| Головна » Біологія |
Земноводні або Амфібії Підготувала учениця 8-В класу Кошина Анна Клас земноводні або амфібії - лат. Amphibia, стародавні хребетні твари ни, які з'явилися задовго до появи плазунів. При вивченні викопних реш- ток тварин, вченими було припущено, що земноводні походять від кисте- перих риб. Перші земноводні стали пристосовуватися до суші, і на відмі- ну від кистеперих риб, вони втратили зябра і стали дихати за допомогою легенів, також замість плавців у них з'явилися п'ятипалі кінцівки. Зарод- ження перших земноводних відбувалося під час девонського періоду і вже в кам'яновугільному періоді, земноводні поширилися по всій земній кулі і відрізнялися один від одного своєю різноманітністю. Це перші наземні хребетні, котрі зберігають тісний зв'язок з водяним се- редовищем. Розмножуються у воді (у частини видів, зокрема, у поширеної в Карпатах саламандри, відоме яйцеживородіння). У процесі індивідуального розвитку земноводні прохо-дять стадію водної личинки, що дихає зябрами. У дорослих, окрім легень, у якості додаткового органу ди-хання використовується шкіра, вкрита слизом, що також засвідчує їхній тісний зв'язок з вологими біотопами. Це найменший за кількістю видів (3-4 тисячі) клас наземних хребетних. З них виділяються 3 великі ряди: безногі; хвостаті; безхвості. В Україні поширені види двох останніх груп (20 видів). Найвідомішими у нас є такі види, як тритон звичайний, ропуха сіра, жаба озерна. Загальна інформація Довжина тіла від 1,5 см до 1,6 м, проте переважають дрібні форми (3-30 см). Тіло земноводних, як і риб, складається з голови, тулуба й хвоста (мал.1). Але в жаб, ропух і деяких інших представників цього класу хвостовий відділ не виражений. Шкіра гола, без лусок. Забарвлення тіла земноводних зумовлюються на-явністю пігментних клітин, що розташовані у нижніх шарах епідермісу, і буває захисним або попереджу-вальним. Окремі види здатні змінювати забарвлення залежно від кольору фону. У шкірі є багато залоз, які виділяють слиз. Цей слиз зволожує поверхню тіла й полегшує газообмін через шкіру, захи- щає тварин від проникнення хвороботворних мікроорганізмів. А в деяких видів (саламандри плямистої, кумок, деяких видів ропух) у шкірі є отруйні залози, тому їхній слиз містить отруйні сполуки, що захищає цих тварин від нападу хижаків. У більшості земноводних шкіра з'єднується з м'язами лише в окремих місцях, утворена ви- повнені лімфою порожнини, які є резервуарами запасної води при значному зниженні вологості. Тому земноводні здебільшого насе- ляють лише вологі місця. У деяких земноводних лікувальні власти- вості речовин, що виділя-ються отруйними залозами амфібії, вив- чаються. Будова У зв'язку з виходом на сушу в амфібій ускладнюється будова скелета. Хребет диференційований на відділи: шийний, тулубний, крижовий, хвостовий. Хребці щільніше ніж у риб, з'єднані між собою. Грудної клітки немає. Череп з'єднаний із хребтом двома потиличними виростами. Наявність шийного хребця та особливості його зменшування з черепом забезпечують рухомість голови у вертикальній площині. У черепі ще зберігається багато хрящових елементів. З'являються парні наземного типу. Вони побудовані за принципом системи ва- желів, з'єднаних шарнірними суглобами. Обидві пари кінцівок мають будову, спільну для всіх наземних хре- бетних. Передня кінцівка складається з плечової кіст- ки, передпліччя, кисті. До складу задньої кінцівки вхо- дять: стегнова кістка, гомілка, стопа. У зв'язку з великими навантаженнями на кінцівки зна- чного розвитку досягають пояси кінцівок, що склада- ються з лопатки, коракоїда, а у безхвостих земновод- них - із ключиці. Проте у будові як самих кінцівок, (що складаються з лопатки) так і їхніх поясах, є ще примітні ознаки: неповне окостеніння поясів; паралельне розташування плеча і стегна до поверхні землі; відсутність зв'язків плечового пояса з осьовим скелетом. Органи травлення Вихід хребетних в нове місце існування супроводжувався не тільки зміною вологості та температури, тобто зміною факторів неживої природи, але і зміною взаємовідносин з іншими живими організмами, перш за все тими, які служать їжею. Перші наземні хребетні, мабуть, мали достатньо корму, і стимул до подальшого прогресивного розвитку травного тракту, що забезпечує максимальне перетравлення і засвоєння їжі, у них був відсутній. Крім того, при низькому рівні окислювальних процесів, непостійній температурі тіла і незначній рухливості тварини потреба в їжі у земноводних невели- ка. Диференціація травного тракту у цих тварин залишилася приб- лизно на тому ж рівні, що й у їхніх предків - риб. Земноводні мають спільну ротоглоточную порожнину, короткий стравохід, що пере- ходить в порівняно слабко відокремлений шлунок. У земноводних більш розвинений шлунок, а в кишечнику помітно виділяється дванадцятипала, тонка і товста кишки. У дванадцятипалу кишку відкриваються протоки печінки разом з протокою жовчного міху- ра, до якого відкриваються протоки підшлункової залози. У тонкій кишці відбувається остаточне перетравлення їжі та всмоктування в кров поживних речовин. У товстій кишці скупчуються не перетрав- лені залишки їжі. Товста кишка закінчується прямою кишкою, званою клоакою. Сюди ж відкриваються сечовий міхур (обороняючись, жаба може випустити струмінь зібраної сечі), сечоводи і яйцепровід (у самок). Шлунок без різкої межі переходить в кишечник, в якому добре відокремлена тільки задня (пряма) кишка, що відкривається в клоаку. Велика печінка забезпечена жовчним міхуром; підшлункова залоза розташована, як завжди, в перші петлі кишечника. Зуби всіх сучасних зем- новодних, якщо вони у них є, мають вигляд простих кону- сів, прирощених підставою до кістки. Всі зуби однорідні і служать лише для утримання здобичі, яка заковтується цілком. Вони дуже малі, в міру зношування випадають і за- мінюються іншими. Сидять зуби не тільки на щелепах, але і на сошниках. Присутність сошникових зубів характерно тільки для риб та земноводних. У ротоглоточную порожнину у амфібій відкриваються від- сутні у риб слинні залози, секрет яких змочує ротову по- рожнину і їжу, але не діє хімічно. Поява слинних залоз ти-пово для наземних хребетних і служить пристосуванням проти висушуючої дії повітряного середовища. У порівнянні з рибами у земноводних прогресивно розвивається язик і, маючи власну мускулатуру, бере участь у загарбанні їжі. Земноводні здатні дуже довгий термін виносити голодування; жаба, посаджена в сире місце, може пробути без їжі більше двох років. Органи дихання Умови проживання у воді і на суші різко відмінні, і організація амфібій найглибшим чином відрізняється від організації їх вод- них предків. Вологість, постійна для водного середовища, на су- ші різко змінюється, і на більшій частині земної поверхні вона відносно мала. Оскільки газообмін між організмом і середови- щем можливий тільки через водну плівку, зябра, легко висиха- ють на повітрі, виявляються непридатними як органи дихання для наземних тварин. Вони замінюються в амфібій легкими. На відміну від зябер легкі розташовані глибоко всередині тіла і захищені від висихання. Легені земноводних являють собою парні мішки, порожнисті всередині. Їх тонкі стінки на внутрішній пове-рхні мають більш-менш розвинену пористу будову. Однак поверхня легень у земноводних ще невелика. Дихальні шляхи в амфібій розвинені також слабо. У хвостатих вони представлені у вигляді досить довгої трубки - трахеї; у безхвостих це лише коротка трахейно-гортанна камера, безпосередньо переходить у по-рожнину легенів. Відповідно перетворення органів дихання у наземних хребетних тварин змінюється і механізм дихання. У земноводних він ще примітивного нагнітального типу. Тварина набирає повітря в ротову порож- нину, для чого відкриває ніздрі і опускає дно ротової порожнини. Потім ніздрі закриваються клапанами, дно ротової порожнини піднімається і повітря нагнітається в легені. Видалення повітря з легенів відбувається завдяки дії черевної мускулатури і спадання стінок легенів. Механізм дихання відрізняє земноводних не тільки від риб, але й від інших наземних хребетних, дихання яких здійснюється за допомогою зміни обсягу грудної клітини. Покрови земноводних, що функціонують як додатковий орган дихання, відрізняються в зв'язку з цим ря-дом особливостей. Шкіра у земноводних гола, що сприяє вільному газообміну в кровоносних судинах, що утворюють в ній густу мережу. Так як обмін газами між організмом і середовищем йде тільки через водну плівку, шкіра земноводних постійно зволожується слизом, що виробляється численними залозами. Ступінь розвитку тієї чи іншої системи органів дихання змінюється з віком тварини. Легені мають вигляд довгастих мішечків з тонкими еластичними стінками, в яких розгалужується безліч капілярів. Такі легені не можуть повністю забезпечувати організм киснем. Амфібії не всмоктують повітря, а заковтують. Тварина збільшує об'єм ротової порожнини, і в неї че- рез ніздрі входить повітря. Коли дно ротової порожнини підніма- ється до неба, ніздрі закриваються і повітря проштовхуються через гортань в легені. У легенях відбувається газообмін: кисень прони- кає в капіляри, а вуглекислий газ із крові переходить у повітря, який потім виводиться назовні. Легеневе та шкіряну дихання у земноводних розвинуте неоднаково. У тих, хто більшу частину життя проводить у воді, слабше розвинені легені, а краще шкірний подих. Личинки земноводних дихають зябрами. У деяких хвостатих земноводних зябра зберігаються на все життя. Кровоносні органи З розвитком наземного органу дихання тісно пов'язана і перебудова системи кровообігу. Серце земноводних складається з двох цілком відокремлених передсердь, загального шлуночка і артеріального конуса, від якого відходить загальний стовбур аорти, що розділяє потім на три пари артеріальних судин. Передні з них - сонні артерії - несуть кров до голови. Наступні за ними судини носять назву системних дуг аорти. Права і ліва дуги аорти, відсилаючи кожна з потужної артерії до передніх кінцівок, з'єднуються нижче серця в непарну спинну аорту. Остання тягнеться уздовж хребта, посилаючи від себе артерії до різних органів. Від загального стовбура аорти відходять також легенево-шкірні артерії, що несуть кров до легенів і шкірі. Венозна кров від передніх відділів тіла збирається у парні передні порожнисті вени, куди відкриваються також дуже характерні для земноводних великі шкірні вени, що несуть артеріальну кров від шкіри. Передні порожнисті вени, як і непарна задня порожниста вена, впадають у праве передсердя. В задню полу вену збирається кров з задніх відділів тіла. Вона приймає в себе і печінкову вену, що збирає кров від кишечника. Нарешті, у ліве передсердя впадає загальна легенева вена, яка утворилася в результаті злиття парних легеневих вен. На малюнку: 1 – серце; 2 – судини великого кола кровообігу; 3 – судини малого кола кровообігу. Отже, на відміну від риб, у земноводних виникає типовий для всіх наземних хребетних друге коло кровообігу, по якому кров з серця по легеневих артеріях потрапляє в легені і повертається до нього по легеневій вені. При одному колі кровообігу у риб в серці потрапляє тільки венозна кров, а у наземних хребетних і венозна й артеріальна. У зв'язку з цим виникає поділ серця на два відділи: правий - венозний і лівий - артеріальний. У земноводних цей поділ лише часткове і виражається в існуванні двох передсердь. Проте вже в правому передсерді кров змішується, тому що верх- ні порожнисті вени приносять у нього не тільки венозну кров, а й що по шкірних венах артеріальну. В шлуночку до цієї змішаної крові додається ще порція артері- альної крові з лівого передсердя. Поділ шлуночка при такому кровообігу зробило б безцільним шкірне дихання, так як арте- ріальна кров з шкірних вен надходила б тоді тільки в легені. Від- сутність перегородки в шлуночку набуває винятково важливу роль тоді, коли тварина знаходиться під водою і дихає тільки шкірою. Не менш істотне перетворення в кровоносну систему земноводних полягає в тому, що у зв'язку із зникненням зябрового дихання артерії зябрових дуг змінюються і набувають нову функцію. Як показує ембріональний розвиток земноводних, їх легеневі артерії формуються за рахунок артерій четвертої зябрової дуги, артерія третьої зябрової дуги у дорослих безхвостих земноводних зникає, з другої - розвиваються дуги аорти, а з першої - сонні артерії. Видільні органи Органи виділення - парні округлі тіла - укладені в спинному відділі стінки тіла, безпосередньо ззаду навколосерцевої порожнини. Видільна система земноводних включає довгасті червоно-бурі нирки, що розташовані в порожнині тіла з боків хребта, сечоводи і сечовий міхур. Що виділяються з крові непотрібні для організму речовини по сечоводу надходять в клоаку, і видаляється назовні. Нирки пуголовка - найбільш просто влаштовані видільні органи з усіх відомих у хребетних тварин. В залежності від свого місця розташування вони носять назву головних нирок. Головні нирки функціонують тільки у личинок. Нервова система Мозок земноводних має простий пристрій. Він має видовжену форму і складається з двох передніх півкуль, середнього мозку і мозочка, що представляє лише поперечний місток, і довгастого мозку. У земноводних сильніше розвинений передній мозок (далі в еволюції буде спостерігатися саме розвиток переднього мозку), але ще немає кори головного мозку, сірої речовини, нервові клітини розсіяні по всій поверхні. Слабкий розвиток мозочка пов'язано з одноманітністю рухових реакцій земноводних. Спинний мозок розвинений набагато краще, ніж головний. В основі поведінки земноводних переважають безумовні рефлекси, а умовні виробляються після тривалого поєднання безумовних та умовних подразників. З почуттів більш розвинені зір, слух, нюх. Язик у більшості амфібій добре розвинений і в жаб істотно відрізняється від язика інших хребетних тим, що прикріплений не заднім, а переднім кінцем і може викидатися з рота. Зуби пристосовані лише до схоплювання і до утримування здобичі, але не можуть служити для її розжовування. На малюнку: 1 – головний мозок; 2 – спинний мозок; 3 – нерви. Органи чуттів земноводних досить різноманітні, оскільки в них є як органи, характерні для мешканців водойм, так і такі, що притаманні наземним тваринам. Так, у земноводних, як і в риб, є бічна лінія. У жаб вона розвинена лише на стадії личинки (пуголовка), а у видів, які постійно мешкають мохом у водоймах (деякі хвостаті земноводні), зберігається протягом усього життя. А ось очі земноводних пристосовані до функціонування на суходолі: вони допомагають тваринам краще орієнтуватися в навколишньому просторі і знаходити об'єкти жив- лення. Але сприймають вони лише предмети, що рухаються. Від пе- ресихання очі захищені трьома повіками (верхньою, нижньою та миготливою перетинкою). У земноводних розвинений кольоровий зір. Очі у жаби опуклі й розташовані над поверхнею голови. Це дає змогу тварині перебувати у воді й спостерігати за тим, що відбува- ється поза водним середовищем. Органи слуху земноводних здатні сприймати звуки, які поширю- ються в наземному середовищі. Тому, крім внутрішнього вуха, вони мають ще й середнє. До його складу входить слухова кісточка й барабанна перетинка. Вона відокремлює заповнену повітрям порожнину середнього вуха від довкілля. Звукові коливання через барабанну перетинку і слухову кісточку передаються на внутрішнє вухо. Саме там розташовані чутливі клітини, які сприймають звуки. З внутрішнім вухом пов'язаний і орган рівноваги. Чутливі клітини, які слугують смаковими рецепторами, розташовані в земноводних на язиці та у ротовій порожнині. Чутливі клітини у шкірі земноводних сприймають хімічні речовини, дотик, зміни температури. Розмноження і розвиток Земноводні - різностатеві тварини, у багатьох спостерігається статевий диморфізм. Яєчники самок і самців насінники розташовуються в порожнині тіла.Статеві залози парні. У більшості земноводних запліднення зовнішнє. У щойно вилупівшегося пуголовка трав'яної або остромордої жаби частини тіла ще ледь позначені. Голова відділена від тулуба легким перехопленням, а задній кінець витягнутий в коротенький виріст - хвіст. Хвіст оточений нешироким плавником, що йде уздовж спини личинки, весь кістяк якої представлений лише хордою. У цей час личинки ще не здатні активно пересуватися і великими гронами нерухомо висять на порожніх оболонках яєць, з яких вийшли, утримуючись особливим личинковим органом прилипання - підковоподібною присоскою. На ранній стадії розвитку личинка харчується залишковим жовтком, не використаним у яйці під час розвитку зародка. На нижній поверхні голови такої личинки вже ясно позначено ротове впячівання, що прилягає до тонкостінної широкої глотки. Однак, у зв'язку з тим що личинка ще активно не харчується, сполучення між цими двома відділами травної системи немає і ротовий отвір відсутній. Широка глотка переходить в різко звужений стравохід, за яким слідує короткий, не поділений на відділи кишечник. Порожнина травної трубки заповнена жовтком, і тільки на спинній стороні її проходить вузький канал, де кишка з'єднується з зовнішнім середовищем через задній отвір. Ранній розвиток анального отвору пов'язано з тим, що в задній відділ кишки відкриваються протоки видільних органів, які розвиваються і функціонують у пуголовка дуже рано. Життєвий цикл Амфібій: 1 – пуголовок з хвостом без кінцівок; 2 – пуголовок з хвостом і з однією парою кінцівок; 3 – пуголовок все ще з хвостом і з двома парами кінцівок; 4 – молода жаба з залишком хвоста; 5 – доросла жаба без хвоста. Екологія земноводних Амфібії живуть у різних екологічних умовах. Є серед них водні форми, які ніколи не виходять на сушу. Це переважно хвостаті земноводні. Дихають вони як за допомогою зябер, так і за допомогою легенів, підіймаючись на поверхню води і заковтуючи повітря. В окремих представників легені повністю зникають і газообмін відбувається крізь шкіру або слизову оболонку ротової порожнини. Водні форми мають видовжене тіло, довгий хвіст з добре розвиненим плавцем. Кінцівки ж навпаки, розвинені слабо. Більшість амфібій ведуть напівводяний спосіб життя. Розмножуються вони і розвиваються у воді, багато з цих тварин і зимують у водоймах. Серед земноводних є види, які більшу частину свого життя проводять на деревах. Це переважно жителі вологих тропічних лісів, які і розмножуються на деревах, відкладаючи яйця у дупла та на великі листки, де збирається вода. Наші квакші ведуть деревний спосіб життя, але розмножуються у водоймах. Восени всі земноводні наближаються до місць зимівлі. Зелені жаби, а також трав'яна зимують у водоймах, збираючись групами у глибоких промерзаючи місцях або зариваючись у мул. Гостроморді жаби і квакші здебільшого зимують на суші, але частина особин може зимувати у водоймах. Ропухи, джерлянки, часникові жаби, тритони, саламандри проводять зиму на суші, забираючись у ями, нори гризунів, під коріння, пеньки та ін. У суворі зими, коли земля глибоко промерзає, велика їх кількість гине. У напівпустинях і пустинях земноводні впадають у літню сплячку. Під час оціпеніння всі життєві процеси дуже сповільнюються. У неволі при хорошому утриманні зафіксовано таку тривалість життя земноводних: жаби трав'яної - 18, джерлянки - 29, ропухи - 36 років. У природних умовах тривалість життя земноводних коротша і становить 3-6 років. Усі земноводні корисні для людини. Живлячись безхребетними, вони помітно знижують чисельність комах - шкідників, кровососів, переносників захворювань людини і тварин. Серед хвостатих земноводних України найпоширенішим є тритон звичайний, чисельність якого досить велика. У його харчовому раціоні переважають комари. Видовий склад кормів червоночеревої джерлянки свідчить про велику її користь для рибного господарства. Вона поїдає ворогів риб. Жаби ставкові також знижують велику кількість цих комах. Певне значення мають амфібії як кормова база риб, птахів, хутрових звірів. У ряді країн - Франції, Італії, Пд-Сх Азії, Америці - окремих земноводних (саламандр і жаб) використовують у їжу. У США є ферми, де розводять жабу-бика. На світовому ринку 1 кг жаб коштує вдвічі дорожче, ніж 1 кг осетрових риб. Жаби, тритони, аксолотлі є об'єктами медико-біологічних дос- ліджень. На основі вивчення будови в функціонування зорового аналізатора жаби біоніки створили прилад ретинатрон, який на аеродромах разом із радіолокаторами дає змогу добре розріз- няти рухому об'єкти (літаки), стежити за ними. Земноводні можуть завдавати і деякої шкоди: переносити небезпечні хвороби, поїдати мальків риб. У деяких країнах За- хідної Європи у результаті діяльності людини чисельність зем- новодних різко скоротилася. Тому у Польщі, Англії, ФРН та деяких інших країнах ці тварини охороняються законом. Окремі види стали нечисленними і в нашій країні. Повсюдно потребують охорони плямиста саламандра, жаба прудка, ропуха очеретяна, тритони карпатський та гірський які занесені до Червоної книги. Значення і охорона земноводних Дякую за увагу!
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |