Конспект урока: Класс Земноводные или Амфибии. Отряды земноводных

Рис. 1. Лягушка озёрная

Внешнее и внутреннее строение земноводных

 

Традиционно строение земноводных изучается на примере лягушки озёрной (рис. 1). Тело лягушки состоит из головы, туловища и двух пар конечностей. Передние конечности короче и слабее задних. На задней конечности 5 пальцев, на передней пятый палец недоразвит, он имеет маленькие размеры. Задние конечности служат для плавания, они удлинены и имеют плавательные перепонки между пальцами. 

Рис. 2. Скелет лягушки

На голове имеется пара подвижных глаз с мигательными перепонками и пара ноздрей на кончике морды. Подвижные веки защищают глаза. У лягушки есть особые слёзные железы. Вещество, выделяемое ими, смачивает глаза, смывает пылинки и обладает бактерицидным действием. 

Скелет лягушки состоит из скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей (рис. 2). 

Череп лягушки широкий, но плоский. На челюстях имеются мелкие зубы.

В наземной среде меняется характер передачи звуков: теперь он передаётся 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. 

Скелет туловища образован позвоночником. Рёбер нет. Позвоночник состоит из шейного, туловищного, крестцового и хвостового отделов. Крестцовый и шейный содержат по одному позвонку. Благодаря возникновению шейного отдела, у земноводных становится возможным поворот головы, что было невозможным для рыб.

Скелеты передних и задних конечностей образованы поясом конечностей и скелетом свободных конечностей. Передняя конечность прикреплена к плечевому поясу, состоящему из грудных, двух вороньих костей, ключиц и двух лопаток. Задняя конечность связана с позвоночником с помощью тазового пояса, образованного сросшимися тазовыми костями. В скелете свободных передних конечностей различают кости плеча, предплечья и кисти, а задних — кости бедра, голени и стопы.

Рис. 3. Строение сердца земноводных

В кровеносной системе два круга кровообращения, сердце состоит из трёх отделов (два предсердия и один желудочек) (рис. 3). В левом предсердии амфибий кровь артериальная, в правом — венозная. Из предсердий артериальная и венозная кровь попадает в желудочек, где смешивается, и оттуда направляется к органам тела. 

 

К клеткам органов и тканей у всех земноводных поступает смешанная кровь, поэтому у этих животных относительно низкий уровень обмена веществ (амфибии — холоднокровные животные, т. е. не поддерживающие постоянную температуру тела).

Рис. 4. Пищеварительная система лягушки

Кожа голая, снабжена множеством желёз, секрет которых обильно увлажняет поверхность тела. Слизистая плёнка, образованная на поверхности тела, предохраняет животных от иссушения, без неё невозможен газообмен при кожном дыхании. Дышат кислородом воздуха с помощью лёгких, а также растворённым кислородом в воде через кожу. У некоторых водных видов и личинок земноводных, обитающих в воде, сохраняются жабры.

 

Пищеварительная система начинается  ротоглоточной полостью, в которую открываются протоки слюнных желёз, ноздри (хоаны), отверстия евстахиевых труб (среднего уха) (рис. 4). 

Рис. 5. Последовательные стадии движения языка земноводных

В ротоглоточной  полости находится язык, прикрепляющийся передним концом к нижней челюсти (рис. 5). Пищевод короткий. Кишечник разделён на тонкий и толстый. Толстый кишечник заканчивается клоакой. У земноводных имеются следующие железы: слюнные (выделяют слюну), печень (выделяет желчь, которая накапливается в желчном пузыре), поджелудочная (выделяет поджелудочный сок).

Рис. 6. Строение головного мозга земноводных

Основные части выделительной системы: почки, мочеточники и мочевой пузырь.

Нервная система представителей данного класса  образована головным и спинным мозгом, а также нервами. В головном мозге земноводных передний отдел развит больше, чем у рыб (рис. 6 ). 

 

Мозжечок и средний мозг развиты гораздо слабее, так как земноводные малоподвижны и их движения относительно просты.

Размножение и развитие земноводных происходит в воде. Оплодотворение чаще всего наружное. Развитие с метаморфозом (рис. 7).

Рис. 7. Жизненный цикл лягушки

Самки вымётывают в воду икру, самцы — семенную жидкость. Сперматозоиды проникают в икринки и оплодотворяют их. После оплодотворения  начинают быстро развиваться  личинки и через несколько дней из икринки появляется личинка — головастик. Головастик вначале имеет хвостик и напоминает малька рыб. У него, как и у рыб, двухкамерное сердце и один круг кровообращения, дышит жабрами. В дальнейшем развитии появляются лёгкие, трёхкамерное сердце, два круга кровообращения. Появляются задние и передние конечности, утончается, укорачивается, а затем и совсем исчезает хвост, а головастик превращается в маленького лягушонка.

[/img]

Разнообразие земноводных

Все виды Земноводных объединены в три отряда: Безногие, Хвостатые, Бесхвостые. 

Отряд Хвостатые

Рис. 8. Гигантская японская саламандра

 

К этому отряду относятся тритоны саламандры, сирены, амбистом. Крупнейшая современная амфибия — гигантская японская саламандра (рис. 8), длина которой достигает 180 см. Представители отряда хвостатые имеют удлинённое тело, которое незаметно переходит в хвост. У саламандр хвост округлый, у тритонов и аксолотлей сжат с боков. Подвижный хвост помогает передвигаться в воде. На суше передвигаются с помощью двух пар слаборазвитых ног. На пальцах имеют легкорастяжимую кожистую перепонку. У хвостатых земноводных чрезвычайно развита способность к регенерации.

Они могут полностью восстановить даже глаз или конечность. Именно поэтому тритоны и аксолотли используются в экспериментальной медицине и биологии как модели для исследования процессов регенерации.

Живут представители этого отряда к северу от экватора, в умеренном поясе Восточного и Западного полушарий, а также в Южной Америке несколько видов саламандр. Такие виды, как пятнистая саламандра, альпийский и карпатский тритоны, являются достаточно редкими и занесены в Красную книгу.

Отряд Безногие

Отряд Безногие состоит из одного семейства червяг. Безногие ведут подземный образ жизни, за исключением южноамериканских червяг, живущих постоянно в воде. Имеют длинное червеобразное тело, слегка сплюснутое в спинно-брюшном направлении. Тело выглядит так, будто поделено на сегменты. Кожа голая и покрыта слизистыми ядовитыми железами. Из-за роющего образа жизни у них отсутствуют или слабо развиты глаза, хвоста и ног не имеют. Питаются червяги беспозвоночными животными: улитками, червями, насекомыми и их личинками. Пищу находят с помощью хорошо развитых органов обоняния и осязания. Обитают они в тропических частях Африки, Южной Америке, Южной Азии, а также на островах Индийского и Тихого океанов.

Отряд Бесхвостые

Самый многочисленный и высокоразвитый отряд. В отличие от представителей других отрядов, бесхвостые в большей степени освоили сушу, но не потеряли связи с водой.

Наиболее известные представители отряда Бесхвостые — лягушки и жабы. В основном бесхвостые — это прыгающие земноводные с крупной широкой головой и коротким телом. Они не имеют шеи и хвоста. Задние конечности длиннее передних, имеют пять пальцев, между которыми натянуты плавательные перепонки. К бесхвостым амфибиям, помимо лягушек и жаб, относятся квакши, жерлянки, чесночницы.

Рис. 9. Лягушка-голиаф

Самый маленький представитель отряда бесхвостые — лягушка из семейства узкороты, или микроквакши, обитающая в Папуа – Новой Гвинее. Её длина около восьми миллиметров.

 

Самый крупный представитель — лягушка-голиаф (рис. 9). Она  живёт в Африке, достигает длины 30 сантиметров и весит около 3 кг. 

Бесхвостые имеют голую кожу с большим количеством желёз, секрет которых обильно увлажняет кожу. У жаб кожа грубая, покрыта бородавками и выделяет ядовитую жидкость. Самая крупная жаба, обитающая в Европе, — обыкновенная, или серая жаба. Кожные железы выделяют небольшое количество яда, который не опасен для человека. Передвижение жабы по земле происходит с помощью шагания, а не с помощью прыгания. Только в момент опасности, жаба начинает прыгать. Наибольшее число бесхвостых обитает во влажных тропических лесах. Некоторые виды живут под землёй в норах. Например, пурпурная лягушка. Она имеет короткие конечности, маленькую голову с выпученными глазами. Питается термитами и проводит под землёй почти всю свою жизнь. Вылезает она ненадолго для размножения. Древесные бесхвостые — квакши, или древесные лягушки, древолазы, веслоногие лягушки — ловко лазают по деревьям.

Значение земноводных

Рис. 10. Памятник лягушке в Токио

Земноводные являются важным звеном пищевых цепей. Они поедают большое количество беспозвоночных животных, и сами служат пищей для некоторых хищников. Земноводные уничтожают огромное количество вредителей культурных растений (слизней, вредных насекомых и их личинок), а также кровососущих насекомых.

Мясо многих лягушек и саламандр съедобно.

 

Учёные используют лягушек в качестве лабораторных животных. В связи с этим в Париже и Токио лягушкам установлены памятники (рис. 10).

 

В последние десятилетия происходит сокращение численности земноводных. Многие виды земноводных редкие и находятся под охраной.