушки дыхание осуществляется двумя основными способами:

• Легочное дыхание

Легкие представленные тонкостенными мешками, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых происходит газообмен. Дыхательная поверхность легких невелика, они не способны полностью удовлетворить нуждам организма в кислороде, поэтому жизнь лягушки невозможна без кожного дыхания. Воздух поступает в легкие и удаляется из них благодаря сокращениям мышц дна ротовой полости.

• Кожное дыхание

Осуществляется только при увлажненной коже, на поверхности которой растворяется кислород, после чего он проникает в капилляры кожи. Кожа помогает дышать лягушкам при погружении в воду: кислород поступает в кровь напрямую из воды. При пересыхании кожи животное погибает, так как слабо развитые легкие не в состоянии обеспечить потребности организма в кислороде. Также дыхание осуществляется эпителием, покрывающим ротовую полость, но это вносит незначительный вклад в процесс дыхания.



• Кровеносная система

Изменения в кровеносной системе земноводных, по сравнению с рыбами, обусловлены заменой жаберного дыхания на легочное. Сердце имеет 3 камеры: 2 предсердия и 1 желудочек, сердце более крупное. Возникает второй (легочный) круг кровообращения.

Правое предсердие заполнено венозной кровью, а левое – артериальной. Перегородка в желудочке отсутствует, кровь внутри него большей частью смешанная. Из-за смешения крови интенсивность метаболизма уменьшается, это делает невозможным поддержание постоянной температуры тела. Эритроциты у амфибий с ядрами, безъядерные эритроциты возникнут позже, у млекопитающих.

Земноводные относятся к пойкилотермным животным (от греч. poikilos – различный и therme – тепло) – холоднокровным животным, температура тела которых непостоянна и зависит напрямую от температуры окружающей среды.

Физиологически и анатомически сокращение сердца происходят таким образом, что более насыщенная кислородом артериальная кровь изгоняется из него в последнюю очередь и попадает в сонные артерии, идущие к головному мозгу. Таким образом, к головному мозгу направляется более насыщенная кислородом кровь, чем к остальным органам.

• Выделительная

Так же, как и у рыб, выделительная система амфибий состоит из парных первичных (туловищных) почек, называемых мезонефрос. В них фильтруются продукты обмена веществ, главным образом – мочевина.

По мере образования в почке мочи, она поступает в мочеточники, ведущие в клоаку. Попавшая в клоаку моча стекает в мочевой пузырь, через стенки которого осуществляется всасывание воды. При сокращении стенок мочевого пузыря концентрированная моча выводится в клоаку, откуда выбрасывается во внешнюю среду.

• Нервная система

Головной мозг земноводных отличается от мозга рыб полностью разделенным на два полушария и более развитым передним мозгом.

Мозжечок и средний мозг развиты гораздо слабее, так как земноводные малоподвижны и их движения относительно простые: они передвигаются по плоскости в “2D измерении”. Перемещение рыб в таком случае можно обозначить как в “3D измерении”. Это упрощенное, но вполне справедливое сравнение.

Свободные конечности земноводных позволяют им совершать более разнообразные движения в отличие от циклических поворотов плавников и тела у рыб.

Органы чувств земноводных адаптированы к наземному образу жизни. На суше возникает серьезная проблема, которой не было у рыб в воде – сухой воздух. Чтобы адаптироваться к нему у земноводных возникает подвижное веко и мигательная перепонка, движения которых смачивают поверхность глаза и препятствуют высыханию.

Меняется форма хрусталика. Если у рыб он был шарообразный, то у земноводных его форма становится более выпуклой (как и форма роговицы). Хрусталик приобретает форму двояковыпуклой линзы. Амфибии видят дальше рыб.

Однако аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, остается на том же уровне, что и у рыб: достигается только за счет перемещения хрусталика вперед и назад. Эти перемещения помогает совершать особая ресничная мышца, возникшая у земноводных.

Наземная среда меняет и характер передачи звуков: теперь он передается через колебания воздуха. Если рыбам в воде было достаточно внутреннего уха для улавливания колебаний воды, то земноводным этого мало. У них впервые возникает среднее ухо, которое снабжено барабанной перепонкой, чувствительной к колебаниям воздуха.

Среднее ухо состоит из одной слуховой косточки – стремени. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с с ротглоточной полостью, служит для уравнивания давления между ними.

• Половая система

Лягушки раздельнополые животные, оплодотворение наружное. Размножение и начальные этапы развития земноводных происходят в воде, поэтому амфибий крайне редко можно встретить в засушливых местах, где водоемы отсутствуют.

Мужские половые железы представлены парными семенниками с отходящими от них семявыносящими протоками, которые впадают в мочеточники, открывающиеся в клоаку. Женские половые железы – яичники с отходящими от них яйцеводами, открывающимися в клоаку.

Во время оплодотворения самец удерживает самку сзади и надавливает передними конечностями на ее брюшко, что приводит к выметыванию икры. Эта икра сразу же оплодотворяется семенной жидкостью самца.

Развитие происходит с метаморфозом – значительной перестройкой большинства органов. Личиночная стадия лягушки еще раз подчеркивает эволюционные корни этого класса, а именно то, что земноводные произошли от рыб. Головастики требуют нашего особого внимания.

Головастик – личинка бесховстых земноводных. Развивается из оплодотворенной яйцеклетки, живет в воде.

Во многом строение головастика напоминает строение рыбы, что подтверждает родство классов земноводных и рыб. Головастик характеризуется следующими чертами:

• Дыхание осуществляется с помощью жабр
• Развитие происходит в воде
• Форма тела рыбообразная, изначально конечности отсутствуют
• Имеется хвостовой плавник
• Двухкамерное сердце, один круг кровообращение
• Присутствует орган боковой линии

По мере изучения вышеуказанных признаков становится очевидно, что предками земноводных являются кистеперые рыбы, обитавшие мелких континентальных водоемах. От кистеперых рыб произошли древние земноводные – стегоцефалы, появившиеся в конце девонского периода и вымершие вначале мезозоя.

Земноводные, как и все живые организмы, являются звеном в цепи питания (консументами). Они уничтожают многих кровососущих насекомых, а также насекомых, которые наносят вред культурным растениям.

Их яд используют для изготовления лекарств, так что не забудем отметить их медицинское значение. Лягушка – классический объект для лабораторных исследований, в таком качестве лягушки используются повсеместно, и благодаря им совершены тысячи открытий.

Земноводные: характеристика, строение, размножение, и происхождение класса амфибий

Современная фауна земноводных, или амфибий, немногочисленна — менее 2 тыс. видов.

В течение всей жизни или хотя бы в личиночном состоянии земноводные обязательно связаны с водной средой, так как их яйца лишены оболочек, предохраняющих от иссушающего действия воздуха.

Взрослые формы для нормальной жизнедеятельности нуждаются в постоянном увлажнении кожи, поэтому обитают лишь вблизи водоемов или в местах с высокой влажностью.

Амфибии по морфологическим и биологическим признакам занимают промежуточное положение между собственно водными и собственно наземными организмами.

Происхождение амфибий связано с рядом ароморфозов, таких как появление пятипалой конечности, развитие легких, разделение предсердия на две камеры и появление двух кругов кровообращения, прогрессивное развитие центральной нервной системы и органов чувств.

Лягушка — типичный представитель земноводных

Лягушка — земноводное (не пресмыкающееся), типичный представитель класса амфибий, на примере которой и дается обычно характеристика класса. Лягушка имеет короткое туловище без хвоста, удлиненные задние конечности с плавательными перепонками. Передние конечности, в отличие от задних, имеют значительно меньшие размеры; на них четыре пальца вместо пяти.

Строение земноводных

Скелет и мускулатура

Покровы тела амфибий. Кожа голая и всегда покрыта слизью, благодаря большому количеству слизистых многоклеточных желез. Она выполняет не только защитную функцию и воспринимает внешнее раздражение, но и участвует в газообмене.

Скелет земноводных. В позвоночном столбе кроме туловищного и хвостового отделов впервые в эволюции животных появляются шейный и крестцовый отделы.

В шейном отделе имеется лишь один кольцеобразный позвонок. Затем следует 7 туловищных позвонков, имеющих боковые отростки. В крестцовом отделе тоже один позвонок, к которому причленяются кости таза.

Хвостовой отдел лягушки представлен уростилем — образованием, состоящим из 12 слившихся хвостовых позвонков. Между телами позвонков сохраняются остатки хорды, имеются верхние дуги и остистый отросток.

Ребра и грудная клетка у амфибий отсутствуют.

В черепе сохранились значительные остатки хряща, что обусловливает сходство земноводных с кистеперыми рыбами. Скелет свободных конечностей расчленяется на 3 отдела. Конечности связаны с позвоночным столбом через кости поясов конечностей. В пояс передних конечностей входят: грудина, две вороньи кости, две ключицы и две лопатки. Пояс задних конечностей представлен сросшимися тазовыми костями.

Скелет амфибий

Мускулатура амфибий. Скелетные мышцы лягушки могут обеспечивать движение частей тела благодаря сокращению. Мышцы можно разделить на группы антагонистов: сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие. Большинство мышц прикрепляется к костям сухожилиями.

Внутренние органы лягушки лежат в полости тела, которая выстлана тонким слоем эпителия и содержит небольшое количество жидкости. Большая часть полости тела лягушки занята органами пищеварения.

Пищеварительная система земноводных

В ротовой полости лягушки находится язык, который прикрепляется своим передним концом и животные выбрасывают его при ловле добычи. На верхней челюсти лягушки, а также на небных костях имеются недифференцированные зубы, в чем проявляется сходство с рыбами. Слюна не содержит ферментов.

Пищеварительный канал, начинаясь ротоглоточной полостью, переходит в глотку, затем в пищевод и, наконец, в желудок, который переходит в кишки. Двенадцатиперстная кишка лежит под желудком, а остальные кишки складываются петлями, затем переходят в заднюю (прямую) кишку и заканчиваются клоакой. Имеются пищеварительные железы: слюнные, поджелудочная и печень.

Пищеварительная система амфибий

Выделительная система земноводных. Продукты диссимиляции выделяются через кожу и легкие, но большая их часть выделяется почками. От почек по мочеточникам моча выводится в клоаку. Некоторое время моча может накапливаться в мочевом пузыре, который расположен у брюшной поверхности клоаки и имеет с ней связь.

Дыхательная система у земноводных

Земноводные дышат как легкими, так и кожей.

Легкие представлены тонкостенными мешками с ячеистой внутренней поверхностью. Воздух накачивается в легкие в результате нагнетающих движений дна ротоглоточной полости. При нырянии лягушки ее наполненные воздухом легкие выполняют роль гидростатического органа.

Мир животных

Общая характеристика класса. Земноводные — первая небольшая по числу видов (2,1 тыс.) группа позвоночных животных, освоившая наземную среду, но сохранившая тесную связь с водной. Распространены повсеместно, но наиболее широко встречаются в регионах с теплым и влажным климатом. Живут вблизи водоемов.

Земноводные произошли от одной из групп древних пресноводных кистеперых рыб —стегоцефалов, обитавших около 300 млн. лет назад в заболоченных водоемах. Важнейшие адаптации, позволившие земноводным выйти в наземную среду, связаны с преодолением силы тяжести (гравитации) и защитой тела от потери влаги.

Характерные черты организации земноводных следующие:

1. Тело слегка уплощено и подразделяется на голову, туловище и две пары пятипалых конечностей. У небольшой группы земноводных имеется хвост.
2. Кожа тонкая, голая, влажная, богатая слизистыми железами.
3. Череп подвижно соединен с позвоночником, который состоит из четырех отделов: шейного, туловищного, крестцового и хвостового. Плечевой и тазовый пояса обеспечивают конечностям опору. Скелет конечностей построен по типу системы подвижных рычагов, позволяющих животному передвигаться по твердой поверхности. В скелете много хряща.
4. Мышечная система состоит из отдельных дифференцированных мышц. Движения разных частей тела более разнообразны, чем у рыб.
5. Земноводные — хищники. У них развиты слюнные железы, секрет которых увлажняет ротовую полость, язык и пищу. Активно схваченная добыча переваривается в желудке. Последний отдел пищеварительного канала — расширенная клоака.
6. Органы дыхания взрослых животных — кожа и легкие, у личинок — жабры.
7. Сердце трехкамерное. Имеются два круга кровообращения: большой (туловищный) и малый (легочный). По артериям большого круга кровообращения течет смешанная кровь, и только головной мозг снабжается артериальной кровью.
8. Органы выделения — парные туловищные почки. Моча оттекает по двум мочеточникам в клоаку, а из нее — в мочевой пузырь. Выводимый конечный продукт азотистого обмена — мочевина.
9. Передний мозг земноводных по сравнению с таковым у рыб имеет большие размеры и разделен на два полушария. Мозжечок развит хуже в связи с малой подвижностью. Строение органов слуха и зрения приспособлено к жизни на суше. У личинок земноводных имеется орган боковой линии.
10. Оплодотворение внешнее, в воде. Развитие с неполным метаморфозом, со стадией рыбообразной личинки.

Особенности строения и процессов жизнедеятельности.Более детально строение земноводных рассмотрим на примереля-гушки — представителя отряда Бесхвостые. Уплощеное тело лягушки подразделено на широкую голову и короткое туловище.

 Голова малоподвижна, так как шея почти не выражена. Задние конечностидлиннее передних. Кожа голая, богатая многоклеточными слизеотделительными железами, прикреплена к телу не на всем протяжении, а только в определенных участках, между которыми имеются пространства, заполненные лимфой.

Эти особенности строения предохраняют кожу от высыхания.

Скелет земноводных, как и у всех позвоночных, состоит из черепа, позвоночника, скелета конечностей и их поясов. Череп почти сплошь хрящевой (рис. 11.20). Он подвижно сочленен с позвоночником.

 Позвоночниксодержит девять позвонков, объединенных в три отдела: шейный (1 позвонок), туловищный (7 позвонков), крестцовый (1 позвонок), а все хвостовые позвонки срослись, образовав единую косточку — уростиль. Ребра отсутствуют.

Плечевой пояс включает типичные для наземных позвоночных кости: парные лопатки, вороньи кости (коракоиды), ключицы и непарную грудину. Он имеет вид полукольца, лежащего в толще туловищной мускулатуры, т. е. не соединен с позвоночником.

Тазовый пояс образован двумя тазовыми костями, образованными тремя парами подвздошных, седалищных и лобковых костей, сросшихся между собой. Длинные подвздошные кости причле-нены к поперечным отросткам крестцового позвонка.

Рис 11.20. Скелет лягушки: 1 —кости стопы; 2 —голень; 3—бедренная кость; 4 — подвздошная кость; 5 —уростиль; 6 — крестцовый позвонок; 7 — шейный позвонок; 8 — череп; 9 — лопатка; 10—грудина; 11 — плечевая кость; 12 — предплечье; 13 — кости кисти.

Скелет свободных конечностей построен по типу системы многочленных рычагов, подвижно соединенных шаровидными суставами. В составе передней конечности выделяют плечо, предплечье и кисть. У бесхвостых земноводных локтевая и лучевая кости сливаются, образуя общую кость предплечья.

Кисть подразделяется на запястье, пясть и четыре фаланги пальцев. Задняя конечность состоит из бедра, голени и стопы. Стопа включает кости предплюсны, плюсны и фаланги пяти пальцев. Задние конечности длиннее передних.

Это связано с передвижением по суше прыжками, а в воде — с энергичной работой задних конечностей при плавании. Как видим, такая схема строения конечностей является типичной для наземных позвоночных и в каждом классе имеет незначительные изменения, связанные с особенностями их движения.

Благодаря подвижности отделов скелета движения тела земноводных более разнообразны, чем у рыб.

Мышечная система амфибий под влиянием наземного образа жизни претерпела значительные изменения. Однообразно построенные сегменты мускулатуры рыб преобразованы в дифференцированные мышцы конечностей, головы, ротовой полости, участвующих в процессе заглатывания пищи, вентиляции органов дыхания.

Дифференцировка пищеварительной системы земноводных осталась примерно на том же уровне, что и у их предков — рыб. Общая ротоглоточная полость переходит в короткий пищевод, за ним расположен слабо обособленный желудок, переходящий без резкой границы в кишечник.

Кишечник заканчивается прямой кишкой, переходящей в клоаку. Протоки пищеварительных желез — печени и поджелудочной железы — впадают в двенадцатиперстную кишку. В ротоглоточную полость открываются протоки отсутствующих у рыб слюнных желез, смачивающих ротовую полость и пищу.

С наземным образом жизни связано появление в ротовой полости настоящего языка — основного органа добычи пищи. У лягушек он прикреплен к передней части дна ротовой полости и способен быстро выдвигаться вперед, приклеивая добычу.

Взрослые лягушки, как и все другие земноводные, плотоядны и питаются движущимися мелкими животными, иногда икрой, молодью рыб.

Дышат лягушки легкими и кожей. Легкие представляют собой парные полые мешки с ячеистой внутренней поверхностью, пронизанной сетью кровеносных капилляров, где и происходит газообмен. Механизм дыхания у земноводных несовершенен, нагнетательного типа.

Животное набирает воздух в ротоглоточную полость, для чего опускает дно ротовой полости и открывает ноздри. Затем ноздри закрываются клапанами, дно ротовой полости поднимается, и воздух нагнетается в легкие. Удаление воздуха из легких происходит благодаря сокращению грудных мышц.

Поверхность легких у земноводных невелика, меньше поверхности кожи. Поэтому насыщение крови кислородом происходит не только через легкие, но и через кожу. Так, прудовая лягушка получает через кожу 51% кислорода. Находясь под водой, земноводные дышат исключительно кожей.

Чтобы кожа в наземных условиях функционировала как орган дыхания, она должна быть влажной.

Кровеносная система земноводных представлена трехкамер-ным сердцем, состоящим из двух предсердий и желудочка, и двух кругов кровообращения — большого (туловищного) и малого (легочного). Малый круг кровообращения начинается в желудочке, включает сосуды легких и завершается в левом предсердии.

Большой круг начинается также в желудочке. Кровь, пройдя по сосудам всего тела, возвращается в правое предсердие. Таким образом, в левое предсердие попадает артериальная кровь из легких, а в правое — венозная кровь со всего тела. В правое предсердие попадает и артериальная кровь, оттекающая от кожи.

Так благодаря появлению легочного круга кровообращения в сердце земноводных попадает и артериальная кровь. Несмотря на то что в желудочек поступает артериальная и венозная кровь, полного перемешивания крови не происходит благодаря наличию карманов и неполных перегородок.

Благодаря им при выходе из желудочка артериальная кровь по сонным артериям поступает в головной отдел, венозная — в легкие и кожу, а смешанная — во все остальные органы тела.

Таким образом, у земноводных нет полного разделения крови в желудочке, поэтому интенсивность жизненных процессов невысокая, а температура тела непостоянная.

Органы выделения земноводных, как и у рыб, представлены туловищными почками. Однако в отличие от рыб они имеют вид уплощенных компактных тел, лежащих по бокам крестцового позвонка. В почках имеются клубочки, которые отфильтровывают из крови вредные продукты распада (в основном мочевину) и одновременно важные для организма вещества (сахара, витамины и др.).

Во время стока по почечным канальцам полезные организму вещества всасываются обратно в кровь, а моча поступает по двум мочеточникам в клоаку и оттуда в мочевой пузырь. После наполнения мочевого пузыря его мышечные стенки сокращаются, моча выводится в клоаку и выбрасывается наружу.

Потери воды из организма земноводных с мочой, так же как и у рыб, восполняются поступлением ее через кожу.

Головной мозг земноводных имеет те же пять отделов, что и мозг рыб. Однако отличается от него большим развитием переднего мозга, который у земноводных разделен на два полушария. Мозжечок недоразвит в связи с малой подвижностью и однооб. разным характером движений земноводных.                               

Выход земноводных на сушу оказал влияние на развитиеор-ганое чувств.Так, глаза земноводных защищены от высыхания и засорения подвижными верхними и нижними веками и мигательной перепонкой. Роговица приобрела выпуклую форму, а хрусталик — линзообразную.

Видят земноводные в основном подвижные объекты. В органе слуха появилось среднее ухо с одной слуховой косточкой (стремечком).

Полость среднего уха отделена от окружающей среды барабанной перепонкой и соединена с ротовой полостью посредством узкого канала — евстахиевой трубы, благодаря чему внутреннее и внешнее давление на барабанную перепонку уравновешивается.

Появление среднего уха вызвано необходимостью усиления воспринимаемых звуковых колебаний, так как плотность воздушной среды меньше, чем водной. Ноздри у земноводных в отличие от рыб сквозные и выстланы чувствительным эпителием, воспринимающим запахи.

Размножение земноводных имеет свои особенности. Половые железы парные. Парные яйцеводы впадают в клоаку, а семя-выводящие каналы — в мочеточники. Лягушки размножаются весной на третьем году жизни. Оплодотворение происходит в воде.

Через 7—15 дней в оплодотворенных икринках развиваются рыбообразные личинки — головастики. Головастик — типичное водное животное: дышит жабрами, имеет двухкамерное сердце, один круг кровообращения и орган боковой линии, плавает при помощи хвоста, окаймленного перепонкой.

В ходе метаморфоза личиночные органы замещаются органами взрослого животного.

Разнообразие земноводных и их значение.   В Беларуси и России обитают представители двух отрядов: Бесхвостые и Хвостатые.

Отряд Бесхвостые — наиболее многочисленный (около 1800 видов) и широко распространенный (кроме Австралии и Антарктиды). К нему принадлежат лягушки, жабы, квакши. Лягушки озерная, прудовая, травяная, остромордая часто встречаются на территории Беларуси и России.

В отличие от лягушек жабы меньше зависят от воды. Кожа у жаб более сухая и частично ороговевшая. Задние конечности значительно короче, чем у лягушек. Охотятся они ночью. Наиболее распространены серая и зеленая жабы.

Камышовая жаба занесена в Красную книгу Республики Беларусь.

Отряд Хвостатые объединяет 280 ныне живущих видов. Они имеют удлиненное тело с хорошо развитым хвостовым отделом.

Широко известны обыкновенный и гребенчатый тритоны, населяющие летом небольшие стоячие водоемы, где происходит размножение и развитие личинок. В конце лета тритоны покидают водоемы и держатся под лежащими деревьями, камнями, в трещинах земли.

Зимуют на суше в кучках листьев, под пнями. Известна пятнистая саламандра, обитающая в лесах Кавказа. Она крупнее тритонов, еще меньше зависит от воды.

Практическое значение земноводных невелико, хотя в общем они полезны для человека. Лягушки и особенно жабы уничтожают вредных членистоногих, моллюсков (слизней).

Тритоны поедают личинок комаров, в том числе и малярийных. Лягушки служат пищей многим птицам и млекопитающим. В некоторых странах мясо лягушек и крупных саламандр употребляют в пищу.

Лягушки используются для проведения исследований по биологии и медицине.

Однако земноводные в некоторых случаях могут приносить вред. Так, они уничтожают мальков рыб в прудовых хозяйствах и на нерестилищах в естественных водоемах.

Происхождение земноводных.   Предками земноводных являются пресноводные кистеперые рыбы девонского периода палеозойской эры. От первых примитивных земноводных — стегоцефалов — обособились три ветви. Одна из них дала современных земноводных — хвостатых, другая — бесхвостых, от третьей ветви образовались примитивные пресмыкающиеся.

Таким образом, несмотря на различия в строении, рыбы и земноводные имеют общие признаки, которые объединяют их в группу низших первичноводных позвоночных. Их предками были чисто водные животные.

Зависимость от воды или влажного воздуха прослеживается в организации внешнего и внутреннего строения, а также при размножении рыб и земноводных, когда они перебираются в водоемы и откладывают бедные желтком яйца, которые оплодотворяются в воде.

И напротив, классы пресмыкающихся, птиц и млекопитающих объединены в группу высших позвоночных животных, вся организация которых приспособлена к наземному образу жизни. Следовательно, группа высших позвоночных животных принадлежит к первичноназемным позвоночным, т. е. к таким, ближайшие предки которых жили на суше.

Класс Земноводные – Биология Егэ

Зем­но­вод­ные – это пер­вые по­зво­ноч­ные жи­вот­ные, ко­то­рые смог­ли жить на суше, но также они не рас­ста­лись с вод­ной сти­хи­ей. Ам­фи­бии по­яви­лись около 350 млн лет назад.

Их пред­ка­ми были древ­ние ки­сте­пе­рые рыбы. Зем­но­вод­ные – это мно­го­чис­лен­ный класс по­зво­ноч­ных жи­вот­ных. Их на­счи­ты­ва­ют около 3,5 тыс. видов.

 Со­вре­мен­ные зем­но­вод­ные де­лят­ся на три от­ря­да:

1. Без­но­гие;
2. Хво­ста­тые;
3. Бес­хво­стые.

У зем­но­вод­ных есть мно­же­ство при­зна­ков, по ко­то­рым их от­ли­ча­ют от дру­гих жи­вот­ных. Это по­зво­ноч­ные жи­вот­ные, ко­то­рые имеют го­ло­ву, ту­ло­ви­ще, ко­неч­но­сти, и у неко­то­рых видов есть хвост (рис. 1).

Рис. 1. Стро­е­ние зем­но­вод­ных 

На го­ло­ве рас­по­ло­же­на пара нозд­рей для ды­ха­ния. Есть глаза, они могут быть за­щи­ще­ны ве­ка­ми. Есть рот. Кожа голая, увлаж­нен­ная сли­зью. Ды­шать зем­но­вод­ные могут лег­ки­ми, а также кожей. У неко­то­рых видов есть жабры.

Тем­пе­ра­ту­ра тела этих жи­вот­ных за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры окру­жа­ю­щей среды, по­это­му они ак­тив­ны лишь в теп­лое время. При по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры они сразу впа­да­ют в оце­пе­не­ние. Встре­ча­ют­ся в при­ро­де и ядо­ви­тые особи.

Раз­мно­жа­ют­ся ам­фи­бии, как и рыбы, от­кла­ды­вая икру. Ик­рин­ки не за­щи­ще­ны скор­лу­пой или кожей, по­это­му раз­мно­жа­ют­ся зем­но­вод­ные обыч­но в воде. Из ик­ри­нок ам­фи­бий вы­хо­дит ли­чин­ка, ко­то­рая внешне очень по­хо­жа на рыбу.

Раз­ви­тие даль­ше про­ис­хо­дит в воде с пре­вра­ще­ни­ем – ме­та­мор­фо­за­ми. Ме­та­мор­фоз – это глу­бо­кое пре­об­ра­зо­ва­ние стро­е­ния ор­га­низ­ма, пре­вра­ще­ние. Затем бу­ду­щие зем­но­вод­ные те­ря­ют жабры, неко­то­рые особи – даже хвост.

Потом от­ра­щи­ва­ют ко­неч­но­сти и вы­хо­дят на сушу в виде взрос­ло­го жи­вот­но­го.

Зем­но­вод­ные пи­та­ют­ся ис­клю­чи­тель­но по­движ­ной живой пищей. Они уни­что­жа­ют в огром­ном ко­ли­че­стве на­се­ко­мых и их ли­чи­нок. Встре­ча­ют­ся они по­все­мест­но, ис­клю­чая толь­ко слиш­ком хо­лод­ные или зной­ные зоны Земли.

Это водно-наземные животные. Они имеют две пары конечностей, состоящих из трех отделов.

Отделы передних конечностей:

Отделы задних конечностей:

Кисть и стопа заканчиваются пальцами. Размножение и развитие земноводных связано с водной средой. Земноводные – холоднокровные животные, интенсивность обмена веществ у них зависит от температуры окружающей среды.

Отряд Бесхвостые земноводные

К отряду относят лягушек и жаб. Их тело короткое и широкое, у взрослых форм нет хвоста. Задние конечности длиннее передних и более развиты, т.к. служат для отталкивания при прыжках и плавании. Между пальцами задних конечностей есть плавательные перепонки. Тело подразделяется на голову и туловище. Шея не выражена. На утолщенной голове расположены ноздри, сообщающиеся с ротовой полостью. Через них при дыхании воздух попадает в рот, а затем в легкие. Глаза снабжены подвижными веками. Позади глаз расположены органы слуха, состоящие из среднего уха, закрытого барабанной перепонкой, и внутреннего уха — слуховой улитки, в которой расположены слуховые рецепторы. В среднем ухе расположена одна слуховая косточка, многократно усиливающая звук.

Скелет имеет 6 отделов:

череп, позвоночник, пояс передних конечностей, пояс задних конечностей, передние конечности, задние конечности.

Подвижные кости скелета сочленены суставами. Мозговая часть черепа маленькая, что говорит о слабом развитии мозга. Позвоночник короткий и состоит из шейного, туловищного, крестцового и хвостового отделов. Шейный и крестовый отделы имеют всего по одному позвонку, что позволяет животным немного опускать голову. Пояса конечйостей служат для прикрепления конечностей к позвоночнику и обеспечения их подвижности. В состав пояса передних конечностей входят ключица, воронья кость и парные лопатки, тазовый пояс представлен тремя парами элементов: подвздошной, лобковой и седалищной кости. Грудной клетки у земноводных нет, т. к. ребра недоразвиты.

Мышечная система сложнее, чем у рыб, и состоит иэ разных групп мышц. У бесхвостых земноводных наиболее развиты мышцы задних конечностей.

Дыхание осуществляется через влажную кожу и легкие. Для увлажнения кожи кожными железами выделяется слизь с бактерицидным секретом. Вдох и выдох происходит в результате сокращения и расслабления брюшной мускулатуры. Развитие настоящих легких привело к усложнению кровеносной системы и появлению второго круга кровообращения. В связи с этим усложнилось и строение сердца, они стало трехкамерным (два предсердия и желудочек). Кровь в желудочке смешенная. По малому кругу кровообращения венозная порция крови движется из желудочка сердца к, легким, возвращается в левое предсердие, обогащенная кислородом. Далее поступает снова в желудочек, смешивается с венозной кровью и выбрасывается через артерии к органам по большому кругу кровообращения! Чистой артериальной кровью снабжается, только мозг.

К органам выделения относятся парные почки и мочеточники, мочевой, пузырь. Почки по происхождению первичные, по расположению – туловищные. Из мочевого пузыря моча удаляется через клоаку.

Пищеварительная система амфибий во многом сходна с таковой рыб. Кишечник заканчивается клоакой, куда впадают протоки Мочевого пузыря и половых желёз. Добычу бесхвостые земноводные ловят С помощью липкого языка и заглатывают целиком. Пищей служат в основном насекомые, моллюски.

Нервная система амфибий состоит из тех же отделов,, что и, у рыб, до передний мозг развит сильнее, в нем можно различить большие полушария. Мозжечок, отвечающий за координацию движений, развит слабее, т.к. движения земноводных не отличаются разнообразием. Амфибии являются разнополыми, животными, оплодотворение наружное. Самка мечет в воду икру, самец одновременно выпускает семенную жидкость. Оболочка оплодотворенной икры набухает и уплотняется. Сроки развития личинбк из икры зависят от температуры окружающей среды. Для амфибий характерно развитие с метаморфозом. Личинка лягушки – головастик имеет наружные жабры, один круг кровообращения, боковую линию и хвостовой плавник, что указывает на происхождение земноводных от рыб.

К отряду Хвостатые земноводные относят тритона, саламандру и др. Они имеют развитый хвостовой отдел в позвоночнике. У многих внутреннее оплодотворение. В остальном они схожи с другими земноводными.

Покровы	Кожа сухая, лишена кожных желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками
Скелет	Позвоночник состоит из следующих отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый. Суставные конечности
Мышечная система	Мускулатура развита значительно лучше, чем у амфибий. Большое значение имеет появление межреберных мышц, с помощью которых осуществляется легочное дыхание
Пищеварительная система	Мало отличается от пищеварительной системы амфибий. У рептилий на границе тонкого и толстого кишечника появляется зачаток слепой кишки
Дыхательная система	Появляются верхние дыхательные пути: гортань, длинная трахея, разветвляющаяся на два бронха. Легкие имеют ячеистое строение
Кровеносная система	Сердце трехкамерное, но в желудочке имеется неполная перегородка. Головной мозг и передние конечности снабжаются артериальной кровью, все остальное тело — смешанной. У крокодила сердце четырехкамерное, но кровь смешанная
Выделительнаясистема	Представлена вторичными (тазовыми) почками и мочеточниками, впадающими в клоаку
Нервная система	Головной мозг рептилий отличается от мозга амфибий лучшим развитием больших полушарий. Крупный мозжечок. Из головного мозга отходит 12 пар черепномозговых нервов
Органы чувств	Органы зрения. Глаза снабжены подвижными веками. Имеется третье веко — мигательная перепонка. Органы слуха, как у амфибий. Боковая линия исчезает
Размножение	Рептилии раздельнополые животные. Половые железы парные. Внутреннее оплодотворение. Размножение происходит только на суше за счет формирования защитных оболочек у яйца. Развитие прямое без метаморфоза

Наи­бо­лее древни­ми и до­жив­ши­ми до наших вре­мен бла­го­да­ря сво­е­му под­зем­но­му об­ра­зу жизни яв­ля­ют­ся без­но­гие зем­но­вод­ные. Их в при­ро­де на­счи­ты­ва­ют около 150 видов. К ним от­но­сят­ся все тро­пи­че­ские и очень мно­гие вод­ные чер­вя­ги. Эти зем­но­вод­ные от­ли­ча­ют­ся своим необыч­ным стро­е­ни­ем тела.

У этих ам­фи­бий черве­об­раз­ное ци­лин­дри­че­ское тело. Кожа голая, снаб­же­на сли­зи­сты­ми ядо­ви­ты­ми же­ле­за­ми. Есть по­пе­реч­ные коль­ца, как у дож­де­вых чер­вей. У жи­вот­ных нет ко­неч­но­стей и хво­ста. Го­ло­ва у них креп­кая, ма­лень­кая, неза­мет­но пе­ре­хо­дит в ту­ло­ви­ще.

Ею чер­вя­ки про­кла­ды­ва­ют во влаж­ной земле себе под­зе­ме­лья. В связи с ро­ю­щим об­ра­зом жизни глаза ока­за­лись у них под кожей. Еду ам­фи­бии отыс­ки­ва­ют с по­мо­щью обо­ня­ния и ося­за­ния. По­еда­ют ули­ток, чер­вей, ли­чи­нок, на­се­ко­мых. Ведут очень скры­тый образ жизни, не любят сол­неч­ный свет.

Самая из­вест­ная – коль­ча­тая чер­вя­га (рис. 2).

Рис. 2. Коль­ча­тая чер­вя­га 

В от­ли­чие от дру­гих ам­фи­бий, икру они от­кла­ды­ва­ют на суше. Самка сво­ра­чи­ва­ет­ся во­круг клад­ки яиц и увлаж­ня­ет ее своей сли­зью, вы­си­жи­ва­ет.

У ры­бозмея в коже име­ют­ся мел­кие неза­мет­ные кост­ные че­шуй­ки (рис. 3).

Рис. 3. Ры­бозмей

Цен­траль­но­аме­ри­кан­ская чер­вя­га не от­кла­ды­ва­ет икру, у нее сразу рож­да­ют­ся живые де­те­ны­ши.

Науке из­вест­но около 350 видов хво­ста­тых зем­но­вод­ных. Эти жи­вот­ные внешне по­хо­жи на яще­риц, толь­ко кожа мяг­кая и со­вер­шен­но ли­ше­на чешуи. К хво­ста­тым зем­но­вод­ным от­но­сят­ся три­то­ны, са­ла­манд­ры.

У этих жи­вот­ных удли­нен­ное ве­ре­те­но­об­раз­ное ту­ло­ви­ще, ко­то­рое неза­мет­но пе­ре­хо­дит в длин­ный хвост. Из­ги­ба­ние хво­ста впра­во и влево по­мо­га­ет дви­гать­ся в воде. На суше ам­фи­бии пе­ре­дви­га­ют­ся с по­мо­щью двух пар сла­бо­раз­ви­тых ко­неч­но­стей.

Паль­цы могут иметь пе­ре­пон­ки и ли­ше­ны ког­тей.

Си­ре­ны имеют толь­ко пе­ред­ние ко­неч­но­сти (рис. 4).

Рис. 4. Си­ре­на 

Ам­фи­бии, по­сто­ян­но жи­ву­щие в воде, дышат жаб­ра­ми. Во рту на­хо­дит­ся язык, форма его раз­но­об­раз­на. Есть мел­кие зубы. Мно­гие хво­ста­тые имеют спо­соб­ность при по­те­ре хво­ста или ноги отрас­тить новую. 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.

Си­бир­ский уг­ло­зуб – одна из немно­гих ам­фи­бий, ко­то­рая не бо­ит­ся жить в усло­ви­ях веч­ной мерз­ло­ты (рис. 5).

Рис. 5. Си­бир­ский уг­ло­зуб 

Самая об­ще­из­вест­ная хво­ста­тая ам­фи­бия – это три­тон (рис. 6). По­хо­жи они на ма­лень­ких дра­кон­чи­ков. Охо­тить­ся три­то­ны любят ночью.

Рис. 6. Три­тон 

Ог­нен­ная са­ла­манд­ра зна­ме­ни­та своим ярким окра­сом (рис. 7). Ин­те­рес­но то, что форма, раз­мер, ри­су­нок на теле са­ла­мандр у каж­дой особи свой непо­вто­ри­мый.

Рис. 7. Са­ла­манд­ра 

Ак­со­лотль похож на взрос­лую ли­чин­ку (рис. 8).

Рис. 8. Ак­со­лотль 

В при­ро­де есть самый мно­го­чис­лен­ный отряд зем­но­вод­ных – это бес­хво­стые ам­фи­бии. Их на­счи­ты­ва­ют около 3 тыс. видов. Это самый из­вест­ный че­ло­ве­ку отряд. К ним от­но­сят­ся жабы, ля­гуш­ки, квак­ши, жер­лян­ки, чес­ноч­ни­цы. Тело у них ко­рот­кое, при­зе­ми­стое. Го­ло­ва ши­ро­кая, без шеи, пе­ре­хо­дит в ту­ло­ви­ще. Хво­ста нет.

Кожа голая, увлаж­нен­ная сек­ре­та­ми. На го­ло­ве пара по­движ­ных глаз. С по­мо­щью зре­ния ам­фи­бии отыс­ки­ва­ют до­бы­чу. Име­ет­ся пара нозд­рей. Пе­ред­ние ко­неч­но­сти ко­ро­че зад­них. На них есть пе­ре­пон­ки, ко­то­рые по­мо­га­ют пла­вать. На земле ам­фи­бии пры­га­ют, они ведут ак­тив­ный образ жизни.

Ло­вить до­бы­чу им по­мо­га­ют мел­кие зубы и клей­кий язык, ко­то­рый скла­ды­ва­ет­ся во рту.

Ля­гуш­ка-бык – хищ­ни­ца (рис. 9). Она на­па­да­ет даже на цып­лят и по­еда­ет мо­ло­дых утят. Крик ее на­по­ми­на­ет рев быка.

Рис. 9. Ля­гуш­ка-бык

Су­ри­нам­ская пипа зна­ме­ни­та тем, что вы­на­ши­ва­ет го­ло­ва­сти­ков в ячей­ках на спине (рис. 10). Из них по­яв­ля­ют­ся уже взрос­лые ля­гу­ша­та.

Рис. 10. Су­ри­нам­ская пипа 

Во­ло­са­тая ля­гуш­ка за­щи­ща­ет­ся ост­ры­ми ко­гот­ка­ми, как у кошки (рис. 11).

Рис. 11. Во­ло­са­тая ля­гуш­ка

Кро­шеч­ная ко­лум­бий­ская ля­гуш­ка (рис. 12) уме­ща­ет­ся в чай­ной ложке, а яд ее – самый силь­ный из жи­вот­ных ядов.

Рис. 12. Ко­лум­бий­ская ля­гуш­ка

Ле­та­ю­щие ля­гуш­ки ловко пры­га­ют с де­ре­вьев, рас­прав­ляя свои пе­ре­пон­ки (рис. 13). Это по­мо­га­ет удер­жи­вать­ся им в воз­ду­хе.

Рис. 13. Ле­та­ю­щие ля­гуш­ки

Зем­но­вод­ные иг­ра­ют боль­шую роль в жизни че­ло­ве­ка. Они уни­что­жа­ют огром­ное ко­ли­че­ство на­се­ко­мых, тем самым при­но­ся поль­зу сель­ско­му хо­зяй­ству.

Еще они упо­треб­ля­ют в пищу на­се­ко­мых, ко­то­рые яв­ля­ют­ся пе­ре­нос­чи­ка­ми бо­лез­ней. Также зем­но­вод­ных ис­поль­зу­ют в ме­ди­цин­ских ла­бо­ра­тор­ных ис­сле­до­ва­ни­ях.

Че­ло­век даже раз­во­дит зем­но­вод­ных как до­маш­нее жи­вот­ное. В неко­то­рых стра­нах их даже упо­треб­ля­ют в пищу.