Земноводные – определение, виды, особенности строения скелета

Класс земноводных

Вы будете перенаправлены на Автор24

Общая характеристика класса земноводных

Земноводные (амфибии) – позвоночные животные, обитающие на суше, но сохранившие связь с водной средой, в которой протекает их размножение и развитие.

Группа насчитывает сравнительно небольшое количество видов. Древний предок – кистеперая рыба стегоцефал, жившая на Земли примерно 300 млн. лет тому назад. Ареал распространения – повсеместно, вблизи водоёмов.

Тело всех земноводных уплощено, голова и туловище выражены четко. Конечности – пятипалые. Особенности строения скелета (по типу подвижных рычагов) позволяют передвигаться по суше.

Тонкая кожа всегда увлажнена, благодаря большому количеству слизистых желёз. Наиболее благоприятным для земноводных является тёплый и влажный климат. Именно в странах с таким климатом можно встретить разнообразные виды земноводных.

Для сравнения – на территории России насчитывается 28 видов амфибий, а на Мадагаскаре – 247.

Класс земноводные подразделяется на три отряда:

  • отряд бесхвостых, который включает более 5000 видов лягушек и жаб;
  • отряд хвостатых – саламандры и тритоны – в настоящее время насчитывает 571 вид;
  • безногие. В этот отряд включены земноводные ведущие подземный образ жизни, строение их существенно отличается от других амфибий.

Особенности строения скелета земноводных

В строении скелета представителей класса земноводных можно выделить три отдела:

  • позвоночник
  • череп
  • парные конечности.

Сочленение черепа и позвоночника подвижное, в структуре позвоночника выделяется шейный отдел. Таким образом, в отличие от рыб, у земноводных голова подвижна относительно шеи. Лягушки могут наклонять голову, хотя амплитуда движений у них небольшая, способность к поворачиванию головы отсутствует.

Девять позвонков составляют три отдела позвоночника:

Готовые работы на аналогичную тему

  • шейный;
  • туловищный
  • крестцовый.

Рёберная клетка отсутствует. Конечности свободные, подвижные. Построены по принципу многосоставных рычагов. Соединяются шаровидными суставами. Задние конечности земноводных намного длиннее передних, что обусловлено спецификой передвижения по суше (прыжками) и их активной ролью при плавании.

Описанная схема строения скелета типична для всех амфибий, однако в каждом классе могут быть некоторые изменения.

Внутренние органы и мускулатура

Строение мускулатуры амфибий более сложное, чем у рыб. Мышцы дифференцированы и имеют специализацию, благодаря которой части тела подвижны друг относительно друга что позволяет земноводным не только плавать, но прыгать и ползать. Мышцы ротовой полости приспособлены к заглатыванию пищи.

По сравнению с рыбами, пищеварительная система земноводных имеет ряд важных новшеств. Свободный задний конец языка позволяет не только заглатывать, но и ловить добычу.

Появляются слюнные железы. В силу отсутствия в слюне земноводных пищеварительных ферментов, она только смачивает пищу. Зубы конические, предназначены для удержания пищи.

Рисунок 1. Строение лягушки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В пищеварительном процессе участвует желудок, двенадцатиперстная кишка, в которую открыты протоки печени и поджелудочной железы. Далее пища попадает в тонкий кишечник, где питательные вещества всасываются в кровь. Непереваренные остатки перемещаются в толстый кишечник, оттуда в клоаку.

Особенности дыхательной системы позволяют земноводным дышать как на суше, так и воде.

На суше земноводные дышат при помощи легких, которые представляют собой продолговатые мешочки, имеющие ячеистое строение, в эластичных стенках которых находится сеть мелких кровеносных сосудов. Малая дыхательная поверхность легких не обеспечивает потребность земноводных в кислороде полностью. Поэтому процесс дыхания частично осуществляется и через кожу. Для того, чтобы кожа земноводного могла обеспечивать поступление в кровь кислорода, она должна быть постоянно увлажнена. На первом этапе кислород растворяется в покрывающем кожу секрете, а затем проникает в кровь животного.

Под водой земноводные дышат только кожей.

Сердце трехкамерное, состоит их двух желудочков и предсердия. В отличие от рыб, у земноводных появляется малый круг кровообращения, благодаря которому осуществляется снабжение кровью легких и мозга.

Рисунок 2. Кровеносная и дыхательная системы лягушки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Отсутствие второго желудочка приводит к тому, что артериальная кровь попадает только в головной мозг, а все остальные органы тела снабжаются смешанной (венозно-артериальной) кровью. Неполное разделение крови в желудочке обусловливает невысокую интенсивность жизненных процессов и непостоянную температуру тела.

Нервная система амфибий в основных чертах совпадает с нервной системой рыб. Изменения коснулись строения переднего мозга, развитого намного сильнее, чем у рыб. Передний мозг разделен на два полушария. Отсутствие потребности поддерживать равновесие и однообразный характер движений привели к тому, что мозжечок земноводных развит хуже, чем у рыб.

Смена основной среды обитания определила эволюцию органов чувств амфибий. Зрение играет ключевую роль. Глаз защищён кожистым верхним веком и прозрачным нижним веком, которое у некоторых представителей класса земноводных заменено мигательной перепонкой. Выпуклая роговица постоянно смачивается благодаря секрету гардеровой железы. Диаметр хрусталика меняется под влиянием света.

Благодаря парным обонятельным мешкам, земноводные способны различать запахи.

Меньшая, по сравнению с водной, плотность воздушной среды вызвала потребность в усилении воспринимаемых звуковых колебаний и, в отличие от рыб, у амфибий в органе слуха появляется среднее ухо.

Таким образом, ключевые изменения скелета и внутренних органов земноводных обусловлены изменением основной среды обитания.

Жизненный цикл земноводных

Жизненный цикл земноводного – это стадии развития от оплодотворения до взрослой особи.

Рисунок 3. Жизненный цикл земноводных. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Все земноводные откладывают икринки в воду. Появляющиеся головастики, в отличие от взрослых особей, питаются растительной пищей, постоянно живут в воде. На этом этапе их дыхательная система напоминает дыхательную систему рыб. В процессе метаморфоза жабры трансформируются в лёгкие, модифицируется скелет, появляются задние конечности, и взрослые особи получают возможность жить на суше.

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 рычажной конечности пятипалого типа

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

Читайте также:
Плоские черви - характеристика, строение систем, виды и признаки

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

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

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 движение головой вверх-вниз, что было невозможным для рыб. Однако, подвижность головы значительно ограничена, и поворот головы из стороны в сторону невозможен.

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, передний пояс лежит свободно в толще мышц, грудина не соединена при помощи ребер с позвоночником.

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).

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 – внутренние носовые отверстия (ноздри – внешние), 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.

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.

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.

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.

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.

Читайте также:
Клонирование животных и человека: история, методы, проблемы, открытия

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.

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.

Свободные конечности земноводных позволяют им совершать более разнообразные движения в отличие от циклических поворотов плавников и тела у рыб.

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.

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
  • Развитие происходит в воде
  • 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 2018-2021

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.

Земноводные – определение, виды, особенности строения скелета

Зем­но­вод­ные – это пер­вые по­зво­ноч­ные жи­вот­ные, ко­то­рые смог­ли жить на суше, но также они не рас­ста­лись с вод­ной сти­хи­ей. Ам­фи­бии по­яви­лись около 350 млн лет назад. Их пред­ка­ми были древ­ние ки­сте­пе­рые рыбы. Зем­но­вод­ные – это мно­го­чис­лен­ный класс по­зво­ноч­ных жи­вот­ных. Их на­счи­ты­ва­ют около 3,5 тыс. видов. Со­вре­мен­ные зем­но­вод­ные де­лят­ся на три от­ря­да:

  1. Без­но­гие;
  2. Хво­ста­тые;
  3. Бес­хво­стые.

У зем­но­вод­ных есть мно­же­ство при­зна­ков, по ко­то­рым их от­ли­ча­ют от дру­гих жи­вот­ных. Это по­зво­ноч­ные жи­вот­ные, ко­то­рые имеют го­ло­ву, ту­ло­ви­ще, ко­неч­но­сти, и у неко­то­рых видов есть хвост (рис. 1).

Рис. 1. Стро­е­ние зем­но­вод­ных

На го­ло­ве рас­по­ло­же­на пара нозд­рей для ды­ха­ния. Есть глаза, они могут быть за­щи­ще­ны ве­ка­ми. Есть рот. Кожа голая, увлаж­нен­ная сли­зью. Ды­шать зем­но­вод­ные могут лег­ки­ми, а также кожей. У неко­то­рых видов есть жабры.

Тем­пе­ра­ту­ра тела этих жи­вот­ных за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры окру­жа­ю­щей среды, по­это­му они ак­тив­ны лишь в теп­лое время. При по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры они сразу впа­да­ют в оце­пе­не­ние. Встре­ча­ют­ся в при­ро­де и ядо­ви­тые особи.

Раз­мно­жа­ют­ся ам­фи­бии, как и рыбы, от­кла­ды­вая икру. Ик­рин­ки не за­щи­ще­ны скор­лу­пой или кожей, по­это­му раз­мно­жа­ют­ся зем­но­вод­ные обыч­но в воде. Из ик­ри­нок ам­фи­бий вы­хо­дит ли­чин­ка, ко­то­рая внешне очень по­хо­жа на рыбу. Раз­ви­тие даль­ше про­ис­хо­дит в воде с пре­вра­ще­ни­ем – ме­та­мор­фо­за­ми. Ме­та­мор­фоз – это глу­бо­кое пре­об­ра­зо­ва­ние стро­е­ния ор­га­низ­ма, пре­вра­ще­ние. Затем бу­ду­щие зем­но­вод­ные те­ря­ют жабры, неко­то­рые особи – даже хвост. Потом от­ра­щи­ва­ют ко­неч­но­сти и вы­хо­дят на сушу в виде взрос­ло­го жи­вот­но­го.

Зем­но­вод­ные пи­та­ют­ся ис­клю­чи­тель­но по­движ­ной живой пищей. Они уни­что­жа­ют в огром­ном ко­ли­че­стве на­се­ко­мых и их ли­чи­нок. Встре­ча­ют­ся они по­все­мест­но, ис­клю­чая толь­ко слиш­ком хо­лод­ные или зной­ные зоны Земли.

Покровы

Кожа сухая, лишена кожных желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками

Скелет

Позвоночник состоит из следующих отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый. Суставные конечности

Мышечная система

Мускулатура развита значительно лучше, чем у амфибий. Большое значение имеет появление межреберных мышц, с помощью которых осуществляется легочное дыхание

Читайте также:
Дикорастущие растения виды и классы, примеры трав, кустарников и деревьев с названиями, список лекарственных и ядовитых растений и их разновидности, вредители

Пищеварительная система

Мало отличается от пищеварительной системы амфибий. У рептилий на границе тонкого и толстого кишечника появляется зачаток слепой кишки

Дыхательная система

Появляются верхние дыхательные пути: гортань, длинная трахея, разветвляющаяся на два бронха. Легкие имеют ячеистое строение

Кровеносная система

Сердце трехкамерное, но в желудочке имеется неполная перегородка. Головной мозг и передние конечности снабжаются артериальной кровью, все остальное тело — смешанной. У крокодила сердце четырехкамерное, но кровь смешанная

Выделительнаясистема

Представлена вторичными (тазовыми) почками и мочеточниками, впадающими в клоаку

Нервная система

Головной мозг рептилий отличается от мозга амфибий лучшим развитием больших полушарий. Крупный мозжечок. Из головного мозга отходит 12 пар черепномозговых нервов

Органы чувств

Органы зрения. Глаза снабжены подвижными веками. Имеется третье веко — мигательная перепонка. Органы слуха, как у амфибий. Боковая линия исчезает

Размножение

Рептилии раздельнополые животные. Половые железы парные. Внутреннее оплодотворение. Размножение происходит только на суше за счет формирования защитных оболочек у яйца. Развитие прямое без метаморфоза

Отряд безногих земноводных

Наи­бо­лее древни­ми и до­жив­ши­ми до наших вре­мен бла­го­да­ря сво­е­му под­зем­но­му об­ра­зу жизни яв­ля­ют­ся без­но­гие зем­но­вод­ные. Их в при­ро­де на­счи­ты­ва­ют около 150 видов. К ним от­но­сят­ся все тро­пи­че­ские и очень мно­гие вод­ные чер­вя­ги. Эти зем­но­вод­ные от­ли­ча­ют­ся своим необыч­ным стро­е­ни­ем тела. У этих ам­фи­бий черве­об­раз­ное ци­лин­дри­че­ское тело. Кожа голая, снаб­же­на сли­зи­сты­ми ядо­ви­ты­ми же­ле­за­ми. Есть по­пе­реч­ные коль­ца, как у дож­де­вых чер­вей. У жи­вот­ных нет ко­неч­но­стей и хво­ста. Го­ло­ва у них креп­кая, ма­лень­кая, неза­мет­но пе­ре­хо­дит в ту­ло­ви­ще. Ею чер­вя­ки про­кла­ды­ва­ют во влаж­ной земле себе под­зе­ме­лья. В связи с ро­ю­щим об­ра­зом жизни глаза ока­за­лись у них под кожей. Еду ам­фи­бии отыс­ки­ва­ют с по­мо­щью обо­ня­ния и ося­за­ния. По­еда­ют ули­ток, чер­вей, ли­чи­нок, на­се­ко­мых. Ведут очень скры­тый образ жизни, не любят сол­неч­ный свет. Самая из­вест­ная – коль­ча­тая чер­вя­га (рис. 2).

Рис. 2. Коль­ча­тая чер­вя­га

В от­ли­чие от дру­гих ам­фи­бий, икру они от­кла­ды­ва­ют на суше. Самка сво­ра­чи­ва­ет­ся во­круг клад­ки яиц и увлаж­ня­ет ее своей сли­зью, вы­си­жи­ва­ет.

У ры­бозмея в коже име­ют­ся мел­кие неза­мет­ные кост­ные че­шуй­ки (рис. 3).

Цен­траль­но­аме­ри­кан­ская чер­вя­га не от­кла­ды­ва­ет икру, у нее сразу рож­да­ют­ся живые де­те­ны­ши.

Отряд хвостатых земноводных

Науке из­вест­но около 350 видов хво­ста­тых зем­но­вод­ных. Эти жи­вот­ные внешне по­хо­жи на яще­риц, толь­ко кожа мяг­кая и со­вер­шен­но ли­ше­на чешуи. К хво­ста­тым зем­но­вод­ным от­но­сят­ся три­то­ны, са­ла­манд­ры. У этих жи­вот­ных удли­нен­ное ве­ре­те­но­об­раз­ное ту­ло­ви­ще, ко­то­рое неза­мет­но пе­ре­хо­дит в длин­ный хвост. Из­ги­ба­ние хво­ста впра­во и влево по­мо­га­ет дви­гать­ся в воде. На суше ам­фи­бии пе­ре­дви­га­ют­ся с по­мо­щью двух пар сла­бо­раз­ви­тых ко­неч­но­стей. Паль­цы могут иметь пе­ре­пон­ки и ли­ше­ны ког­тей.

Си­ре­ны имеют толь­ко пе­ред­ние ко­неч­но­сти (рис. 4).

Ам­фи­бии, по­сто­ян­но жи­ву­щие в воде, дышат жаб­ра­ми. Во рту на­хо­дит­ся язык, форма его раз­но­об­раз­на. Есть мел­кие зубы. Мно­гие хво­ста­тые имеют спо­соб­ность при по­те­ре хво­ста или ноги отрас­тить новую. Же­вать ам­фи­бии не умеют, гло­та­ют пищу це­ли­ком. Зем­но­вод­ные схва­ты­ва­ют все, что дви­жет­ся, и не берут вполне при­год­ный в пищу непо­движ­ный корм. Пи­та­ют­ся бес­хво­стые зем­но­вод­ные на­се­ко­мы­ми, хва­тая их в дви­же­нии при по­мо­щи длин­но­го лип­ко­го языка. Хво­ста­тые пи­та­ют­ся чер­вя­ми и чле­ни­сто­но­ги­ми.

Без­но­гие зем­но­вод­ные пищу на­хо­дят на ощупь или поль­зу­ют­ся обо­ня­ни­ем. Пи­та­ют­ся они ли­чин­ка­ми на­се­ко­мых и чер­вя­ми.

Си­бир­ский уг­ло­зуб – одна из немно­гих ам­фи­бий, ко­то­рая не бо­ит­ся жить в усло­ви­ях веч­ной мерз­ло­ты (рис. 5).

Рис. 5. Си­бир­ский уг­ло­зуб

Самая об­ще­из­вест­ная хво­ста­тая ам­фи­бия – это три­тон (рис. 6). По­хо­жи они на ма­лень­ких дра­кон­чи­ков. Охо­тить­ся три­то­ны любят ночью.

Ог­нен­ная са­ла­манд­ра зна­ме­ни­та своим ярким окра­сом (рис. 7). Ин­те­рес­но то, что форма, раз­мер, ри­су­нок на теле са­ла­мандр у каж­дой особи свой непо­вто­ри­мый.

Рис. 7. Са­ла­манд­ра

Ак­со­лотль похож на взрос­лую ли­чин­ку (рис. 8).

Рис. 8. Ак­со­лотль

Отряд бесхвостых земноводных

В при­ро­де есть самый мно­го­чис­лен­ный отряд зем­но­вод­ных – это бес­хво­стые ам­фи­бии. Их на­счи­ты­ва­ют около 3 тыс. видов. Это самый из­вест­ный че­ло­ве­ку отряд. К ним от­но­сят­ся жабы, ля­гуш­ки, квак­ши, жер­лян­ки, чес­ноч­ни­цы. Тело у них ко­рот­кое, при­зе­ми­стое. Го­ло­ва ши­ро­кая, без шеи, пе­ре­хо­дит в ту­ло­ви­ще. Хво­ста нет. Кожа голая, увлаж­нен­ная сек­ре­та­ми. На го­ло­ве пара по­движ­ных глаз. С по­мо­щью зре­ния ам­фи­бии отыс­ки­ва­ют до­бы­чу. Име­ет­ся пара нозд­рей. Пе­ред­ние ко­неч­но­сти ко­ро­че зад­них. На них есть пе­ре­пон­ки, ко­то­рые по­мо­га­ют пла­вать. На земле ам­фи­бии пры­га­ют, они ведут ак­тив­ный образ жизни. Ло­вить до­бы­чу им по­мо­га­ют мел­кие зубы и клей­кий язык, ко­то­рый скла­ды­ва­ет­ся во рту.

Ля­гуш­ка-бык – хищ­ни­ца (рис. 9). Она на­па­да­ет даже на цып­лят и по­еда­ет мо­ло­дых утят. Крик ее на­по­ми­на­ет рев быка.

Рис. 9. Ля­гуш­ка-бык

Су­ри­нам­ская пипа зна­ме­ни­та тем, что вы­на­ши­ва­ет го­ло­ва­сти­ков в ячей­ках на спине (рис. 10). Из них по­яв­ля­ют­ся уже взрос­лые ля­гу­ша­та.

Рис. 10. Су­ри­нам­ская пипа

Во­ло­са­тая ля­гуш­ка за­щи­ща­ет­ся ост­ры­ми ко­гот­ка­ми, как у кошки (рис. 11).

Рис. 11. Во­ло­са­тая ля­гуш­ка

Кро­шеч­ная ко­лум­бий­ская ля­гуш­ка (рис. 12) уме­ща­ет­ся в чай­ной ложке, а яд ее – самый силь­ный из жи­вот­ных ядов.

Рис. 12. Ко­лум­бий­ская ля­гуш­ка

Ле­та­ю­щие ля­гуш­ки ловко пры­га­ют с де­ре­вьев, рас­прав­ляя свои пе­ре­пон­ки (рис. 13). Это по­мо­га­ет удер­жи­вать­ся им в воз­ду­хе.

Рис. 13. Ле­та­ю­щие ля­гуш­ки

Роль в жизни человека

Зем­но­вод­ные иг­ра­ют боль­шую роль в жизни че­ло­ве­ка. Они уни­что­жа­ют огром­ное ко­ли­че­ство на­се­ко­мых, тем самым при­но­ся поль­зу сель­ско­му хо­зяй­ству. Еще они упо­треб­ля­ют в пищу на­се­ко­мых, ко­то­рые яв­ля­ют­ся пе­ре­нос­чи­ка­ми бо­лез­ней. Также зем­но­вод­ных ис­поль­зу­ют в ме­ди­цин­ских ла­бо­ра­тор­ных ис­сле­до­ва­ни­ях. Че­ло­век даже раз­во­дит зем­но­вод­ных как до­маш­нее жи­вот­ное. В неко­то­рых стра­нах их даже упо­треб­ля­ют в пищу.

Земноводные: характеристика, строение, размножение, и происхождение класса амфибий

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.

Читайте также:
Одноклеточные организмы ℹ открытие, строение органоидов, функции, формы и признаки, среда обитания, способы питания и размножения, список простейших представителей с названиями

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.
Читайте также:
Класс брюхоногие - особенности строения, признаки, характеристика

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.

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.

Класс земноводные или как их еще называют амфибии #28

Общая характеристика класса земноводные

Теория происхождения

Первые земноводные (стегоцефалы) – произошли в девонский период палеозойской эры от древних пресноводных кистеперых рыб. Освоить наземную среду стегоцефалам позволило: легочное дыхание, развитие конечностей наземного типа, влажный климат той эпохи, обилие пищи, отсутствие конкурентов.

Отличительные черты

Как обитатели двух сред земноводные имеют следующие особенности: парные пятипалые конечности наземного типа, органы воздушного дыхания – легкие, второй легочной круг кровообращения и трехкамерное сердце, среднее ухо и подвижные веки, туловищные почки, температура тела непостоянная, зависящая от температуры окружающей среды, тонкая кожа с большим количеством желез, яйцеклетки (икринки) лишены плотных оболочек, личинки приспособленые к жизни в воде.

Внешнее строение

Размеры тела невелики: от 1,5 см у чесночницы, до 33 см у лягушки голиаф и 120 см у гигантской саламандры. Хвостатые имеют вытянутое тело с хорошо развитым хвостом, передние и задние конечности развиты примерно одинаково. У бесхвостых тело массивное, укороченное, слегка уплощенное в спинно-брюшном направлении. Хвост отсутствует, задние конечности развиты значительно сильнее передних, имеют плавательные перепонки между пальцами. Передняя часть головы клинообразно вытянута‚ на ней расположены выпуклые глаза и ноздри. У безногих амфибий тело вытянутое червеобразное, без конечностей и хвоста.

Покровы тела

Покровы тела представлены кожей, состоящей из эпидермиса и дермы. Она тонкая, имеет богатое кровоснабжение и большое копичество многоклеточных желез. Секрет желез увлажняет поверхность кожи, оказывает бактерицидное действие и может быть ядовит. Увлажненность покровов тела приводит к активному испарению и снижению температуры тела, поэтому лягушки холодные на ощупь. В дерме имеются пигментные клетки‚ придающие телу земноводных определенный цвет: у обитателей умеренных широт – зеленовато-бурая покровительственная окраска, у ядовитых тропических видов, напротив‚ окраска яркая‚ предупреждающая. Кожа бесхвостых земноводных связана с мускулатурой только в определенных местах, большие подкожные полости заполнены лимфой. Такая особенность кожи позволяет земноводным запасать большое количество воды, когда это необходимо.

Опорно-двигательная система

Для большинства земноводных характерны небольшие размеры тела, так как их скелет имеет невысокую прочность из-за большого количества хрящевой ткани. В скелете три отдела: скелет головы, скелет туловища и скелет конечностей.

Скелет головы (череп) имеет 2 отдела (мозговой и лицевой), содержит небольшое число костей, сочленяется с позвоночником относительно подвижно. Скелет туловища (позвоночник) у лягушки состоит из 4 отделов: шейный (1 позвонок), туловищный (7), крестцовый (1) и хвостовой. У бесхвостых – 12 хвостовых позвонков срастаются в уростиль. Ребер нет либо они не доходят до грудины. Скелет пояса передних конечностей (плечевой пояс) содержит парные лопатки, ключицы, вороньи кости и непарную грудину. Грудина не соединена с ребрами, поэтому плечевой пояс не прикреплен к осевому скелету. Скелет свободной передней конечности: плечевая кость, кости предплечья и кисти. Скелет пояса задних конечностей (тазовый пояс) состоит из парных подвздошных, седалищных и лобковых костей. Подвздошные кости присоединены к отросткам крестцового позвонка, что придает тазовому поясу дополнительную прочность. Скелет свободной задней конечности: бедренная кость, кости голени и стопы.

Читайте также:
Хлоропласты - особенности строения и структура, основные функции

Мускулатура дифференцирована в большей степени, чем у рыб. Наиболее развиты мышцы задних конечностей, головы, брюшной стенки, ротовой полости.

Пищеварительная система

Пищеварительная система начинается ротоглоточной полостью, в которой находятся однородные конические зубы и язык. Появляются слюнные железы, секрет которых не содержит ферментов. Пищеварительная трубка относительно короткая. Она дифференцирована на пищевод, желудок, двенадцатиперстную кишку, тонкую кишку и толстую (прямую) кишку, заканчивающуюся клоакой, в которую также открываются мочеточники, а у самок и яйцеводы.

Хорошо развиты печень и поджелудочная железа. Питаются подвижными животными. Добывают пищу, захватывая ее челюстями или липким длинным языком. Заглатыванию помогают глаза, вдвигающиеся в ротоглоточную полость и проталкивающие пищу в пищевод. В состоянии оцепенения земновщные способны длительно голодать.

Выделительная система

Органы выделения: первичные (туловищные) почки, расположенные по бокам от крестцового позвонка. По мочеточникам моча поступает в клоаку, затем в мочевой пузырь, который периодически опорожняется. Продукт обмена – мочевина. Находясь в воде, земноводные выделяют большое количество мало концентрированной мочи, поскольку потери воды легко компенсируются ее поступлением через кожу. На суше расход воды более экономичен – через стенки мочевого пузыря происходит дополнительное всасывание воды из мочи в кровь, моча становится более концентрированной.

Дыхательная система

Характерная особенность земноводных – разнообразие их органов дыхания. У личинок газообмен происходит через кожу, внутрённие и наружные жабры, у взрослых животных – в легких, через слизистую оболочку ротоглоточной полости и кожу. Легкие – парные полые мешки с мелкоячеистой внутренней поверхностью. Дыхательные пути не дифференцированы и представлены гортанно-трахейной камерой, открывающейся в ротоглотку и содержащей голосовой аппарат. Вентиляция легких имеет своеобразный механизм. Сначала воздух поступает через ноздри в ротоглоточную полость, где происходит смешение вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Нагнетание воздуха в легкие происходит за счет сокращения мышц дна ротоглоточной полости. Дыхательная поверхность легких небольшая, она меньше поверхности кожи на 30 %, поэтому в газообмене участвует кожа. Кожное дыхание преобладает у постоянных обитателей водоемов и влажных мест – оно составляет у них более 50%, и снижается у жителей сухих мест обитания.

Кровеносная система

Кровеносная система претерпевает существенные изменения в связи с развитием легочного дыхания. Сердце трехкамерное: два предсердия (правое и левое) и один желудочек. Появляется второй легочный круг кровообращения, однако потоки артериальной и венозной крови частично перемешиваются внутри желудочка. От правой стороны желудочка отходит артериальный конус, распределяющий кровь по трем парам сосудов: венозная кровь по кожно-легочным артериям течет к органам дыхания (малый круг), смешанная кровь – по правой и левой дугам аорты поступает ко всем органам и тканям (большой круг), артериальная кровь – по сонным артериям к головному мозгу (большой круг). Артериальная кровь от легких течет к левому предсердию по легочным венам. Венозная кровь от всех органов и тканей собирается в правое предсердие по полым венам. Следует отметить, что у земноводных с развитым кожным дыханием небольшое количество артериальной крови по кожным венам также попадает в правое предсердие, поэтому там кровь не венозная, а частично смешанная. Благодаря этой особенности при длительном пребывании под водой некоторые земноводные могут полностью переходить на кожное дыхание. Температура тела непостоянная. Возможности терморегуляции земноводных ограничены тем, что большинство органов и тканей снабжаются смешанной, а не артериальной кровью, происходит активное испарение с поверхности кожи и интенсивное охлаждение тела.

Нервная система

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головмой мозг имеет 5 отделов: передний, промежуточный, средний, задний (мозжечок) и продолговатый. Передний мозг развит лучше, чем у рыб, он имеет большие размеры и разделен на 2 полушария. Мозжечок развит хуже, чем у рыб, что обусловлено более примитивными движениями земноводных. Периферическая нервная система представлена 10 парами черепно-мозговых нервов и спинно-мозговыми нервами, образующими сплетения.

Органы чувств

Органы зрения. Глаза земноводных более совершенны, чем у рыб, они позволяют видеть объекты на большом расстоянии. Это связано с развитием линзовидного хрусталика и выпуклой роговицы. Выход земноводных на сушу предопределил появление верхних и нижних век и мигательной перепонки, защищающих глаза от высыхания. Аккомодация достигается перемещением хрусталика относительно сетчатки с помощью специальной мышцы. У многих земноводных развито цветовое зрение. Орган слуха. В связи с выходом на сушу кроме внутреннего уха у земноводных имеется и среднее ухо. Оно представлено полостью, закрытой от внешней среды барабанной перепонкой, сообщающейся евстахиевой трубой с ротоглоточной полостью и содержащей одну слуховую косточку – стремечко. Многие земноводные имеют голосовой аппарат: две складки слизистой оболочки, натянутые между хрящами‚ окружающими голосовую щель. По бокам головы самцов у большинства видов амфибий имеются особые расширения – резонаторные мешки, усиливающие звук. Издаваемые звуки помогают распознать животных противоположного пола в период размножения. Орган обоняния – обонятельные мешки, наружные и внутренние ноздри (хоаны), вкуса – язык, осязания – кожа. У личинок и взрослых животных, постоянно обитающих в воде, выражена боковая линия.

Половая система

Раздельнополы, выражен половой диморфизм, проявляющийся в появлении яркой раскраски самцов в период размножения. Половые железы (яичники и семенники) парные, расположены вблизи почек. Семявыносящие каналы открываются в мочеточники, яйцеводы – в клоаку. Размножение только половое. Осеменение преимущественно наружное.

Развитие земноводных сопровождается метаморфозом. Из яйца выходит личинка (головастик), которая по строению напоминает малька рыб: вытянутая обтекаемая форма тела, жабры, боковая линия, двух камерное сердце, 1 круг кровообращения. По мере роста у головастика появляются сначала задние, а потом и передние конечности, сердце становится трехкамерным, развиваются легкие и малый круг кровообращения. Личиночные органы редуцируются. Продолжительность метаморфоза колеблется и зависит от вида земноводного и климатических условий места его обитания. При благоприятных условиях у травяной лягушки период метаморфоза завершается в течение 35-40 суток. В случае недостатка тепла метаморфоз может растягиваться на два года. Для аксолотлей – личинок хвостатых земноводных амбистом характерна неотения – способность к половому размножению до завершения периода метаморфоза.

Значение

  • компоненты биогеоценозов и пищевых цепей;
  • уничтожают вредных насекомых (жабы);
  • иногда их мясо использует в пищу человек (лапки лягушек);
  • являются экспериментальными животными.
Читайте также:
Волк - информация, виды и породы, где живет, интересные факты

Многообразие земноводных

Безногие

Отряд Безногие (червяги, цейлонский рыбозмей и др.) насчитывает около 60 видов амфибий, ведущих подземный образ жизни. Форма тела червеобразная, у многих видов – с кольцевидными перетяжками, что придает этим животным внешнее сходство с земляными червями. Конечности и их пояса отсутствуют. Глаза рудиментарные, кожа богата железами, выделяющими обильную слизь. Осеменение внутреннее. Некоторые виды живородящи. Питаются почвенными беспозвоночными. Некоторые виды живут в муравейниках‚ где питаются личинками муравьев. Встречаются только в тропиках.

Хвостатые

Отряд Хвостатые (тритоны, саламандры) объединяет около 280 видов. Они характеризуются удлиненным телом с хорошо развитыми головным, туловищным и хвостовым отделами. По внешнему виду напоминают ящериц, но их кожа не имеет чешуй. Хвост в поперечном сечении круглый или сжатый с боков, иногда с кожной окантовкой. Конечности у большинства представителей хорошо развиты, при этом передние и задние конечности одинаковой длины. Основным органом дыхания служат легкие. Кроме того, у некоторых пожизненно сохраняются жабры, чаще наружные. Развито кожное дыхание. У многих сохраняются органы боковой линии. Глаза развиты в различной степени, в зависимости от условий обитания. У водных форм нет подвижных век. Осеменение у многих видов внутреннее.

Бесхвостые

Отряд Бесхвостые (чесночница, квакша, жерлянка, камышовая жаба, озерная лягушка, голиаф) объединяет около 2000 видов. Весной в период размножения заселяют небольшие, хорошо прогреваемые водоемы. Летом и осенью обитают вблизи водоемов. Квакши живут на деревьях, удерживаясь с помощью присосок на пальцах. Являются наиболее высокоорганизованной группой земноводных. Характеризуются широкой, плоской головой, коротким туловищем, отсутствием хвоста, наличием хорошо развитых передних и задних конечностей, причем задние в 2-3 раза длиннее передних, имеют 5 пальцев, между которыми натянуты плавательные перепонки. В водоеме лягушка плавает, на суше передвигается короткими прыжками. У жаб кожа грубая, выделяет ядовитую жидкость. Они более медлительны в движениях и ведут ночной образ жизни.

Биология

План урока:

Внешнее и внутреннее строение

С детства мы знакомы с этими животными из сказок. Лягушки и жабы часто выступали отрицательными персонажами – страшными и отвратительными.

Кто же незнаком с Лягушкой-Царевной? А ведь в определенный момент времени она скидывает кожу и перед нами предстает прекрасная девушка.

Во все времена лягушек использовали в научных целях – их препарировали и ставили опыты. В знак признания лягушкам были воздвигнуты памятники.

Памятник лягушке в Париже

Так может, под неприятной внешностью, скрыты полезные и достойные черты? Какие особенности строения отличают земноводных от других животных? А, чтобы ответить на эти вопросы, познакомимся с представителями этого класса поближе.

Известно более 7000 видов данных животных. Класс Земноводные по-другому называется Амфибии. В переводе с греческого «амфибиос» –«живущие двоякой жизнью». Действительно, название этих животных оправдывает их образ жизни – то в воде, то на суше.

У земноводных выработались определенные приспособления для жизни в двух средах: наземной и водной. На земле можно встретить представителей класса во взрослом состоянии, в водной среде у них происходит размножение, развитие и рост личинок – головастиков.

С особенностями строения земноводных познакомимся на примере одного из наиболее распространенных животных – лягушки.

Внешнее строение взрослых земноводных имеет отличительные признаки от других наземных животных.

  1. Строение тела земноводных представлено на рисунке. Есть короткое туловище с широкой приплюснутой головой. Отличием внешнего строения рыб и земноводных является подвижное соединение головы и туловища. В данном случае шея отсутствует, но животное способно поворачивать и наклонять голову.
  2. По краям головы выдаются большущие глаза, защищенные веками: верхним – кожистым и нижнем – прозрачным и подвижным. Это приспособление дает возможность увлажнять глаза, защищая от высыхания. Наличие век отличает строение земноводных от рыб, так как последние обычно живут в воде.
  3. Сверху на голове также размещены небольшие ноздри. Прогуляйтесь летом на озеро, и вы увидите, что из воды выглядывает у лягушки только голова с глазами и ноздрями. Необходимы ноздри как органы обоняния, а также сквозь них в организм проникает воздух.
  1. На близком расстоянии позади каждого глаза расположено круглое пятно, затянутое гладкой кожей, так называемая барабанная перепонка. Выполняет функцию органа слуха и является его наружной частью.
  2. Яркий признак, отличающий строение рыб и земноводных – наличие пятипалых конечностей. Задние конечности гораздо сильнее передних, несут пять пальцев с плавательными перепонками. Строение конечностей земноводных и способ передвижения лягушки представлен на рисунке.
  1. Кожа у лягушки мягкая и влажная, богатая железами. Особенностью внешнего строения земноводных является наличие слизи, которая выделяется из желез. Слизь играет большую роль в жизни земноводных. Благодаря этому кожа земноводных постоянно увлажненная и прохладная. Познакомимся со строением кожи земноводных с помощью рисунка.

«Двоякий» образ жизни земноводных отразился и на внутреннем строении.

Познакомимся со строением систем органов представителей земноводных.

  1. Опорно-двигательная система схожа с рыбами, однако можно выделить ряд особенностей. В состав скелета входят череп, позвоночник и скелет конечностей. Позвоночник короткий и лишен ребер. Череп широкий и плоский с крупными глазницами. К позвоночнику прикрепляются кости конечностей, которые построены, как и у всех наземных животных.

Опорно-двигательная система лягушки

  1. Под мягкой кожей тела лягушек расположены мускулы представляющие косые и продольные ленты. Сложное строение имеют мышцы конечностей, которые необходимы для передвижения.
  2. Строение органов пищеварения у земноводных такое же, как и у рыб.

У земноводных, в отличие от рыб, появляются слюнные железы для смачивания пищи.

Во рту находится большой, слегка раздвоенный язык. Он может далеко выбрасываться изо рта и служит для ловли насекомых. Лягушки – хищники, о питании этих животных можно судить по пословице «лягушка — прожорливое брюшко».

Охота за добычей

  1. Жизнь на поверхности суши обеспечила появление органов дыхания – легких. Они представляют собой два тонких мешка. Дыхательный процесс может осуществляться через ноздри и рот. В воде осуществляется дыхание всей поверхностью тела.

Строение кровеносной системы земноводных усложняется. Это объясняется появлением легких, которые обеспечивают обмен газами. В строении сердца земноводных выделяется три камеры – 2 предсердия и 1 желудочек, у рыб было всего 2 камеры.

Кровообращение и дыхание совершаются медленно, поэтому в теле происходит недостаток тепла. Температура организма зависит от среды обитания, поэтому амфибии – холоднокровные животные.

  1. Нервная система схожа с рыбами, но есть усложнения. Строение головного мозга земноводных представлено 5 отделами. Давайте познакомимся со строением головного мозга амфибий и рыб, выявим черты различия.
Читайте также:
Нуклеиновые кислоты в биологии ℹ схема и особенности строения, функции, виды и типы, что представляет собой мономер нуклеиновых кислот, значение

Давайте подведем итог всему сказанному. Так какие особенности строения земноводных позволяют им жить на суше и в воде?

Размножение и развитие

Представители класса земноводные к бесполому размножению не способны.

Для земноводных, как и для всех позвоночных животных, свойственно половое размножение. У самцов земноводных органы размножения – семенники, а у самок – яичники.

Период размножения земноводных животных начинается весной, когда пригревает солнце и они «просыпаются». Самцы пытаются всячески привлечь внимание самок. Они издают громкие звуки, которые усиливаются при раздувании мешков по бокам головы.

Весной особи мужского пола «одеваются» в брачный наряд. Например, у остромордой лягушки самец весной – голубой, а летом – коричневый.

Самец остромордой лягушки весной

Земноводные разбиваются по парам, и размножение происходит в воде.

Интересной особенностью размножения земноводных является в основном наружное оплодотворение. Внутреннее оплодотворение встречается только у представителей отряда хвостатые (саламандры и червяги). Для представителей этого отряда земноводных характерно прямое развитие, то есть личинка похожа на взрослое животное.

Познакомимся с размножением и развитием земноводных на примере лягушки. Икру они откладывают в воду большими массами. Во время ее откладывания самец держит самку за нижнюю часть туловища и оплодотворяет икру.

Размножение остромордой лягушки

Прогуляйтесь весной на озеро, как только сойдет лед. На мелководье увидите огромное количество икры земноводных, похожей на желе. Эти скользкие комки всплывают в верхние теплые слои воды.

Для лягушки, как и для многих земноводных, характерно непрямое развитие. Особенностью такого типа развития земноводных являются сложные превращения.

Давайте рассмотрим основные стадии развития земноводных.

Как хорошо видно на рисунке развитие земноводных происходит полностью в водной среде.

Огромное большинство этих животных, выметав и оплодотворив икру, бросает ее на произвол судьбы. При этом множество икры погибает от мелких водных хищников и от усыхания мелких весенних водоемов. Однако есть виды земноводных, которые заботятся о потомстве и принимают участие в их развитии.

Образ жизни

Представители класса земноводные встречаются по всему земному шару, а их жизнь и поведение зависят от степени влажности. На территории России их можно встретить абсолютно везде, кроме Крайнего Севера и высокогорий.

Жизнь земноводных проходит во влажных местах: болотах, озерах, берегах водоемов, влажных лугах и лесах. Для некоторых видов земноводных средой жизни являются деревья. Например, у представителя бесхвостых земноводных – квакши – появились приспособления к древесной жизни. Ее конечности приспособлены для лазанья по отвесным поверхностям и по ветвям деревьев.

Летом образ жизни земноводных зависит от погодных условий. В сухую погоду они прячутся от солнца. Благоприятные условия для жизни земноводных – это мокрая и дождливая погода. При таких условиях они активно охотятся даже днем. Летом, когда нет осадков, на охоту они выходят с наступлением сумерек. Выбирают незаметное местечко и подстерегают жертву.

Земноводные выработали определенные приспособления для жизни в благоприятных и неблагоприятных условиях. Активны они летом, когда тепло. С приходом холодов они готовятся к зимовке. Какие же изменения происходят в жизни земноводных с наступлением холодов, осенью?

Все жизненные процессы замедляются, поэтому к этому времени накапливаются в организме питательные вещества. Обмен веществ зимой протекает очень медленно и количество воды также уменьшается.

Представители земноводных в природе и жизни человека играют большую роль.

Все амфибии являются звеньями в цепях питания. Они питаются насекомыми и сами становятся добычей для других хищников.

Немаловажное значение имеют земноводные в жизни человека.

Представителей амфибий употребляют в пищу. Например, лягушку-бык разводят на фермах для использования в приготовлении блюд.

Земноводные уничтожают вредителей сада и огорода, тем самым играя положительную роль в жизни человека. Если на вашем приусадебном участке поселилась амфибия, берегите ее, и она сохранит ваш урожай.

А вы знаете, что в космос летали не только собаки Белка и Стрелка, этой чести удостоились и лягушки.

Классификация класса Земноводные

Основным признаком классификации земноводных животных является отличие внешнего строения между отдельными представителями класса. Все виды разбиты на три отряда, познакомиться с которыми можно по схеме.

  1. Отряд безногие – 206 видов. Представители отряда – червяги – распространены в небольшом количестве в тропических частях Африки, Азии и особенно Америки. Отряд безногие считается самым примитивным среди земноводных.

Характеризуются полным отсутствием конечностей и голой кожей, по форме тела похожи на дождевого червя. Небольшая голова лишена развитых глаз или они настолько прикрыты кожей, что не способны видеть.

Представителем этого отряда является цейлонская червяга, живущая в Индостане, Индокитае, на Цейлоне и больших Зондских островах.

Это животное достигает 0,5 метра в длину, живет под землей около влажных берегов небольших водоемов. Ползает быстро, извиваясь. Питается мелкими животными.

Самка откладывает 10-20 крупных яиц. Свое потомство она охраняет, обвиваясь длинным туловищем около отложенных яиц.

Цейлонская червяга защищает свое потомство

Из яиц развиваются личинки, которые перебираются в воду. Интересно отметить, что взрослые червяги никогда не живут в воде.

  1. Отряд хвостатые – около 700 видов. К земноводным отряда хвостатые относятся водные обитатели или живущие в сырых местах. В молодом и взрослом состоянии имеют удлиненное тело с короткими конечностями, которое заканчивается хорошо развитым хвостом.

К представителям отряда хвостатые относятся тритоны, саламандры, протеи.

Из амфибий нашей фауны особенно хорошо известны тритоны. У обыкновенного тритона хорошо развит половой диморфизм – внешнее отличие самца и самки. На рисунке бросается в глаза животное с высоким зазубренным гребнем – это самец, а вот у самки такой гребень отсутствует.

Самец и самка обыкновенного тритона

К хвостатым амфибиям также принадлежит известная огненная саламандра, широко распространенная в Западной Европе. Кожные железы саламандры выделяют едкий, ядовитый сок, защищающий эту амфибию от врагов.

Обычно различные хищники не трогают саламандру. Ее яды могут вызвать смерть, однако для человека она не опасна.

В темноте пещер Северной Америки и Европы обитает замечательная амфибия – протей. Тело этого животного вытянутое, глаза скрыты под кожей, по бокам головы по три пучка наружных ветвистых жабр. Конечности очень маленькие и слабые.

  1. Отряд бесхвостые – более 7000 видов. Представители отряда бесхвостых земноводных распространены по всему земному шару. От других амфибий животные отряда бесхвостые отличаются рядом признаков:
  • Взрослые особи не имеют хвоста;
  • От туловища отходят две пары конечностей;
  • Задние (прыгательные) конечности длиннее передних;
  • Развитие непрямое с превращением;
  • Личинки – головастики – на определенных стадиях имеют наружные жабры и живут в воде.
Читайте также:
Одноклеточные организмы ℹ открытие, строение органоидов, функции, формы и признаки, среда обитания, способы питания и размножения, список простейших представителей с названиями

Из отряда бесхвостых наиболее известны такие животные как лягушки, жабы, квакши, жерлянки, чесночницы.

Познакомимся с наиболее интересными видами. Из лягушек исключительный интерес представляет южноамериканская лягушка – ринодерма Дарвина. Небольшое, пестро окрашенное животное, отличающееся ярко выраженной заботой о потомстве. Оплодотворенную икру самец вынашивает в горловом мешке. Детеныши остаются там до конца своего превращения. В конце полового периода самец приходит в полное истощение, но к следующему сезону он восстанавливает свои силы.

В нашей фауне наиболее обычны зеленая водяная лягушка, известная громкими концертами и травяная лягушка, отличающаяся буроватой окраской.

Лучше других известны в России серая и зеленая жабы. В весенние ночи можно услышать красивые дребезжащие трели, издаваемые зелеными жабами в период икрометания. В остальное время они настоящие наземные животные.

Наверное, многие из вас слышали поверье, что если взять жабу в руки от ее выделений образуются на коже бородавки. Действительно, кожные выделения жаб являются едкими и могут вызвать раздражение, но к бородавкам никакого отношения не имеют.

Многие земноводные находятся под угрозой вымирания. Они очень чувствительны к загрязнению среды, смене местообитания, и конечно, немалую роль играет человек. В связи с этим многие виды занесены в Красную книгу и подлежат охране. Есть виды, которых мы уже не увидим. Например, в настоящее время считается вымершей оранжевая жаба.

Особенности скелета земноводных

Разделы: Биология

Ключевые слова: скелет земноводных

Оборудование: таблицы «Тип Хордовые. Класс Земноводные. Лягушка», скелет земноводных, скелет костистой рыбы, мультимедийное приложение Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс, интернет-ссылки:

  • http:\biology.asvu.rupage.phpid=132,
  • http:\w.w.w.floranimal.ruclasses2207.html,
  • http:\w.w.w.ecosystema.ru7referatszemnovod.htm,
  • http://narod.ru/disk/15067624000.c0a5e5994955138911da4248c8c7875c/%D0%A1%D0%BA%D0%B5%D0%BB.%D0%B5%D1%82%20%D0%BB%D1%8F%D0%B3%D1%83%D1%88%D0%BA%D0%B8.swf.htm (скелет земноводных)

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

а) Работа по карточкам:

№ 1. В умеренном поясе насчитывается несколько десятков видов земноводных, а в тропиках их 1,5тыс. видов. Назовите природные условия, способствующие неравномерности распространения земноводных в разных климатических зонах.

№ 2. В процессе эволюции у земноводных сформировались вместо плавников конечности рычажного типа. В чем биологическое значение такого способа передвижения.

№ 3. Земноводные получили название за способность жить в воде и на суше. Чего в них больше земного или водного.

б) Устная проверка знаний по вопросам:

  1. Характерные черты организации класса земноводные.
  2. Где обитает травяная лягушка.
  3. В какое время суток она активна и почему.
  4. Из каких отделов состоит ее тело.
  5. Почему на теле лягушки не могут жить микроорганизмы.
  6. Черты приспособления земноводных к среде обитания.

III. Изучение нового материала

Скелет земноводных

Рыба плавает в воде
Лягушка скачет по земле,
Новые движения –
В скелете изменения.

Создание проблемной ситуации:

1. Выяснить, какие особенности строения скелета лягушки появились в связи с переходом к наземному образу жизни?

Многие из изобретений земноводных оказались настолько совершенными, что сохранились и далее в неизменном виде у всех наземных позвоночных. Примеры именно таких изобретений мы найдём в скелете земноводных.

2. Назовите отделы скелета рыб.

Скелет земноводных разделён на отделы:

  • осевой скелет (позвоночник);
  • скелет головы (череп);
  • скелет парных конечностей;
  • пояс конечностей.

Скелет земноводных по сравнению с рыбами имеет ряд изменений. В осевом скелете позвоночник земноводных в связи с полуназемным образом жизни более расчленен. Он включает шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. Шейный отдел представлен одним позвонком его тело невелико и несет две сочленовные ямки, при помощи которых позвонок сочленяется с черепом. Число туловищных позвонков различно. Наименьшее число их у бесхвостых (обычно 7), наибольшее – у безногих (более 100). Единственный крестцовый позвонок (у безногих отсутствующий) несет длинные поперечные отростки, к которым причленяются подвздошные кости таза. Хвостовой отдел наиболее типично выражен у хвостатых, у безногих он очень мал, а бесхвостых представлен косточкой – уростилем: во время эмбрионального развития он закладывается в виде ряда отдельных позвонков, впоследствии срастающихся.

Форма позвонков у разных представителей в пределах класса земноводных чрезвычайно вариабельна. У низших амфибий (безногие, низшие хвостатые) она бывает амфицельной; в этом случае между позвонками пожизненно сохраняется хорда. У бесхвостых позвонки уроцельные, т.е. вогнутые спереди и выгнутые сзади; у высших хвостатых – опистоцельные, т.е. выгнутые спереди и вогнутые сзади. Вариантов отступления от данной характеристики много, к примеру, у крайне примитивной новозеландской лягушки леопельмы (Leopelma) позвонки амфицельные. Настоящие ребра у бесхвостых не развиваются, очень короткие есть у безногих амфибий; у хвостатых развиваются короткие верхние ребра.

Вывод: По сравнению с рыбами для земноводных характерна большая дифференцировка позвоночного столба на отделы, изменение формы тел позвонков и более сильное развитие сочленовных отростков. Эти преобразования связаны с наземным образом жизни и обеспечивают большую прочность осевого скелета при сохранении его подвижности, прочное соединение с ним тазового пояса и допускают некоторую подвижность черепа в вертикальной плоскости относительно туловища (возможность поднимать и опускать голову).

Мозговой череп. Мозговая коробка в значительной своей части пожизненно остается хрящевой. Это обусловливается слабым развитием хондральных и накладных окостенении. В первичном мозговом черепе развиваются следующие хондральные кости. В затылочной области только две боковые затылочные кости; места, соответствующие основной и верхней затылочным костям рыб, остаются хрящевыми. В области слуховой капсулы формируется одна небольшая ушная кость, большая же часть капсулы остается хрящевой. В передней части глазницы у бесхвостых развивается дангтлинообонятельная кость; у хвостатых эта кость парная. Обонятельная капсула хрящевая. Покровных костей также немного. Крышу черепа составляют теменные и лобные кости, которые у бесхвостых срастаются в лобно-теменные кости. Впереди от них находятся носовые кости, у безногих они срастаются с предчелюстными костями. По бокам задней части черепа расположены чешуйчатые кости, особенно сильно развитые безногих. Дно черепа выстилает большой парасфеноид, а впереди от него лежат парные сошниковые кости. В формировании дна черепа принимают участие и кости висцерального скелета – небные и крыловидные. Первые прилегают к сошникам, вторые – к чешуйчатым костям. Они развиваются на нижней поверхности нёбно-квадратного хряща. Функции верхних челюстей выполняют, как у костных рыб, предчелюстные, (или межчелюстные) и верхнечелюстные кости. Нижняя челюсть представлена меккелевым хрящом, который прикрыт снаружи зубной и угловой костями. Череп амфибий, т.е. небно-квадратный хрящ непосредственно прирастает к мозговому черепу. В связи с аутостилией черепа подъязычная дуга не принимает участия в прикреплении челюстнво аппарата к черепу. Верхний элемент этой дуги – подвесок (гиомандибуляре) – превращен в маленькую кость – стремя которая проксимальным концом упирается в слуховую капсулу, а наружним (дистальным) – в барабанную перепонку. В связи с формированием полости среднего уха эта кость находится внутри указанной полости и выполняет роль слуховой косточки. Таким образом, гиомандибуляре (подвесок) выходит из системы четвертой (подьязычной) висцеральной дуги. Нижние элементы подъязычной дуги и жаберных дуг видоизменяются в подъязычную пластинку и ее рожки. Эта пластинка расположена между ветвями нижней челюсти. Передние ее рожки загибаясь вверх и охватывая с боков кишечную трубку, прикреплены к слуховым капсулам. Изменения в висцеральном скелете сопровождаются утратой жаберных крышек.

Читайте также:
Популяция в биологии - параметры, свойства, численность, плотность

Таким образом, череп амфибий отличается от черепа большинства костных рыб:

  • слабым развитием хондральных и кожных окостенении;
  • аутостилией;
  • видоизменением подъязычной и жаберных дуг, превращенных частью в слуховой, частью в подъязычный аппарат;
  • редукцией жаберной крышки.

Пояса конечностей. Плечевой пояс имеет вид дуги, обращенной вершиной к брюшной поверхности животного. Каждая половина дуги (левая и правая) состоит из следующих основных элементов. Верхняя (спинная) часть представлена лопаткой с широким надлопаточным хрящом. Нижняя (брюшная) часть включает коракоид и лежащий впереди него прокоракоид. У бесхвостых между пред грудиной и лопаткой расположена тонкая палочковидная ключица. Перечисленные элементы пояса сходятся в точке прикрепления плечевой кости и формируют сочленовную ямку. Впереди от места соединения левого и правого коракоидов находится предгрудина а сзади – грудина. Обе эти кости заканчиваются хрящами. Плечевой поясов отличие от костных рыб лежит свободно в толще мускулатуры и не связан с черепом. В связи с отсутствием или неполным развитием ребер грудной клетка у амфибий нет.

Тазовый пояс образован тремя, парными элементами, сходящимися в области вертлужной впадины, которую они и образуют. Длинные подвздошные кости своими проксимальными (передними) концами прикреплены к поперечным отросткам единственного крестцового позвонка. Направленный вперед и вниз лобковый элемент пояса у лягушек остается хрящевым. Сзади него расположена седалищная кость. Такое расположение элементов тазового пояса характерно для всех наземных позвоночных.

Скелет свободных конечностей типичен для наземных позвоночных и существенно отличен от скелета конечностей рыб. В то время как конечности рыб представляют в схеме простые одночленные членные рычаги, перемещающиеся только относительно корпуса тела и не несущие мускулатуры, конечности наземных позвоночных представляют собой многочленные рычаги с достаточно мощными мышцами. В этом случае не только вся конечность перемещается относительно тела, но и отдельные элементы конечности перемещаются друг относительно друга. Пятипалая конечность состоит из трех основных отделов I – плечо в передней конечности, бедро – в задней; этот отдел всегда состоит из одной кости, которая проксимальным концом причленена к поясу; II – предплечье в передней конечности, голень в задней. В типичном случае отдел состоит из двух параллельно расположенных костей: предплечье – из локтевой и лучевой, голень – из большой берцовой и малой берцовой; III – кисть в передней конечности и стопа в задней; отдел состоит из трех подотделов: 1) запястье – в передней конечности, предплюсна – в задней; этот подотдел представлен в типичном случае 9-10 мелкими косточками, расположенными в три ряда; 2) пясть – в передней конечности, плюсна – в задней; в типичном случае подотдел состоит из 5 удлиненных костей, расположенных в один ряд, как бы веером, от запястья или предплюсны; 3) фаланги четырехпяти пальцев представляют как бы продолжение пясти или плюсны и включают три – пять рядов косточек в каждом.

У лягушек наблюдаются некоторые отклонения. Основные из них следующие: оба элемента предплечья и голени срастаются в одну кость, срастается между собой и большая часть костей запястья и предплюсны, перед первым пальцем задней конечности имеется рудимент добавочного пальца. Эти особенности имеют вторичный характер и связаны, видимо, с приспособлением лягушек к передвижению прыжками.

Вывод: Наземный образ жизни обеспечивается рядом особенностей строения: большая дифференцировка позвоночного столба на отделы и более прочное соединение тел позвонков друг с другом (замена амфицельных позвонков процельными или опистоцельными); появление парных конечностей наземного типа; усложнение строения и большая прочность поясов конечностей (при этом уже устанавливается достаточно прочное соединение тазового пояса с осевым скелетом);

«Водные» черты строения проявляются в целом ряде особенностей: относительно слабое развитие окостенений скелета.

3. Выполнение лабораторной работы. «Изучение скелета лягушки».

Изучается глава «Особенности скелета земноводных», рисунки текста учебника, при изучении вопроса используется скелет.

Изучение скелета лягушки

Инструктивная карточка

  • Найдите в скелете лягушки основные отделы: череп, позвоночник, пояса передних и задних конечностей, кости передних и задних конечностей.
  • Рассмотрите череп, определите его форму. Найдите мозговую часть черепа и кости верхней и нижней челюстей.
  • Найдите позвоночник, подсчитайте число позвонков в нём. Обратите внимание на то, что многие из них прочно соединены между собой.
  • Найдите плечевой пояс – опору передних конечностей. Он состоит из вороньих костей, лопаток, ключиц и грудины, которые полукольцом охватывают туловище.
  • Рассмотрите кости передних конечностей, плечо, предплечье, которое состоит из двух костей, и кисть с четырьмя пальцами.
  • Найдите пояс задних конечностей – таз. Он состоит из сросшихся костей и очень плотно примыкает к позвоночнику.
  • Обратите внимание на длинные кости задних конечностей: бедро, голень, стопу.
  • Заполните таблицу: «Особенности строения и значения скелета лягушки»

Особенности строения и значение скелета лягушки

Название костей,
Особенности строения

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: