Особенности организации земноводных

Жизнь земноводных в наземной среде стала возможной благодаря возникновению органа, способного усваивать кислород из атмосферного воздуха (легкие). Они представлены двумя парными тонкостенными мешками, полыми внутри. Кровеносные капилляры разветвлены в стенках легкого, они дают относительно малую поверхность газообмена, соотношение ее к площади кожи 2:3 (у млекопитающих оно составляет 1:50; 1:100), т.е. как обитатели суши Земноводные весьма примитивны. Верхние дыхательные пути также слабо развиты у бесхвостых всего лишь короткая гортанно-трахейная камера, у хвостатых длинная трахея. Кроме легких, в дыхании участвует кожа, например, у прудовой лягушки, она усваивает 51% кислорода, легкие 49%, у травяной соответственно 33 и 67. основная масса образующегося углекислого газа диффундирует в окружающую среду из капилляров кожи (86% у прудовой лягушки). У высших животных роль кожи в дыхании ничтожна.

Кожные покровы лягушки лишены роговых образований, зато богаты железами, выделяющими слизь (сходство с рыбами). Кожные железы – многоклеточные образования. Кожа не на всей поверхности прикрепляется к телу, есть на определенных участках лимфатические мешки. В коже есть железы выделяющие бактерицидные вещества, они защищают от проникновения болезнетворных микробов. Секрет ядовитых желез спасает от хищников. Пигментные клетки обеспечивают покровительственную окраску под фон среды обитания.

В скелете лягушки много специфических черт, отличающих его от скелета других позвоночных.

План строения скелета обычен для позвоночных. Это череп и позвоночник, подвижно объединенные между собой, пояс передней конечности и свободная конечность, пояс задней конечности и свободная конечность. Череп состоит из немногих костей, черепная коробка хрящевая. Наиболее развиты парные кости верхней и нижней челюсти, на верхней из них у лягушки есть зубы, а у жаб их нет (Рис.72)

.

Рис. 72. Скелет лягушки: I — целый скелет; II — позвонок сверху; III— позвонок спереди:

1— шейный позвонок, 2 — крестцовый позвонок, 3 — уростиль, 4 — грудина, 5 — хрящевая задняя часть грудины, 6 —предгрудина, 7 — коракоид, 8 — прокоракоид, 9 — лопатка, 10 — надлопаточный хрящ,11—подвздошная кость, 12— седалищная кость, 13 — лобковый хрящ, 14 — плечевая кость, 15 — предплечье (лучевая + локтевая кости), 16 — запястье, 17 — пястье, 18 — зачаточный I палец, 19 —2 палец, 20 —5 палец, 21— бедро, 22 — голень (большая и малая берцовые кости), 23 — предплюсна, 24 — плюсна, 25 — рудимент добавочного пальца 26 — 1 палец, 27 — тело позвонка, 28 — спинномозговой канал, 29—сочленовная площадка, 30 — остистый отросток, 31 — поперечный отросток

 

В позвоночнике позвонков мало, хотя типичные отделы его имеются: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. В шейном отделе 1 позвонок, он подвижно прикрепляется к голове, в туловищном у лягушек 7 позвонков у безногих до 100. Ребра у лягушек отсутствуют, у безногих они короткие. Крестцовый отдел из одного позвонка с длинными отростками, к ним причленяются кости тазового пояса. Хвостовой отдел позвоночника у лягушек представлен одним позвонком, у червя несколькими, а у тритонов хорошо развит.

В поясе передних конечностей различают лопатку, коракоид, маленькую ключицу. пояс лежит в мускулатуре свободно, потому что отсутствуют грудная клетка и ребра. В передней конечности различают плечевая кость, предплечье с локтевой и лучевой костью и кисть (запястье. пястье и фаланги пальцев).

Кости тазового пояса подвздошные, лобковые и седалищные соединяются с одной стороны с крестцовым отделом, с другой, объединяясь, образуют впадину для прикрепления свободной конечности, состоящей из бедра, голени (большая и малая берцовые кости) и стопы (запястья, пясть. фаланги пальцев). У лягушек число костей в кисти и стопах меньше, чем в типичном случае.

Мускулатура земноводных резко отличается от таковой у рыб. Несколько туловищных мышц сохраняют сегментацию, остальные специализированные пучки в количестве до 350, особенно крупные связаны со свободными конечностями.

Пищеварительная система (Рис.73) дифференцируется последовательно так: ротовая щель ведет в ротоглоточную полость с протоками от слюнных желез, гортанной щелью, внутренними ноздрями, отверстиями евстахиевых труб, соединяющих глотку с полостью среднего уха, мускулистый язык прикрепляется к нижней челюсти, свободный конец выбрасывается наружу, он покрыт клейким веществом, способствующим ловле насекомых.

Пищевой комок проталкивается внутрь с помощью глазных яблок, которые сверху и сбоку давят на пищу. Короткий пищевод ведет в желудок, кишечник длиннее чем у рыб. В тонкую кишку впадают протоки поджелудочной железы и желчные. Нижний отдел задней кишки прямая кишка впадает в клоаку. В клоаку же открываются протоки от половых желез и от выделительной системы.

В кровеносной системе признаками усложнения являются: наличие двух кругов кровообращения большого и малого (легочный), трехкамерного сердца (желудочек и 2 предсердия), причем предсердия впадают в желудочек общим отверстием. путь крови по большому кругу: желудочек – артериальный конус – артерии к голове (парные сонные артерии), к туловищу (права и левая дуги аорты, спинная аорта, разветвляется в верхних конечностях, коже, печени, почках, кишечнике. нижних конечностях). Венозная кровь возвращается от туловища и головы в венозную пазуху и правое предсердие.

Легочный круг начинается от желудочка, разветвляется на легочную и кожную артерии, которые несут смешанную кровь к легким и коже, там она обогащается кислородом, возвращается по кожной вене в венозную пазуху, а по легочной вене возвращается в левое предсердие.

 

Рис. 73. Вскрытая лягушка, самка:

1 сердце, 2 —- легкое, 3 — левая лопасть печени, 4 — правая лопасть печени, 5 — желчный пузырь на средней лопасти печени, 6 — желудок, 7 — поджелудочная железа, 8 — двенадцатиперстная кишка, 9—тонкая кишка, 10 — толстая кишка, 11— селезенка, 12 —клоака, 13 — мочевой пузырь, 14 — отверстие мочевого пузыря в клоаку, 15 — почка, 16 — мочеточник, 17 — отверстие мочеточников в клоаку, 18 — правый яичник (левый удален), 19 — жировое тело, 20 — яйцевод правый, 21 — яйцевод левый. 22 — маточный отдел яйцевода, 23 — отверстие яйцевода в клоаку, 24—спинная аорта, 25 — задняя полая вена, 26—общая сонная артерия, 27 — левая дуга аорты, 28 — легочная артерия

 

У земноводных хорошо развита лимфатическая система. Она представлена лимфатическими сосудами, лимфатическими «сердцами», располагающимися одна пара около 3 позвонка, другая у клоачного отверстия. Кроветворный орган селезенка лежит на брюшине рядом с началом прямой кишки.

Органы выделения лягушки – парные почки, плоские красноватые тела расположены по обеим сторонам позвоночника. Мочеточники впадают в мочевой пузырь. из мочевого пузыря идет проток в клоаку.

Половая система самца состоит из семенника с жировым телом, семевыносящие каналы впадают в мочеточник, образующий у основания семенной пузырик. Копулятивного органа нет. У самок парные яичники зернистого строения, есть жировое тело. Яйцеклетки выпадают в полость тела и улавливаются воронками яйцеводов, которые открываются самостоятельно в клоаку. Самцы от самок отличаются и внешним признакам. Внутренний палец передних ног имеет своеобразную мозоль, которая позволяет удерживать самку во время оплодотворения икры. У самцов по бокам головы есть голосовые мешки (резонаторы), они усиливают голос при кваканье во время весенних брачных «песен».

Развитие земноводных проходит с метаморфозом (Рис.74).

 

 

Рис. 74. Развитие лягушки:

1 — икра, прикрепленная к растениям (отдельно изображены икринки); 2 — головастик с ветвистыми наружными жабрами; 3—5развитие головастика; 6 7 8 — превращение головастика в лягушку; 9 — лягушонок

 

Из икринки выходит рыбообразная личинка, настоящее водное животное, у нее жаберное дыхание, один круг кровообращения, сердце двухкамерное, для движения используют отороченный плавником хвост. Постепенно у личинки развиваются парные конечности как у наземных животных, исчезают жабры, появляются легкие. формируется два круга кровообращения, у лягушек редуцируется хвост, маленький лягушонок переходит на питание насекомыми в наземной среде.

Многообразие амфибий. Выше указывалось, что на хвостатых амфибий приходится всего 280 видов. Тело их удлиненное в виде валька, хвост длинный, оторочен плавником, есть типичные для наземных животных передняя и задняя пара конечностей. К хвостатым относятся тритоны и саламандры (Рис. 71(1,5)). Тритоны хорошо плавают и ходят по суше, населяют медленнотекущие или стоячие водоемы с богатой растительностью, питаются мелкими беспозвоночными. К концу лета они выходят на прибрежную сушу, держатся под камнями, в трещинах земли. Зимуют в кучах листьев, весной переходят в водоемы и там размножаются. В Сибири известны обыкновенный, гребенчатый тритоны, сибирский углозуб, в Приамурье – когтистый тритон. Из саламандр настоящих (до 40 видов) известна с Кавказа пятнистая или огненная саламандра, обитает в горах до высоты 2000 м. Живет в увлажненных местах, на кормежку выходит ночью. Как и другие хвостатые устойчива к пониженным температурам, весной активизируется при температуре воздуха и почвы +9^о.

Высокие температуры переносят плохо, при этом нуждаются в высокой влажности воздуха. Питается мелкими беспозвоночными (дождевые черви, слизни, мокрицы, насекомые). Зимуют под корнями, трухлявыми пнями вблизи теплых источников группами иногда насчитывающими сотни особей. Размножение саламандр изучено недостаточно. Оплодотворение внутреннее как в воде так и на суше. На суше происходит копуляция, а в воде самец подвешивает сперматофор (пакетик со сперматозоидами) на траву, самка подбирает ее, захватывая клоакой. Сроки спаривания растянуты. Яйца развиваются в яйцеводах самки до 10 месяцев, при этом одновременно присутствуют яйца на разных стадиях развития зародыша. Начинают появляться личинки с февраля, в мае наиболее интенсивное их отрождение, затем отдельные особи встречаются и в июле, и в августе. Самки откладывают личинок в чистую, проточную воду без сильного течения в количестве до 50 в несколько приемов за 7-10 дней. Метаморфоз личинок заканчивается в августе. Половозрелыми становятся на 3, 4 год.

Наиболее многочисленны виды бесхвостых амфибий. Их 176 родов, 12 семейств. 1800 видов. Все бесхвостые имеют общие признаки: туловище короткое, шея не выражена. хвоста нет, хорошо развиты обе пары конечностей, но задняя в 2-3 раза больше передней, служит толчковой ногой при прыжке. Почти все бесхвостые наземные животные, только семейство пиповых постоянные обитатели воды. У них редуцирован характерный для лягушек язык, его функция в воде отпадает. Из водных обитателей в аквариумах часто содержат африканскую шпорцевую лягушку с редуцированными веками, но сохранившейся боковой линией как у рыб. Есть лягушки с древесным образом жизни (квакша обыкновенная). Веслоногие лягушки. На концах пальцев этих лягушке есть расширенные диски, на них щеточки и железы, выделяющие липкий секрет. С помощью этих приспособлений лягушка надежно удерживается на ветках. При планировании за насекомыми веслоногая лягушка лесов Юго-Восточной Азии может лететь до 12 м.

Роющие лягушки (чесночницы), способны задними ногами рыть грунт, погружаясь в него задним концом. Ноги у роющих укорочены, поэтому они не прыгают, а «шагают».

Среди жаб знаменита ага из Южной и Центральной Америки, длина ее тела до 250 мм и масса до 3 кг. Ядовитые железы ее кожи выделяют сильный яд. Собака, схватившая по неосторожности агу, погибает. Яд аги применяли для изготовления отравленных наконечников стрел.

Земноводные, питаясь беспозвоночными приносят пользу садам, огородам. полям, лесам, истребляя вредителей. Многие из них охотятся ночью, замещая дневных насекомоядных птиц. В связи с этим жабы являются удобными объектами для переселения на сельхозугодья, огороды, сады так как они остаются в этих местах. Личинки земноводных, обитая в воде истребляют большое количество личинок комаров и других кровососущих двукрылых. Сами взрослые лягушки являются пищей, например, черного хоря, европейской норки. аистов, журавлей, уток. Головастики часто конкурируют с мальками рыб из-за корма. Лягушки, тритоны, саламандры составляют объект лабораторных исследований. И, наконец, в некоторых странах лягушачьи лапки, являются изысканным лакомством. С этой целью отлавливается огромное количество лягушек, что наносит существенный ущерб природным популяциям. Имеется опыт выращивания лягушек в питомниках.

Тема10.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: