Спаривание жаб

Наши авторские методические материалы по амфибиям и рептилиям России:
В нашем Интернет-магазине по некоммерческим ценам (по себестоимости производства)
можно приобрести следующие методические материалы по амфибиям и рептилиям Северной Евразии:

компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители: Амфибии, Рептилии,
полевые приложения-определители ЭкоГид для смартфонов и планшетов: Амфибии для Android, Амфибии для iOS/Apple, Рептилии (их можно ),
цветная ламинированная определительная таблица Амфибии и рептилии,
определитель серии «Энциклопедия природы России» Земноводные и пресмыкающиеся,
карманный полевой определитель Животные. Определитель (в т.ч. амфибии),

Кроме того, на нашем сайте Вы можете приобрести методические материалы по водной экологии и ихтиологии:

компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители: Пресноводные беспозвоночные, Рыбы России,
полевые определители рыб для смартфонов и планшетов: на Андроиде, на iOS,
карманные полевые определители: Пресноводные рыбы, Обитатели водоемов, Растения пресных вод,
цветные ламинированные определительные таблицы: Водоросли, Цветы водоемов и болот, Водные беспозвоночные, Пресноводные и проходные рыбы России.


Пожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если Вы копируете материалы с этой страницы!
Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использования и копирования материалов с сайта www.есоsystеmа.ru



Анатомия, физиология и экология бесхвостых амфибий

Размножение

Половозрелости амфибий достигают чаще всего к 3-4-му году. Просыпаясь после спячки половозрелые амфибии сразу стремятся к нерестовым водоемам, где ищут подходящих по размеру партнеров.

Для того, чтобы привлечь внимание самки, самцам приходится идти на разные ухищрения — они и поют и танцуют и во всю красуются. Как только самка выбирает себе партнера, который ей понравился, они ищут место где отложить яйца и оплодотворить их. Большинство самцов лягушек и жаб привлекают внимание самок своего вида кваканьем, которое может быть у одних видов похожим на «трели» сверчка, а у других на привычное нам громогласное «ква-ква». Громкий голос есть только у самцов, а у самок голос или отсутствует или очень тих.

Окраска и внешний вид. Самцы некоторых видов лягушек, например, тропических древолазов в брачный период меняют окраску, становясь черными. У самцов крупнее глаза, лучше развиты все органы чувств и соответственно увеличен мозг, а передние конечности украшают брачные мозоли, которые нужны для того, чтобы избранница не смогла вырваться.

Привлекать внимание дам можно и разными движениями. Colostethus trinitatis просто подпрыгивают на ветке, а C. palmatus принимают изысканные позы, заметив приближающуюся самку, а некоторые другие виды, живущие у водопадов, помахивают самкам лапами. Самцы C. collaris исполняют во время ухаживания брачный танец. Сначала самец поворачивается к самке и начинает квакать быстрее и громче, затем отползает назад, раскачиваясь и подпрыгивая, замирая в вертикальном положении на задних лапах. Если самке представление не нравится, она задирает голову, демонстрируя свое ярко-желтое горло, что самца отваживает. Если же самка самца одобряет, то она некоторое время наблюдает за его танцем, переползая с места на место, чтобы лучше видеть. Иногда собирается внушительная аудитория: однажды насчитали 18 самок, которые наблюдали за одним самцом, синхронно меняя позицию. Оттанцевав, самец медленно уходит (вероятно, на свою территорию), часто останавливаясь, чтобы убедиться, что самка за ним следует.

У золотых древолазов самки ухаживают за самцами. Найдя квакающего самца, самка кладет на него передние лапы и хлопает по его телу задними, может тереться головой о его подбородок. Самец иногда отвечает тем же, но с меньшим пылом. Среди представителей этого вида были описаны драки за избранного партнера, как между самцами, так и между самками.

Внешнее оплодотворение. Такой вид оплодотворения встречается чаще всего. Более мелкий самец передними лапами крепко обхватывает самку поперек туловища и оплодотворяет икру, которую та выметывает. Эта поза называется амплексус и бывает трех видов.

  • Самец обхватывает самку сразу за ее передними лапами (например, остромордые лягушки)
  • Самцы держатся сразу перед задними лапами самок (чесночницы, скафиопусы)
  • Самец обнимает самку за шею (древолазы).

Типы амплексуса у бесхвостых амфибий (голубой цвет — самки, желтый — самцы).

Внутреннее оплодотворение. Некоторые другие древолазы (например, Dendrobates auratus, D. granuliferus), обходятся без амплексуса: самец и самка поворачиваются головами в разные стороны и совмещают клоаки. В такой же позе происходит внутреннее оплодотворение у жаб рода Nectophrynoides, которые потом вынашивают икру и головастиков до завершения метаморфоза и рожают полностью сформированных жабят.

У самцов хвостатых лягушек (Ascaphus truei) есть специальный орган для копуляции.

У самцов в период размножения часто появляются специальные шероховатые брачные мозоли на передних лапах, которые помогают им удерживаться на скользкой самке. У многих видов жаб, например, у жабы серой (Bufo bufo), самец может залезть на самку задолго до водоема и ехать на ней многие сотни метров. А самцы других видов могут «кататься» на самке даже после спаривания, ожидая, пока она сделает гнездо и отложит туда икринки.

Если спаривание происходит в воде, самец может поджимать задние лапы, удерживая некоторое время выметанную самкой икру, чтобы успеть ее оплодотворить. Нередко самцы путаются и залезают на самцов, которым это явно не нравится. «Жертва» издает специальный звук, который сопровождается вибрацией задней части туловища и заставляет ошибшегося слезть. Так же могут вести себя и самки после того, как икра отложена, хотя иногда самец сам отпускает самку, почувствовав, что ее брюшко опустело и стало мягким. Часто самкам приходится активно стряхивать с себя самцов, которые зазевались, вытягивая задние лапы и переворачиваясь на бок.

Откладка яиц и вылупление головастика

Амфибии откладывают икру, подобно рыбам, т.к. их яйца (икра) и зародыши лишены приспособлений для наземного развития (анамнии).

Различные виды лягушек могут откладывать икру в совершенно различные или даже удивительные места:

  • в норки, скат которых направлен в воду. Когда головастики вылупляются, то они скатываются в воду, где происходит дальнейшее развитие.
  • самка делает пенистые комки из слизи, собранной со своей кожи, которую формирует в комки или гнезда, прикрепляемые к нависающим над водой листьям.
  • некоторые заворачивают каждую икринку в отдельный лист растения, нависающего над водой
  • самка Hylambates brevirostris вынашивает икру во рту. Самцы ринодермы Дарвина вынашивают отложенную самками икру в специальных горловых мешках.
  • некоторые узкоротые лягушки, обитающие в засушливых районах, откладывают икру в сырую почву, где происходит развитие личинки, и на сушу выходит уже сформированный лягушонок.
  • самки пипы носят икру на себе. После оплодотворения икринок самец из семейства пип вдавливает их своим брюшком в спину самки, укладывая рядами. Икринки, прилипшие к растениям или выращиваемые искусственно, не развиваются и погибают. Они могут выжить только на спине у самки пипы. Через несколько часов после откладки на спине у самки образуется серая пористая масса, в которой утапливаются икринки, затем происходит линька.
  • некоторые самки формируют из собственной слизи кольцевые валы.
  • у некоторых лягушек на спине в складках кожи образуется выводковая сумка, где они носят икринки.
  • некоторые виды австралийских лягушек вынашивают икру и головастиков в желудке. На время вынашивания желудок отключает вырабатывание желудочного сока с помощью простагландина. На протяжении всего срока вынашивания лягушат — а он длится больше полутора месяцев — лягушка сохраняет активность, хотя и ничего не ест. В это время она использует только внутренние запасы жира и гликогена, «хранящегося» у животных в печени. После этого у лягушки совершенно не остается жира под кожей на животе, а ее печень уменьшается в размерах в три раза.

Способы вынашивания икры у некоторых тропических бесхвостых

Однако в основном после откладки яиц самки покидают кладку, а то и нерестовые водоемы и уходят на свои обычные места обитания.

Яйца обычно окружены толстым слоем студенистого вещества. Эта оболочка имеет большое значение для зародыша, так как таким образом яйцо предохраняется от высыхания, от механических повреждений, а главное, она предохраняет их от поедания другими животными.

Кладка икры у лягушек (Rana)

Через некоторое время после откладки, оболочка каждой икринки разбухает и превращается в студенистый прозрачный слой, внутри которого видно яйцо. Верхняя половина его темная, а нижняя светлая: темная часть яйца лучше использует солнечные лучи и сильнее нагревается. Комки икры у многих видов лягушек всплывают на поверхность, где вода теплее. Низкая температура задерживает развитие. Если погода теплая, яйцо многократно делится и превращается в многоклеточный зародыш. Через одну-две недели из икринки вылупляется личинка лягушки — головастик.

Развитие головастика

После вылупления из икринок головастики попадают в воду. Уже через несколько дней (2-5-6), израсходовав питательный запас икринки, головастик начинает самостоятельно питаться и плавать. У него прорезается рот, снабженный роговыми челюстями. Головастик начинает питаться водорослями, простейшими и другими водными организмами.

К этому времени у него уже заметны голова, туловище, хвостик. Голова большая, конечности отсутствуют, хвостовой отдел туловища представляет собой плавник, также присутствует боковая линия, а снизу около рта расположена присоска (по ней можно определить вид головастика), через несколько дней щель рта по краям обрастает некоторым подобием клюва, который работает как кусачки, когда головастик питается.

Головастики и типы ротовых отверстий различных бесхвостых амфибий

У головастиков имеются жаберные отверстия и жабры. Вначале они внешние, но со временем видоизменяются, прикрепляются к жаберным дугам, находящимся в районе глотки, и функционируют уже как настоящие внутренние жабры. У головастика один круг кровообращения и двухкамерное сердце.

По строению тела личинки земноводных близки к рыбам, а взрослые особи имеют сходство с пресмыкающимися.

Через 1-3 месяца у них отрастают сначала задние, а потом и передние конечности, а хвост укорачивается и отпадает. Развиваются легкие. Головастик начинает подниматься к поверхности воды и заглатывать воздух. Изменения и рост идут тем скорее, чем жарче погода. Головастики питаются сначала преимущественно растительной пищей, но постепенно более и более переходят к животной.

Метаморфоз лягушки:
1 — яйца (икра), 2 — головастик с наружными жабрами, 3 — без жабр, 4 — с задними ногами, 5 — со всеми ногами и с хвостом, 6 — лягушка.

Сформированный лягушонок или жабенок выбирается на сушу, если это сухопутный вид или дальше остается жить в воде, если вид водный. Вышедшие на сушу подростки зовутся «сеголетками». У амфибий, откладывающих икру на суше, иногда наблюдается переход к развитию без метаморфоза, т. е. прямое развитие. От момента откладывания икры до конца превращения головастика в лягушку проходит около 2-3 месяцев.

На нашем сайте Вы также можете познакомиться с информацией по анатомии, морфологии и экологии земноводных России: общая характеристика земноводных, анатомия амфибий (общий обзор), анатомия, физиология и экология бесхвостых амфибий (строение тела и кожи, строение конечностей, органы чувств, внутренние органы, размножение), анатомия, физиология и экология хвостатых амфибий (строение тела и конечностей, органы чувств, внутренние органы), ядовитость амфибий, охрана амфибий, а также некоторые правила зоологической номенклатуры, определение амфибий по внешним признакам, рекомендуемая литература по амфибиям.

Наши авторские методические материалы по амфибиям и рептилиям России:
В нашем Интернет-магазине по некоммерческим ценам (по себестоимости производства)
можно приобрести следующие методические материалы по амфибиям и рептилиям Северной Евразии:

компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители: Амфибии, Рептилии,
полевые приложения-определители ЭкоГид для смартфонов и планшетов: Амфибии для Android, Амфибии для iOS/Apple, Рептилии (их можно ),
цветная ламинированная определительная таблица Амфибии и рептилии,
определитель серии «Энциклопедия природы России» Земноводные и пресмыкающиеся,
карманный полевой определитель Животные. Определитель (в т.ч. амфибии),

Кроме того, на нашем сайте Вы можете приобрести методические материалы по водной экологии и ихтиологии:

компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители: Пресноводные беспозвоночные, Рыбы России,
полевые определители рыб для смартфонов и планшетов: на Андроиде, на iOS,
карманные полевые определители: Пресноводные рыбы, Обитатели водоемов, Растения пресных вод,
цветные ламинированные определительные таблицы: Водоросли, Цветы водоемов и болот, Водные беспозвоночные, Пресноводные и проходные рыбы России.

Познакомиться с изображениями и описаниями других объектов природы России и сопредельных стран — минералов и горных пород, почв, грибов, водорослей, лишайников, листостебельных мхов, деревьев, кустарников, кустарничков и лиан, травянистых растений (цветов), ягод и других дикорастущих сочных плодов, водных беспозвоночных животных, насекомых-вредителей леса, дневных бабочек, пресноводных и проходных рыб, земноводных (амфибий), пресмыкающихся (рептилий), птиц, птичьих гнезд, их яиц и голосов, а также млекопитающих (зверей), — можно в разделе Природа России нашего сайта.

В разделе Природа в фотографиях размещены также тысячи научных фотографий грибов, лишайников, растений и животных России и стран бывшего СССР, а в разделе Природные ландшафты мира — фотографии природы Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Африки, Австралии и Новой Зеландии и Антарктики.

В разделе Методические материалы Вы также можете познакомиться с описаниями разработанных экологическим центром «Экосистема» печатных определителей растений средней полосы, карманных определителей объектов природы средней полосы, определительных таблиц «Грибы, растения и животные России», компьютерных (электронных) определителей природных объектов, полевых определителей для смартфонов и планшетов, методических пособий по организации проектной деятельности школьников и полевых экологических исследований (включая книгу для педагогов «Как организовать полевой экологический практикум»), а также учебно-методических фильмов по организации проектной исследовательской деятельности школьников в природе. Приобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом Интернет-магазине. Там же можно приобрести mp3-диски Голоса птиц средней полосы России и Голоса птиц России, ч.1: Европейская часть, Урал, Сибирь.

Брачный период у лягушек наступает весной, после их выхода из зимней спячки.

Когда вода днём прогревается до 14-16 градусов.

Удивительно, откуда у холоднокровных амфибий в это, в общем-то, ещё холодное время берётся столько страсти и жажды продолжения рода?!

Игры свои устраивают половозрелые особи, не меньше 3-4 лет от роду.

Они устремляются к водоемам для поиска подходящей пары и проведения брачного ритуала.

Всё это сопровождается оглушающим пением, танцами и обязательной демонстрацией внешних достоинств каждого кавалера.

Спариваются лягушки с самцом, подходящим по размеру.

Очень часто на одну лягушку претендует несколько самцов.

В случае удачных смотрин, спаривание лягушек заканчивается выбором места, наиболее подходящего для оплодотворения партнерши и дальнейшей кладки яиц.

Спаривание и нерест начинается только тогда, когда вода прогреется минимум до 16 °C.

То есть в относительно тёплом климате спаривание начинается в конце апреля и длится до начала июня.

Во время спаривания более мелкий самец обнимает крупную самку передними лапами со стороны спины. И поливает спермой икру, которую она все это время мечет.

Большинство особей выбирает для размножения довольно глубокие водоёмы, которые заросли растениями.

В мире существует около 40 видов настоящих лягушек, которые отличаются друг от друга расцветкой кожи,формой тела, местом проживания, характерными повадками.

Вот только своими брачными играми они очень и очень похожи.

Лягушки могут размножаться, когда достигают четырехлетнего возраста. Просыпаясь после зимней спячки, амфибии половозрелого возраста сразу устремляются к нерестовым водоемам, где происходит поиск подходящего по размеру партнера. Самцу приходится выполнять перед самкой различные виды уловок, чтобы привлечь ее внимание, такие как песни и танцы, вовсю красоваться. После того как самка выберет себе ухажёра, который ей приглянулся, они начинают искать место для отложения яиц и их оплодотворения.

Большинство самцов жаб и лягушек привлекают самок своего вида голосом, а именно кваканьем, которое у разных видов различное: у одного вида похожее на «трель» сверчка, а у другого — на привычное «ква-ква». Голоса самцов вы можете без труда найти в интернете. Громкий голос на водоеме принадлежит самцам, а у самок голос очень тихий или отсутствует вовсе.

Самцы многих видов лягушек, например, древолазов тропических, в брачное время меняют свой цвет, становятся черными. У самцов, в отличие от самок, глаза крупнее, лучше развиты органы чувств и увеличен мозг соответственно, а передние лапы украшают мозоли так называемые брачные, которые необходимы для спаривания, чтобы избранница не смогла убежать.

Внимание самок можно привлечь и различными движениями. Colostethus trinitatis просто на ветке ритмично подпрыгивают, а Colostethus palmatus становятся в изысканные позы, увидев на горизонте самку, а другие виды, обитающие у водопадов, умудряются помахивать самкам лапками.

Самцы Colostethus collaris выполняют в период ухаживания танец. Самец подползает к самке и квакает громче и быстрее, затем отползает, раскачивается и подпрыгивает, при этом замирая на задних лапах в вертикальном положении. Если самку представление не впечатлило, она поднимает голову, показывая свое яркое желтое горло, это отваживает самца. Если же самке танец самца понравился, то она наблюдает за красивым танцем, переползая в разные места, чтобы получше видеть игру самца.

Иногда может собираться большая аудитория: однажды ученые, наблюдая за Colostethus collaris, насчитали восемнадцать самок, которые уставились на одного самца и синхронно перемещались на другую позицию. Оттанцевав, самец неспешно уходит, при этом часто оборачивается, чтобы убедиться, что дама сердца следует за ним.

У древолазов золотых, наоборот, самки борются за самцов. Найдя самца, который квакает, самка хлопает задними лапами по его телу и кладет передние лапы на него, также может тереться своей головой о подбородок самца. Самец с меньшим пылом отвечает тем же, но не всегда. Было зафиксировано множество случаев, когда у этого вида амфибий возникали драки как между самками, так и самцами за понравившегося партнера.

Чаще всего у лягушек встречается этот вид оплодотворения. Более мелкий самец крепко обхватывает передними лапами самку и оплодотворяет выметающую самкой икру. Самец обхватывает самку позой амплексус, которая бывает трех вариантов.

  1. За передними лапами самки самец производит обхват (лягушки остромордые)
  2. Самец обхватывает самку перед задними конечностями (скафиопусы, чесночницы)
  3. Происходит обхват самки за шею (древолазы).

Немногие древолазы (к примеру, Dendrobates granuliferus, Dendrobates auratus), оплодотворяются иным способом: самка и самец отворачивают головы в противоположные стороны и соединяют клоаки. В этой же позиции оплодотворение происходит у амфибий вида Nectophrynoides, которые вынашивают вначале икру, а затем и головастиков внутриутробно до завершения процесса метаморфоза и рожают сформированных полностью лягушат.

У хвостатых самцов лягушек рода Ascaphus truei, есть специфический орган для размножения.

В период размножения у самцов довольно часто на передних лапах образовываются специфические брачные шероховатые мозоли. С помощью этих мозолей самец держится на скользком теле самки. Интересный факт: например, у обыкновенной жабы (Bufo bufo), самец залазит на самку далеко от водоема и катается на ней несколько сотен метров. А некоторые самцы могут ездить на самке после завершения процесса спаривания, ожидая, пока самка сформирует гнездо и отложит в него икринки.

Если процесс спаривания протекает в воде, самец может удерживать выметанную икру самкой, поджимая задние лапы, чтобы успеть оплодотворить икринки (вид — Bufo boreas). Довольно часто самцы могут перепутать и залезть на самцов, которым явно это не нравится. «Жертва» воспроизводит специфический звук и вибрацию туловища, а именно задней части, и вынуждает слезть с себя.

Общая характеристика

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.

Появляются черпаловидные хрящи, окружающие гортанную щель и натянутые на них голосовые связки, имеющиеся только у самцов. Усиление звука достигается голосовыми мешками, образованными слизистой оболочкой ротовой полости.

Дыхательная система амфибий

Кровеносная система земноводных

Сердце трехкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка. Сокращаются поочередно сначала оба предсердия, затем — желудочек. В левом предсердии кровь артериальная, в правом — венозная. В желудочке кровь частично смешивается, но строение кровеносных сосудов таково, что:

  • Мозг получает артериальную кровь;
  • венозная кровь поступает в легкие и кожу;
  • во все тело кровь поступает смешанная.

У амфибий два круга кровообращения.

Венозная кровь в легких и коже окисляется и поступает в левое предсердие, т.е. появился малый круг кровообращения. Из всего тела венозная кровь поступает в правое предсердие.

Кровеносная система амфибий

Таким образом, у земноводных сформировалось два круга кровообращения. Но поскольку в органы тела в основном поступает смешанная кровь, интенсивность обмена веществ остается (как и у рыб) невысокой и температура тела мало отличается от окружающей среды.

Второй круг кровообращения возник у земноводных в связи с их приспособлением к дыханию атмосферным воздухом.

Нервная система

Нервная система земноводных состоит из тех же отделов, что и у рыб, но в сравнении с ними имеет ряд прогрессивных черт: большее развитие переднего мозга, полное разделение его полушарий.

Из головного мозга выходит 10 пар нервов. Появление амфибий, сопровождавшееся сменой обитания и выходом из воды на сушу, было связано со значительными изменениями в строении органов чувств. В глазу появились уплощенный хрусталик и выпуклая роговица, приспособленные к видению на довольно далекое расстояние. Наличие век, защищающих глаза от иссушающего действия воздуха, и мигательной перепонки указывают на сходство в строении глаза амфибий с глазами настоящих наземных позвоночных.

Нервная система амфибий

В строении органов слуха представляет интерес развитие среднего уха. Наружная полость среднего уха закрыта барабанной перепонкой, приспособленной к улавливанию звуковых волн, а внутренняя полость представляет собой евстахиеву трубу, открывающуюся в глотку. В среднем ухе есть слуховая косточка — стремя. В органе обоняния имеются наружные и внутренние ноздри. Орган вкуса представлен вкусовыми почками на языке, небе и челюстях.

Размножение земноводных

Амфибии раздельнополы. Половые органы парные, состоят из слегка желтоватых семенников у самца и пигментированных яичников у самки. От семенников отходят выносящие протоки, проникающие в передний отдел почки. Здесь они соединяются с мочевыми канальцами и открываются в мочеточник, функционирующий так же, как и семяпровод, и открывающийся в клоаку. Яйцеклетки из яичников попадают в полость тела, откуда через яйцеводы, открывающиеся в клоаку, выводятся наружу.

У лягушек выражен половой диморфизм. Отличительными признаками самцов являются бугорки на внутреннем пальце передних ног и голосовые мешки (резонаторы). Резонаторы усиливают звук при квакании. Голос впервые появляется у земноводных: это связано, очевидно, с жизнью на суше.

Развитие у лягушки, как и у других земноводных, происходит с метаморфозом. Личинки земноводных — типичные обитатели воды, что является отражением образа жизни предков.

Развитие амфибий, на примере лягушки

К особенностям морфологии головастика, имеющим приспособительное значение в соответствии с условиями среды обитания, относятся:

  • специальный аппарат на нижней стороне головы, служащий для прикрепления головастика к подводным предметам;
  • более длинные, чем у взрослой лягушки, кишки (по сравнению с размерами тела). Это связано с тем, что головастик потребляет растительную, а не животную (как взрослая лягушка) пищу.

Особенностями организации головастика, повторяющими признаки предков, следует признать рыбообразную форму с длинным хвостовым плавником, отсутствие пятипалых конечностей, наружные жабры, боковую линию и один круг кровообращения. В процессе метаморфоза перестраиваются все системы органов:

  • Отрастают конечности;
  • рассасываются жабры и хвост;
  • укорачиваются кишки;
  • меняются характер пищи и химизм пищеварения, строение челюстей и всего черепа, кожные покровы;
  • осуществляется переход от жаберного дыхания к легочному, глубокие преобразования происходят в системе органов кровообращения.

Скорость развития головастиков зависит от температуры: чем жарче, тем оно быстрее. Обычно на превращение головастика в лягушку требуется 2-3 месяца.

Многообразие земноводных

В настоящее время к классу земноводных относятся 3 отряда:

  • Хвостатые;
  • бесхвостые;
  • безногие.

Хвостатые амфибии (тритоны, саламандры и т.д.) характеризуются удлиненным хвостом и парными короткими конечностями. Это наименее специализированные формы. Глаза маленькие, без век. У некоторых на всю жизнь сохраняются жабры и жаберные щели.

У бесхвостых амфибий (жабы, лягушки) тело короткое, без хвоста, с длинными задними конечностями. Среди них есть ряд видов, которые употребляются в пищу.

К отряду безногих амфибий относятся червяки, которые обитают в тропических странах. Тело их червеобразное, лишено конечностей. Питаются червяки гниющими растительными остатками.

На территории Украины и РФ водится самая крупная из европейских лягушек — лягушка озерная, длина туловища которой достигает 17см, и одна из самых маленьких бесхвостых земноводных — обыкновенная квакша, имеющая длину 3,5-4,5см. Взрослые квакши живут обычно на деревьях и имеют специальные диски на концах пальцев для прикрепления к ветвям.

Четыре вида земноводных занесены в Красную книгу: тритон карпатский, тритон горный, жаба камышовая, лягушка прыткая.

Происхождение земноводных

К амфибиям относятся формы, предки которых около 300млн. лет назад вышли из воды на сушу и приспособились к новым наземным условиям жизни. От рыб они отличались наличием пятипалой конечности, легких и связанными с ними особенностями кровеносной системы.

С рыбами их объединяло:

  • Развитие личинки (головастика) в водной среде;
  • присутствие у личинок жаберных щелей;
  • присутствие наружных жабр;
  • наличие боковой линии;
  • отсутствие зародышевых оболочек во время эмбрионального развития.

Предками земноводных среди древних животных считают кистеперых рыб.

Стегоцефалы — переходная форма между кистеперыми рыбами и земноводными

Все данные сравнительной морфологии и биологии указывают, что предков амфибий следует искать среди древних кистеперых рыб. Переходными формами между ними и современными амфибиями были ископаемые формы — стегоцефалы, существовавшие в каменноугольном, пермском и триасовом периодах. Эти древнейшие земноводные, судя по костям черепа, были чрезвычайно сходны с древними кистеперыми рыбами. Характерные признаки их: панцирь из кожных костей на голове, боках и животе; спиральный клапан кишок, как у акуловых рыб, отсутствие тел позвонков.

Стегоцефалы были ночными хищниками, жившими в мелких водоемах. Выход позвоночных на сушу совершился в девонский период, отличавшийся засушливым климатом. В этот период преимущество приобретали те животные, которые могли по суше переселяться из пересыхающего водоема в соседний.

Расцвет (период биологического прогресса) земноводных приходится на каменноугольный период, ровный, влажный и теплый климат которого был благоприятен для амфибий. Только благодаря выходу на сушу позвоночные получили возможность в дальнейшем прогрессивно развиваться.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (11 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Класс земноводные

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.

Ароморфозы земноводных
  • Появление конечности пятипалого типа
  • У ранее обсуждаемой нами рыбы латимерии (целоканта) плавники напоминали конечность пятипалого типа. У земноводных они преобразовываются в скелет передней и скелет задней конечностей, которые мы обсудим в данной статье подробно.

  • Дифференцировка мускулатуры
  • Мышцы дифференцируются (делятся) на мышечные пучки, становятся возможны более сложные и точные движения.

  • Возникновение легких
  • Легкие земноводных представлены в виде тонкостенных мешков, относительно небольшого объема.

  • Трехкамерное сердце и второй (легочный) круг кровообращения
  • Появление легочного круга кровообращения связано с тем, что земноводные осваивают новый тип дыхания, наземное дыхание — дыхание атмосферным воздухом.

  • Появление шейного и крестцового отделов позвоночника
  • Благодаря появлению шейного отдела становится возможным поворот головы, что было невозможным для рыб.

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

Лягушка озерная
  • 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, и передний пояс лежит свободно в толще мышц.

    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 — отверстия, 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.

    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.

Головастики

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
  • 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.

Значение земноводных

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.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

About the author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *