Экология земноводных

 

Шейный отдел образован одним позвонком, который соединяется с черепом. Число туловищных позвонков у земноводных разное. У некоторых видов, например у тритонов, с туловищными позвонками сочленяются слаборазвитые ребра.

 

Крестцовый отдел есть у большинства земноводных, он состоит из одного позвонка. Хвостовой отдел у бесхвостых земноводных небольшой (позвонки срослись в одну кость). У хвостатых земноводных этот отдел выражен хорошо.

 

Парные конечности земноводных резко отличаются от парных плавников рыб. Если плавники рыбы — одночленные рычаги с собственной мускулатурой, то в скелете передней конечности земноводных различают плечевую кость, кости предплечья и кисти, а в скелете задней конечности — бедренную кость, кости голени и кости стопы. Опорой передних конечностей служит скелет плечевого пояса, состоящий из парных лопаток, вороньих костей, а у большинства — еще и ключиц. С поясом передних конечностей связана грудная кость, или грудина. Опорой задних конечностей служит тазовый пояс, состоящий из тазовых костей, которые соединяются с отростками крестцового позвонка или с отростками последнего туловищного позвонка.

 

 

1.5 МУСКУЛАТУРА ЗЕМНОВОДНЫХ

 

Мышечная система у земноводных сложнее, чем у рыб. Она состоит из разных групп мышц. У бесхвостых наиболее развиты мышцы конечностей, которые прикрепляются сухожилиями к костям и вызывают их перемещения. У хвостатых земноводных наиболее развиты мышцы хвоста.

 

1.6 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

 

Слаборазвитые легкие, кровеносная система со смешанной кровью и эритроцитами, содержащими ядра, ограничивают поступление кислорода к органам. Поэтому окислительные процессы в тканях идут медленно, мало выделяется энергии. Вследствие этого температура тела земноводных непостоянная. Земноводные относятся к холоднокровным животным.

Также эти факторы влияют на образ жизни амфибий. Все земноводные малоподвижны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Особенности строения систем органов

 

2.1 ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

 

Состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка и кишечника. У земноводных более развит желудок, а в кишечнике заметно выделяются двенадцатиперстная, тонкая и толстая кишки. В двенадцатиперстную кишку открываются протоки печени вместе с протоком желчного пузыря, в который открываются протоки поджелудочной железы. В тонкой кишке происходит окончательное переваривание пищи и всасывание в кровь питательных веществ. В толстой кишке скапливаются непереваренные остатки пищи. Толстая кишка заканчивается прямой кишкой, называемой клоакой. Сюда же открываются мочевой пузырь (обороняясь, лягушка может выпустить струю скопленной мочи), мочеточники и яйцеводы (у самок).

 

Земноводные способны очень долгий срок выносить голодание; жаба, посаженная в сырое место, может пробыть без пищи более двух лет.

 

 

Рисунок 2.1. Органы пищеварительной системы

1 — пищевод; 2 —желудок; 3 — тонкий отдел кишечника, 4 — прямая кишка; 5 — мочевой пузырь; 6 — клоака.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

 

Большинство земноводных дышит при помощи легких и кожи (кожное дыхание рассматривалось выше). Легкие земноводных развиты слабо и несовершенны. Они имеют небольшую внутреннюю площадь соприкосновения с вдыхаемым воздухом. Легкие имеют вид продолговатых мешочков с тонкими эластичными стенками, в которых разветвляется множество капилляров. Такие легкие не могут полностью обеспечивать организм кислородом. Амфибии не всасывают, а заглатывают воздух. Животное увеличивает объем ротовой полости, и в нее через ноздри входит воздух. Когда дно ротовой полости поднимается к небу, ноздри закрываются, и воздух проталкивается через гортань в легкие. В легких происходит газообмен: кислород проникает в капилляры, а углекислый газ из крови переходит в воздух, который затем выводится наружу.

 

Легочное и кожное дыхание у земноводных развито неодинаково. У тех, кто большую часть жизни проводит в воде, слабее развиты легкие, а лучше — кожное дыхание. Личинки земноводных дышат жабрами. У некоторых хвостатых земноводных жабры сохраняются на всю жизнь.

 

 

 

1 – гортань

2 - легкое 
Рисунок 2.2. Органы дыхательной системы

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА

 

В связи с наличием легких кровеносная система у земноводных имеет более сложное строение, чем у рыб. Сердце земноводных состоит из трех камер: двух предсердий и одного желудочка. Кровь из всех органов собирается в вены и поступает в правое предсердие. В этой крови содержится много углекислого газа и питательных веществ, поступающих из кишечника. В левое предсердие приходит кровь из легких. Она богата кислородом.

 

При сокращении предсердий кровь выталкивается в желудочек. Здесь она частично смешивается. От желудочка отходит крупная артерия, она разделяется на ветви, несущие кровь по всем органам тела (это большой круг кровообращения), и ветви, по которым кровь идет к легким и коже (это малый круг кровообращения). Таким образом, у земноводных, в отличие от рыб, не один, а два круга кровообращения — большой и малый.

 

Рисунок 2.3. Кровеносная система

 

 

2.4 ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

 

Выделительная система земноводных включает в себя продолговатые красно-бурые почки, которые располагаются в полости тела по бокам позвоночника, мочеточники и мочевой пузырь. Выделяемые из крови ненужные для организма вещества по мочеточникам поступают в клоаку и удаляются наружу.

 

 

 

 

2.5 НЕРВНАЯ СИСТЕМА

 

Мозг земноводных устроен просто. Он имеет удлиненную форму и состоит из двух передних полушарий, среднего мозга и мозжечка, представляющего собой лишь поперечный мостик, а также продолговатого мозга. У земноводных сильнее развит передний мозг (далее в эволюции будет наблюдаться именно развитие переднего мозга), но еще нет коры головного мозга, серого вещества, нервные клетки рассеяны по всей поверхности, слабее мозжечок. Слабое развитие мозжечка связано с однообразием двигательных реакций земноводных. Спинной мозг развит гораздо лучше, чем головной.

Рисунок 2.4. Органы нервной системы

 

 

В основе поведения земноводных преобладают безусловные рефлексы, а условные вырабатываются после длительного сочетания безусловных и условных раздражителей. Из чувств наиболее развиты: зрение, слух, обоняние. Язык у большинства амфибий хорошо развит, а у лягушек существенно отличается от языка других позвоночных тем, что прикреплен не задним, а передним концом и может выбрасываться изо рта. Зубы приспособлены лишь к схватыванию и удерживанию добычи, но не могут использоваться для ее разжевывания.

 

2.6 ОРГАНЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ЗЕМНОВОДНЫХ. РАЗВИТИЕ ЗАРОДЫША

 

Земноводные — раздельнополые животные. Яичники самок и семенники самцов располагаются в полости тела.

После зимней спячки все земноводные (за редким исключением) скапливаются в пресных водоемах. Вскоре самки начинают откладывать икру. Одни из них, например бурые лягушки, откладывают ее недалеко от берега водоема на мелких, прогреваемых участках. Другие, например зеленые лягушки, откладывают икру на большой глубине, чаще всего среди водяных растений. У лягушек икра склеивается в большие комки, у жаб — в длинные шнуры. Тритоны помещают одиночные яйца (икринки) на листья или стебли водяных растений. Оплодотворение у большинства земноводных наружное. При этом самцы выпускают в воду жидкость со сперматозоидами. После оплодотворения в икринках развиваются зародыши.

 

Земноводные относятся к анамниям, то есть их икринки не имеют амниотической жидкости, это связано с развитием в водной среде. Тем не менее, яйца бывают окружены толстым слоем прозрачного студенистого вещества. Эта оболочка имеет большое значение для зародыша. Она предохраняет зародыш от высыхания, механических повреждений, препятствует сближению икринок между собой, тем самым улучшая доступ кислорода, также она защищает их от поедания другими животными; действительно очень немногие птицы в состоянии проглотить студенистый комок лягушачьей икры; также сама оболочка предохраняет яйца и от нападения рыб, моллюсков и водяных насекомых. Кроме того, эта оболочка как линза собирает солнечные лучи на развивающемся зародыше. Сами икринки черные, поэтому хорошо поглощают тепло солнечных лучей, необходимое для развития зародыша.

 

После того как зародыш проходит первоначальные стадии своего развития, (примерно через неделю — у лягушек и жаб, две – три — у тритонов), личинка прорывает студенистую оболочку, питаясь ей, и начинает вести в воде самостоятельную жизнь. Личинка имеет плоскую приплюснутую головку, округленное тело и веслообразный хвост, отороченный сверху и снизу кожистым плавником. На голове отрастают первоначальные наружные жабры в виде древовидных разветвленных отростков. Через некоторое время эти жабры отпадают, и вместо них образуются внутренние жабры. Тело еще более сужается, хвостовой плавник увеличивается, и постепенно начинают развиваться конечности; у головастиков-лягушек вырастают сначала задние, а потом передние конечности, у саламандр — наоборот. Головастики питаются сначала преимущественно растительной пищей, но постепенно все более и более переходят к животной. В то же время происходят изменения и в организации всего тела: хвост, который сначала является единственным органом движения, по мере развития конечностей теряет свое значение и укорачивается; кишечник становится короче и приспосабливается к перевариванию животной пищи; роговые пластинки, которыми вооружены челюсти головастика, заостряются, постепенно исчезают и заменяются настоящими зубами. Все укорачивающийся хвост, наконец, исчезает — и головастик превращается во взрослую лягушку.

 

В развитии мозга и органов чувств земноводных замечается большое сходство с рыбами. Сердце образуется у личинок очень рано и тотчас же начинает действовать. Первоначально оно представляет собой простой мешок, который впоследствии разделяется на отдельные части. Аорта проходит в жаберные дуги и разветвляется сначала в наружных жабрах, а позднее и во внутренних. Обратно кровь течет по вене, идущей вдоль хвоста, а затем разветвляется на поверхности желточного пузыря и через желточные вены возвращается обратно в предсердие. Позднее постепенно образуются воротные системы печени и почек. В конце личиночной стадии жаберное дыхание постепенно заменяется легочным; передние жаберные дуги превращаются в головные артерии, а средние образуют аорту.

 

В начале своей жизни земноводные растут очень быстро, но с течением времени их рост сильно замедляется. Лягушки становятся зрелыми лишь на 4 – 5 году жизни, хотя личинки некоторых земноводных (аксолотль) достигают зрелости до метаморфоза, но продолжают расти еще 10 лет; другие достигают своей настоящей величины лишь лет в 30.

 

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГИЯ ЗЕМНОВОДНЫХ

 

3.1 ЗЕМНОВОДНЫЕ В ПРИРОДЕ И  ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

 

Еще в древности люди использовали яд жаб и лягушек для смазывания стрел. Как было сказано выше, яд большинства амфибий безопасен для человека, но для мелких животных и птиц смертелен. Также некоторые яды применяются в медицине.

 

Амфибии приносят неоценимую пользу сельскому хозяйству. Среди вредителей, уничтожающих урожай прямо на корню, первое место принадлежит насекомым. Подавляющее большинство лягушек, квакш, жаб и саламандр питается насекомыми, некоторые охотно уничтожают моллюсков, наконец, самые крупные амфибии не брезгуют и грызунами. Изучение пищевых объектов амфибий в нашей стране и во всем мире показало, что в пищу идут преимущественно вредные насекомые. Лягушки и жабы чаще всего поедают то, что попадается им на глаза, а так как в очагах массового размножения вредителей гораздо больше, чем любых других насекомых, в желудках амфибий они составляют 80 – 85% всей съеденной пищи.

 

Амфибии — самые универсальные защитники растений. Во-первых, у них чрезвычайно широк спектр охотно поедаемых объектов, гораздо шире, чем у птиц. У большинства амфибий нет пищевых предпочтений. Едят они все подряд без особого разбора, лишь бы трофей двигался и был съедобен. Об этом свидетельствует достаточно разнообразное меню наших северных лягушек и жаб. Они охотно едят саранчовых и долгоносиков, клопов, щелкунов, короедов, различных жуков, в том числе и колорадского, гусениц совок, пядениц и других бабочек. Значительную долю охотничьих трофеев квакш составляют блошки и жуки-листоеды. Не отказываются они и от моллюсков. Во-вторых, амфибии, в отличие от птиц, малочувствительны к ядам, поэтому не отказываются от ядовитых, имеющих неприятный запах или ярко, точнее пугающе окрашенных насекомых. Не отказываются они и от мохнатых гусениц, которых подавляющее большинство пернатых есть избегает.

 

Кроме того, насекомоядные пернатые питаются лишь в светлое время суток. Поэтому в их желудки попадают только те вредители, которые активны днем. А лягушки и саламандры охотятся в любое время суток. Они приносят заметную пользу тем, что уничтожают ночных насекомых, недоступных птицам.

 

К числу ночных врагов растений относятся слизни. Это всеядные существа. Они поедают рожь, пшеницу, клевер, вику, горох, тыкву, морковь, капусту, картофель, табак, мандарины и лимоны. Они проникают в парники и теплицы, на земляничные плантации и бесчинствуют там, когда урожай уже созревает, и применять химию уже больше нельзя. Амфибии не чураются слизней, а жаб можно отнести к числу их наиболее активных врагов.

 

Амфибии — охотники-универсалы. Некоторые из них добывают корм в воде или с ее поверхности. Большинство лягушек и саламандр охотятся на земле. Квакши и древесные саламандры, как птицы, находят свою добычу на ветвях кустов и в кронах деревьев. Удивительный охотничий снаряд — язык — позволяет лягушкам и квакшам хватать насекомых прямо на лету. Влет «бьют» дичь наши прудовые и озерные лягушки, а тропические веслоногие лягушки настигают добычу в полете. Многие амфибии приспособились добывать пропитание в земле. В общем, растения все целиком, от кроны до корней, находятся под их охраной.