Земноводные

Строение земноводных

Червяги по праву относятся к амфибиям, но кардинально отличаются от представителей других отрядов амфибий, напоминая внешним видом и строением всем знакомых червей. Большинство же известных земноводных обладают небольшим вытянутым телом с четырьмя конечностями и хвостом в случае с отрядом хвостатых. У хвостатых сирен задние лапы отсутствуют, а у червяг вообще нет конечностей.

Тело плавно переходит в голову, которая может поворачиваться в сторону, чего не наблюдается у рыб. Череп амфибий — плоский и широкий, состоит из хрящей и сросшихся костей. Позвоночник делится на четыре отдела: туловищный, шейный, хвостовой и крестцовый. Периферический скелет включает в себя: скелеты передних и задних конечностей; плечевой и тазовый пояса.

Кожа амфибий покрыта железами и сложной системой кровеносных сосудов. Железы выделяют увлажняющую и защищающую от микробов слизь, которая активно участвует в дыхании земноводных, помогая коже впитывать кислород и избавляться от углекислого газа. Слизь амфибий зачастую содержит токсичные вещества и защищает не только от микроорганизмов, но и от хищников. Большая часть амфибий безвредна для человека, но встречаются и чрезвычайно опасные виды. Так, мировой рекорд по ядовитости среди позвоночных принадлежит лягушке листолазу, обитающей в колумбийских лесах.

Мускулатура земноводных обеспечивает разнообразные движения животного, отлично развита и частично сегментирована. Группы мышц крепятся сухожилиями к костям и делятся на приводящие и отводящие, сгибатели и разгибатели. Внутренние органы земноводных довольно просты и включают в себя мозг, сердце, легкие, пищеварительную систему. Самый значительный объем в теле амфибии занимают органы пищеварения.

Органы размножения

Все земноводные раздельнополы. У самцов имеются два семенника, расположенных в полости тела близ почек. Семявыносящие канальцы, пройдя через почку, впадают в мочеточник, представленный вольфовым каналом, который служит для выведения мочи и спермы. У самок большие парные яичники лежат в полости тела. Созревшие яйца выходят в полость тела, откуда попадают в воронкообразные начальные отделы яйцеводов. Проходя по яйцеводам, икринки покрываются прозрачной толстой слизистой оболочкой. Яйцеводы открываются в клоаку.

Развитие у земноводных проходит со сложным метаморфозом. Из икринок выходят личинки, отличающиеся как по строению, так и по образу жизни от взрослых особей. Личинки земноводных — настоящие водные животные. Обитая в водной среде, они дышат жабрами. Жабры у личинок хвостатых амфибий наружные, ветвистые; у личинок бесхвостых земноводных жабры сначала наружные, но вскоре становятся внутренними. Кровеносная система личинок земноводных сходна с таковой рыб и имеет только один круг кровообращения. У них имеются органы боковой линии. Передвигаются в основном за счет движения уплощенного хвоста, отороченного плавником.

При превращении личинки во взрослое земноводное происходят глубокие изменения большинства органов. Появляются парные пятипалые конечности, у бесхвостых амфибий редуцируется хвост. Жаберное дыхание заменяется легочным, жабры обычно исчезают. Вместо одного круга кровообращения развиваются два: большой и малый (легочный). У мексиканской амбистомы наблюдается неотения — способность размножаться на стадии личинки, т. е. достигать половой зрелости при сохранении личиночных черт строения.

Места обитания земноводных разнообразны, но большинство видов придерживается влажных мест, а некоторые проводят в воде всю жизнь, не выходя на сушу. Тропические земноводные — червяги — ведут подземный образ жизни. Своеобразная амфибия — балканский протей обитает в водоемах пещер; глаза у него редуцированы, а кожа лишена пигмента. Земноводные относятся к группе холоднокровных животных, т. е. температура их тела непостоянна и зависит от температуры окружающей среды. Уже при 10°С их движения становятся вялыми, а при 5-7°С они обычно впадают в оцепенение. Зимой в условиях умеренного и холодного климата жизнедеятельность амфибий почти замирает. Лягушки зимуют обычно на дне водоемов, а тритоны — в норках, во мху, под камнями.

Редкие земноводные животные

Бессмертная снежная королева

Один из самых редких земноводных – сибирский углозуб. Он имеет уникальную холодоустойчивость, которая позволяет существовать этой амфибии в принципе в не свойственных классу условиях – на суровом севере России (территория от Урала до Камчатки). А это — температуры, доходящие до 30–35 градусов мороза, и вечная мерзлота…

Примечательно, что эти создания могут выживать даже во льду и по несколько лет кряду. После того, как таких, казалось бы, насмерть замерзших особей находили геологи, они оттаивали, согревались и возвращались к резвой жизнедеятельности. Как можно вернуться к жизни после ледяной смерти? Дело в том, что при морозе вода в клетках этого земноводного превращается в глицерин, который и предохраняет их от верной гибели.

Лягушка, которая не квакает

А вот в низинах великобританских гор обитает своеобразная лягушка, названная куриной. Кроме того, что она принадлежит к видам самых крупных лягушек в мире (достигает 21-го сантиметра), так ее мясо еще имеет исключительный вкус.

Собственно, за это зеленую амфибию своеобразной красоты так и назвали. Правда, позволить себе такое лакомство теперь могут только криминальные состоятельные гурманы, ведь она находится под защитой страны как вид на грани вымирания.

Рыба, которая ходит

То ли рыба, то ли пресмыкающееся – очень странное создание! Еще один уникум класса земноводных с устрашающими именами – водяной монстр, ходячая рыба, а в науке – аксолотль. Он тоже может похвалиться небанальной красотой и странными качествами выживания.

Самое примечательное из них – эти амфибии достигают половой зрелости, не переходя в стадию взрослости, а оставаясь личинкой, иногда даже на всю жизнь. Они, как и полагается амфибиям, могут жить и на суше, и в воде. Но часто не «работают» над развитием легких, как остальные земноводные, а живут в водных пространствах, однако без чешуи, которая полагается рыбам.

Особенности земноводных

Большинство земноводных производят яйца без оболочек или мембран (анамниотиков), которые осаждаются в воде и опираются на влагу из окружающей среды. Взрослые амфибии имеют трехкамерное сердце (личинки имеют двухкамерное сердце) и обычно два легких. У них есть два выступа на задней части черепа (затылочные мыщелки), тогда как у рептилий есть лишь один затылочный мыщелок.

фото Grim Fandango flickr.com

Хотя большинству земноводных не хватает приспособлений, необходимых для полностью земного существования, некоторые из них на самом деле являются полностью земными, даже рожденными на суше; другие могут требовать исключительно влажной среды обитания. Некоторые из них полностью водные. Будучи хладнокровными организмами, многие земноводные входят в состояние покоя, которое известно, в неблагоприятных условиях (холодной зимой), как зимняя спячка, а во время засухи (летом), как эстификация.

Интересные факты

Земноводные очень привязываются к родному водоему и территории вокруг него. Оказавшись по воле случая вдали от дома, они стремятся вернуться к нему, следуя природному инстинкту. Известны факты, когда амфибия преодолевала огромные для нее расстояния (до 800 метров), чтобы оказаться в знакомых с детства водах.

Особенность земноводных с одинаковым комфортом жить на суше и в воде общеизвестна, но есть одна амфибия, которая покушается и на третью стихию – воздух. Яванская лягушка способна буквально парить. При длине в 12 сантиметров она преодолевает по воздуху до 12 метров. Для этого она максимально растопыривает пальцы, используя перепонки между ними как паруса, ловящие потоки воздуха.

Заботливая лягушка, ее научное наименование Rheobatrachus Silus, сильно отличается от других земноводных необычным способом вынашивания потомства. Она проглатывает оплодотворенные икринки, которые развиваются внутри нее. Когда приходит срок, лягушка просто выплевывает лягушат, уже подготовленных к жизни в окружающей среде.

Самым крупным из ныне существующих земноводных считается китайская саламандра. По размерам она сравнима с человеком: ее вес достигает 70 килограммов, а длина — 180 сантиметров.

Paedophryne Amauensis — такое имя носит самое миниатюрное земноводная. Длина этой лягушки составляет порядка 8 миллиметров.

Гребенчатый тритон – чемпион по регенерации и выживаемости среди земноводных. Он способен отращивать себе любую конечность или хвост, переносить суровые морозы, оживать из практически засушенного состояния.

В неволе и при правильном уходе некоторые амфибии живут несколько десятков лет. Например, продолжительность жизни серой жабы достигает 36 лет, гребенчатого тритона — 28 лет, жерлянки – до 29 лет, квакши – 22 года, травяной лягушки – 18 лет, прудовой лягушки – 10 лет. В дикой природе редкая особь живет до 6 лет.

Существует целое семейство стеклянных лягушек, кожные покровы которых полупрозрачны и почти не скрывают от постороннего взора внутренние органы.

Червяги очень отличаются от других амфибий. Эти червеобразные существа не имеют глаз и конечностей, плохо слышат, но зато обладают отменным обонянием и осязанием. Живут в основном во влажной почве, в которой прорывают сложные тоннели, используя свой массивный и крепкий череп. Размножаются они тоже по-особенному: самка-червяга около полугода вынашивает в себе яйца, из них вылупляются детеныши, похожие на родителей. Еще одной необычной чертой этих амфибий является забота о потомстве, которое мать кормит собственной омертвелой кожей.

Происхождение земноводных первые амфибии

Считается, что первые амфибии Ихтиостегиды (лат. Ichthyostegidae) появились в конце девонского периода в пресных водоёмах. Они образовали переходные формы, т.е. нечто среднее между древними кистепёрыми рыбами и ныне существующими — современными земноводными. Кожа этих древних существ была покрыта очень мелкой рыбьей чешуёй, а наряду с парными пятипалыми конечностями у них имелся обыкновенный рыбий хвост.

От жаберных крышек у них остались лишь рудименты, однако от рыб у них сохранился клейтрум (кость, относящаяся к спинному отделу и соединяющая плечевой пояс с черепом). Эти древние амфибии могли жить не только в пресной воде, но и на суше, а некоторые из них на сушу выползали лишь периодически.

Ихтиостега

Обсуждая происхождение земноводных, нельзя не сказать о том, что позднее, в каменноугольном периоде образовался ряд ветвей, состоящих из многочисленных надотрядов и отрядов амфибий. Так, к примеру, надотряд Лабиринтодонтов был весьма разнообразен и просуществовал до конца триасового периода.

В карбонском периоде образовалась новая ветвь ранних земноводных — Лепоспондилыов (лат. Lepospondyli). Эти древние земноводные были приспособлены для жизни исключительно в воде и просуществовали примерно до середины пермского периода, дав начало современным отрядам амфибий – Безногим и Хвостатым.

Хочется отметить, что все земноводные, именуемые стегоцефалами (панцирно-головыми), которые появились в палеозое, вымерли уже в триаском периоде. Предполагается, что их первыми предками были костные рыбы, которые сочетали примитивные черты строения с более развитыми (современными).

Стегоцефал

Рассматривая происхождение земноводных, хочется обратить ваше внимание на то, что более всего к панцирно-головым близки кистепёрые рыбы, поскольку они имели легочное дыхание и скелет, имеющий сходство со скелетами стегоцефалов (панцирно-головых). По всей вероятности, девонский период, в котором образовались панцирно-головые, отличался сезонными засухами, в период которых многим рыбам жилось «несладко», поскольку вода обеднялась кислородом, а многочисленная разросшаяся водная растительность затрудняла их передвижения в воде

По всей вероятности, девонский период, в котором образовались панцирно-головые, отличался сезонными засухами, в период которых многим рыбам жилось «несладко», поскольку вода обеднялась кислородом, а многочисленная разросшаяся водная растительность затрудняла их передвижения в воде.

Стегоцефал

В такой ситуации дыхательные органы водных существ должны были видоизменяться и превращаться в легочные мешки. Вначале возникновения проблем с дыханием древние кистепёрые рыбы просто обязаны были для получения очередной порции кислорода подниматься на поверхность воды, а позднее в условиях пересыхания водоёмов они были вынуждены приспосабливаться и выходить на сушу. В противном случае, не приспособившиеся к новым условиям животные просто погибали.

Только те водные животные, которые смогли адаптироваться и приспособиться к дыханию атмосферным воздухом и чьи конечности видоизменились до такой степени, что стали способны передвигаться по суше, смогли пережить эти экстремальные условия, и в итоге превратиться в земноводных. В таких сложных условиях первые земноводные, получив новые, более совершенные конечности смогли перемещаться по суше от высохшего водоёма к другому водоёму, где ещё сохранялась вода.

Лабиринтодонты

В то же время, те животные, которые были покрыты тяжёлой костной чешуёй (чешуйчатым панцирем) с трудом могли передвигаться по суше и, соответственно, чьё кожное дыхание было затруднено, были вынуждены редуцировать (воспроизвести) костный панцирь на поверхности своего тела.

У некоторых групп древних амфибий он сохранился лишь на брюхе. Надо сказать что панцирно-головые (стегоцефалы) сумели дожить только до начала мезозойской эры. Все современные, т.е. существующие ныне отряды земноводных сформировались лишь в конце мезозойского периода.

На этой ноте мы заканчиваем свой рассказ о происхождении земноводных. Хочется надеяться, что вам понравилась эта статья, и вы вернётесь на страницы сайта ещё, погрузившись за чтением в удивительный мир живой природы.

А подробнее, с интереснейшими представителями земноводных (амфибий), вас познакомят эти статьи:

Нервная система и органы чувств

Мозг земноводного – это весьма усовершенствованный по сравнению с рыбьим мозгом орган. В нем имеется пять отделов: продолговатый мозг, мозжечок, промежуточный, средний и передние отделы. Особенно развит передний отдел, который разделен на полушария и больше по размеру, чем у рыб. От мозга амфибии отходит десять пар нервов к органам и конечностям.

Амфибии обладают следующими органами чувств:

• обонятельные мешочки, находящиеся ротоглоточной полости и ноздрях;
• вкусовые почки, расположенные в ротовой полости и на языке;
• внутреннее и среднее ухо, отделенное барабанной перепонкой от наружной среды;
• боковая линия личинок;
• глаза с выпуклой роговицей, защитными веками, мигательными перепонками, уплощенным хрусталиком, который позволяет видеть на изрядное расстояние, некоторые виды земноводных имеют цветное зрение.

Внешний вид

У земноводных животных кожа гладкая и нежная покрытая множеством слизистых желез. Кожный покров относительно легко пропускает жидкость и воздух, благодаря чему у них сформировалось так называемое кожное дыхание.

Легкие развиты слабо, поэтому около половины необходимого кислорода поступает в организм через кожу. Во время спячки, под водой земноводные животные дышат кожей.

Температура тела амфибий соответствует температуре внешней среды, они не умеют регулировать ее, как это делают млекопитающие. Поэтому в теплое время года они активны, а с наступлением холодов или сильной засухи – замирают.

Внешнее строение земноводных сильно отличается. Группа хвостатых, в которую входят тритоны и саламандры, по виду напоминает ящериц. Они вырастают до 20 сантиметров. Их тело вытянуто и заканчивается длинным хвостом. Шея, задние и передние конечности короткие. Лягушки относятся к бесхвостым земноводным. Они обладают широким слегка уплощенным туловищем и короткой шеей. Хвост имеется только на стадии головастиков. Их конечности удлинены и согнуты, выпрямляются в момент прыжков и плавания (основные способы перемещения). Пальцы лягушек и саламандр соединены кожной перепонкой. Червяги – это амфибии отряда «безногие». Внешне они похожи на червяков или змей. Их размеры колеблются от десяти сантиметров до метра. У червяг нет конечностей, а хвост укорочен. Их тело покрыто известковой чешуей и окрашено в темные черные или коричневые тона, иногда с пятнами или полосками.

Представители амфибий

Тритоны

Тритоны одинаково комфортно чувствуют себя в воде и на суше. Впрочем, они ищут места с пышной растительностью. В зимнее время года они впадают в спячку, а весной пробуждаются. В этот момент начинается размножение: тритоны откладывают яйца рядом с водными растениями. Перед брачным периодом на спине самцов образуется особый нарост. Рацион этих амфибий состоит из рачков, червей и личинок. Животные, ведущие по большей части ночной образ жизни, предпочитают территории с умеренным климатом.

Лягушки

Такие бесхвостые амфибии, как лягушки, живут на нашей планете со времен динозавров. Строение их тела позволяет им обитать как на суше, так и в воде. Между мальком рыбы и головастиком отличий практически нет, зато взрослые организмы, прошедшие этап метаморфоза, отлично приспособлены к жизни на суше. Лягушки дышат с помощью легких, рта и кожи. Их кровеносную систему называют универсальной, так как два отдела их сердца работают в воде, а левое предсердие качает кровь на суше. Пик активности лягушек приходится на сумерки, когда погода прохладная. В сильные морозы эти земноводные животные пытаются найти укрытие, а если им этого сделать не удается, впадают в спячку на дне водоема. Цвет кожи напрямую зависит от среды обитания. Существуют зеленые, голубые, синие лягушки.

Жабы

Жабы относятся к бесхвостым земноводным. Они являются довольно неприятными животными, поскольку их тело покрыто ядовитыми железами, способными выделять яд. Обитают жабы, по большей части, на суше. Но держатся при этом недалеко от водоёмов. Многие путают лягушек, квакш и жаб. Однако все эти представители класса земноводных обладают отличительными особенностями. Например, у жаб задние ноги короче, чем у лягушек. Из-за этого длина их прыжка составляет всего 20 см. Сухая коже щедро усыпана большим количеством бородавок. Жабы живут в воде только в период размножения, все остальное время они проводят на суше. Жабы употребляют в пищу насекомых, червей и моллюсков. Поэтому, вопреки распространенному мнению, они могут приносить человеку пользу, уничтожая слизней на огороде. Встречаются они на всех континентах, но их популяция малочисленна в Австралии. На территории этого государства обитает вид жаб, представители которого обладают зубами и умеют накапливать в полостях тела жидкость.

Квакши

По внешнему виду квакши напоминают некрупных лягушек. Ноги у них тонкие и длинные, что позволяет им прекрасно балансировать на гладких вертикальных поверхностях, хорошо прыгать и плавать. Глаза квакш очень большие и выразительные. На концах пальцев расположены небольшие присоски, с помощью которых амфибии держатся на ветках и различных поверхностях. Кожа на спине очень гладкая, на брюхе она крупнозернистая. Окраска может быть разнообразной. Но квакша обыкновенная, которая встречается чаще всего, обладает ярко-зеленым окрасом с белой или черной полоской. Размеры животного в среднем составляют не более 5 см, хотя встречаются особи покрупнее, но они относятся к другим видам квакш.

Саламандры

Саламандры представляют собой довольно милые создания. Они имеют небольшие размеры, вытянутое тело, 4 лапы и хвост — очень похожи на маленьких ящерок. Эти земноводные животные известны людям в качестве героев мифических сюжетов. Издревле их наделяли уникальными чертами, такими как бессмертие, умение превращаться в дракона или невосприимчивость к огню. Некоторые из этих «способностей» имеют логическое обоснование: например, из-за наличия яда саламандры могут представлять опасность для человека, а также других животных.

Червяги

Безногие амфибии практически неизвестны людям, далеким от биологии. Впрочем, изучать их очень интересно. Кожа представлена многочисленными кольцевыми складками, что делает организм похожим на дождевого червя. Отдельные особи обладают чешуйками, у других через кожу просвечивают глаза. Так или иначе червяги выглядят очень оригинально. Эти амфибии зарываются во влажную почву и муравейники на просторах Африки, Южной Америки и Азии. Чтобы защитить себя от разного рода опасностей, они пускают в ход ядовитую кожу. Получается, что эти удивительные представители фауны малоизвестны. Однако, увидев их хоть один раз, вы уже никогда их не забудете.

Возникновение и эволюция

В девонский период (400 млн лет назад) на земле сложились все условия для освоения суши рыбами. Жаркий и влажный климат, обилие кормовой базы позволили двоякодышащим животным выйти на берег. Позже они эволюционировали в ихтиостегиды, которые являются эволюционным звеном между кистеперыми рыбами и амфибиями.

На суше у животных происходит изменение плавников на лапы. Жабры исчезают и формируются легкие. Одновременно эволюционируют и другие системы организма, что окончательно приводит к появлению класса земноводных. В карбоне возникает древний подкласс лепоспондилов. В мезозой появляются амфибии. В процессе эволюции животные не раз возвращались в водную среду и теряли конечности. В результате этого и возникло такое разнообразие.

Питание

Пищеварительная система земноводных несложная и эффективная. Амфибии ловят пищу мускулистым и липким языком, причем только движущуюся добычу

Если рядом будет неподвижно сидеть съедобное насекомое, лягушка не обратит на него внимание. Безногие виды питаются червями или личинками насекомых, которых находят для еды с помощью обоняния или на ощупь

Земноводные не умеют жевать, несколько зубов используются лишь для удержания добычи. Слюнные железы помогают сформировать пищевой комок, который по короткому пищеводу отправляется в желудок. Между желудком и кишечником находится двенадцатиперстная кишка, которая активно участвует в пищеварении. Отходы удаляются через толстую кишку и клоаку.

Желудок, помимо своих прямых функций, используется земноводными в качестве гидростатического органа. Подобно плавательному пузырю у рыб, желудок, сжимаясь и разжимаясь, меняет удельный вес животного, что облегчает его погружение и всплытие.

Несмотря на то что личинки земноводных едят растительную пищу, все взрослые амфибии являются хищниками и питаются в основном насекомыми, их личинками, мелкими моллюсками, хотя некоторые виды не прочь поживиться мальками рыб, упавшими в воду грызунами, птенцами и даже себе подобными. Подобный рацион обусловлен тем, что растительная еда не подходит для очень вялого метаболизма, которым обладают хладнокровные земноводные. Млекопитающие существа в этом плане имеют преимущество, легко переваривая растительную пищу, но зато амфибиям нужно значительно меньше еды, чтобы насытиться.

Основные признаки земноводных

Амфибии одновременно являются обладателями признаками своих водных предков и наземных позвоночных, вот основные из них:

• Более сложная, в отличие от рыб, система кровообращения с двумя кругами и сердце с тремя камерами — два предсердия и желудочек.
• Обособленные отделы позвоночника.
• Передние и задние лапы с шарнирными суставами, исключением являются безногие земноводные.
• Глаза с утолщенным хрусталиком, подвижными веками и выпуклой роговицей.
• Слуховые органы земноводных совершеннее рыбьих, добавилось среднее ухо и барабанная перепонка.
• Более сложный, чем у рыб, мозг с разделением на полушария.
• Кожный покров участвует в дыхании, проницаем для газов и воды, покрыт слизью, которая участвует в газообмене и защищает от зловредных микробов.
• Первичные почки такие же, как и у рыб.
• Хладнокровность.
• Внешнее оплодотворение.
• У личинок (головастиков) много рыбьих признаков: жизнь в воде; боковая линия; жабры.

Кровеносная система

Амфибии в связи с воздушным дыханием имеют два круга кровообращения. Сердце амфибий трехкамерное, оно состоит из двух предсердий и желудочка. Левое предсердие принимает кровь из легких, а в правое поступает венозная кровь со всего тела с примесью артериальной крови, идущей от кожи. Кровь из обоих предсердий вливается в желудочек через общее отверстие с клапанами. Желудочек продолжается в крупный артериальный конус, за которым следует короткая брюшная аорта. У бесхвостых амфибий аорта делится на три пары симметрично отходящих сосудов, являющихся видоизмененными приносящими жаберными артериями рыбообразных предков. Передняя пара — сонные артерии, несут артериальную кровь к голове. Вторая пара — дуги аорты, изогнувшись на спинную сторону, сливаются в спинную аорту, от которой отходят артерии, несущие кровь к разным органам и участкам тела. Третья пара — легочные артерии, по ним венозная кровь течет в легкие. По пути к легким от них ответвляются большие кожные артерии, направляющиеся в кожу, где разветвляются на множество сосудиков, обусловливая кожное дыхание, имеющее у амфибий большое значение. Из легких артериальная кровь по легочным венам движется в левое предсердие.

Венозная кровь от задней части тела частично проходит в почки. Вены, выходящие из почек, образуют непарную заднюю (нижнюю) полую вену. Другая часть крови от заднего отдела тела течет по двум сосудам, которые, сливаясь, образуют брюшную вену. Она направляется, минуя почки, в печень и участвует вместе с воротной веной печени, несущей кровь от кишечника, в образовании воротной системы печени. По выходе из печени печеночные вены впадают в заднюю полую вену, а последняя — в венозный синус (венозную пазуху) сердца, представляющий расширение вен. Венозный синус принимает кровь от головы, передних конечностей и кожи. Из венозного синуса кровь изливается в правое предсердие.

Органы выделения у взрослых амфибий представлены туловищными почками. От почек отходит пара мочеточников. Выводимая ими моча сначала попадает в клоаку, а оттуда — в мочевой пузырь. У зародышей амфибий функционируют головные почки.

Кто такие земноводные

Земноводные, или амфибии (Amphibia) − хладнокровные четвероногие позвоночные животные, яйца которых не имеют жесткой защитной оболочки вокруг эмбриона. Термин «амфибия» происходит от греческого амфи, означающего «оба» и «биос», что означает «жизнь», следовательно, «двойная жизнь». Это отражает тот факт, что большинство земноводных являются двухфазными, имеют водную стадию, где они проводят часть своего времени, а также наземную стадию. Многие, но далеко не все земноводные, претерпевают изменения от водной личиночной стадии, в которой они пользуются кислородом из воды и испытывают недостаток в конечностях, до четвероногих, дышащих воздухом, взрослых особей, приспособленных к жизни на земле. Есть около шести тысяч различных живых видов амфибий. К примерам относятся лягушки, жабы, саламандры, тритоны, протеи и червяги.

фото Julian Hodgson flickr.com

Весьма разнообразная группа животных, что плохо иллюстрирует наиболее общие определяющие характеристики, земноводные обычно имеют гладкую и голую кожу. Тем не менее некоторые из них имеют дермальные чешуйки. По сравнению с рыбой, земные амфибии водной фазы обычно дышат через кожу и через легкие, а не благодаря жабрам, и имеют конечности вместо плавников, но некоторые амфибии также используют жабры.

Занимая местообитания в большинстве районов мира, земноводные играют важную роль в балансе природы. Они иллюстрируют двухуровневую функциональность, поскольку потребляют значительное количество насекомых и других беспозвоночных и сами являются жертвами крупных животных, что делает их неотъемлемой частью пищевых сетей. Амфибии также важны в кругообороте питательных веществ и в качестве предвестников вредных изменений окружающей среды.

Земноводные также играют важную роль в человеческом обществе. И исторически, и в настоящее время вещества, производимые из амфибий, являются важным источником для медицинских препаратов. Доказано, что они снижают распространенность болезней, вызванных насекомыми, за счет сокращения их числа. В религии амфибии часто были важными символами, будь то в шаманизме, ранних египетских религиях или религиях в предколумбийских Америках.

С 1970-х годов многие популяции земноводных начали снижаться, причем значительная часть сокращения объясняется антропоморфными (вызванными человеком) причинами. Как по этическим, так и по практическим соображениям людям нужно инвестировать в сохранение этих ценных животных.

Изучение амфибий и рептилий известно как герпетология.

Размножение и развитие земноводных

Внешнее и внутреннее воспроизведение известно у земноводных. Бесхвостые земноводные используют главным образом внешнее оплодотворение, в то время как саламандры и червяги − внутреннее.

фото yakovlev.alexey flickr.com

Для размножения большинство амфибий нуждаются в пресной воде. Несколько видов используют и солоноватую воду, но настоящих морских амфибий не существует. Однако несколько сотен видов лягушек вовсе, не нуждаются ни в какой воде. Они размножаются через непосредственное развитие, адаптацию, которая позволила им быть полностью независимыми от воды. Почти все эти лягушки живут во влажных тропических лесах, а из их яиц вылупляются миниатюрные версии взрослых особей, полностью минуя стадию личиночного головастика. Несколько видов также адаптированы к засушливой и полузасушливой среде, но для большинства из них по-прежнему требуется вода для откладывания яиц. Симбиоз с одиночными клетчатыми водорослями, которые живут в желеобразном слое яиц, присутствует у ряда видов.

Все же большинство земноводных проходят как водную стадию, так и наземную. Амамниотические (без оболочки) яйца откладываются в воду. После вылупления личинки амфибий дышат внешними жабрами. Многие начинают постепенно внешне трансформироваться во взрослую особь посредством процесса, называемого метаморфозом. Например, личинки лягушек (головастики) постепенно поглощают свой хвост и развивают ноги для ходьбы на суше. Затем животные покидают воду и становятся земными взрослыми.

В то время как наиболее очевидной частью метаморфоза амфибий является формирование четырех ног для поддержки тела на суше, есть и ряд других серьезных изменений: жабры заменяются другими респираторными органами, то есть легкими; кожа изменяется и развивает железы, чтобы избежать обезвоживания; глаза приобретают веки и приспосабливаются к зрению за пределами воды; для блокировки среднего уха появляется барабанная перепонка; сердце становится трехкамерным; у лягушек и жаб исчезает хвост.

Способность некоторых головастиков регенерировать потерянные части тела (такие, как хвост или нога) обычно исчезает во время метаморфоза. Тем не менее многие саламандры сохраняют способность на протяжении всей своей жизни регенерировать самые разнообразные ткани и структуры, такие как мышцы, хрящи, кожу, спинной мозг, части глаз и челюстей.

В то время как у многих видов амфибий вновь вылупившиеся водные личинки подвергаются метаморфозе во взрослую форму, существует множество исключений для этого способа развития. Многие личинки саламандр похожи на несовершеннолетних и взрослых, за исключением водных признаков, таких как жабры. Некоторые амфибии развиваются без личиночной формы, с молодыми, вылупляющимися непосредственно из яйца. Кроме того, хотя многие виды быстро превращаются у взрослых, некоторые личинки остаются водными в течение месяцев, даже лет, до тех пор, пока не возникнут надлежащие условия. Палеоморфизм − это сохранение характеристик личинок у половозрелых животных, и это характерно для многих видов хвостатых.

Когда типичный двухфазный вид возвращается в воду для размножения, некоторые хвостатые, которые проводят много времени в воде, подвергаются второй метаморфозе, в результате чего происходит адаптация к водному образу жизни.