Загальнi вiдомостi про земноводний

Найдавнiшi земноводнi — ихтиостеги — жили у верхньому девонi близько 300 — 320 мiльйонiв рокiв тому. Цi примiтивнi амфiбiï зберiгали ще дуже багато вихiдних i навiть загальних рис (ознак) з кистеперими рибами. Тому походження земноводних вiд кистеперих риб не пiдлягає нiякому сумнiву. Достаток i процвiтання цих тварин було вiдзначено в карбонi, трiасi й кайнозоï, коли вони були представленi безлiччю рiзноманiтних форм. У той же час у юрському й крейдовому перiодах вiдбулося вповiльнення ïхнього розвитку, зменшилася чисельнiсть i видова розмаïтiсть. Однак, починаючи з верхнього карбону (у палеозоï) i до кiнця трiасу (у мезозоï) амфiбiï першенствували в тодiшнiй фаунi
Наприкiнцi кам'яновугiльного перiоду на Землi з'явився один iз представникiв великих земноводних мастодонзавр. Це був великий хижак, що харчувався майже винятково рибами, що населяла прiсноводнi водойми (озера й болота). Вiн вiв водний спосiб життя. Його звички й поводження були досить подiбними зi способом життя звичайних жаб. Вiн так само не мiг iснувати без води, лише зрiдка й не надовго вилазив на сушу. Тому, коли в пермському перiодi клiмат стали менш вологим i водойми, у тому числi й бiльшi озера, сталi висихати й зникати, почалася масова загибель мастодонзавров, i до початку трiасу цей великий хижак зник з особи Землi
Назва описуваноï групи — ЗЕМНОВОДНI — говорить про те, що цi тварини, що виходять на сушу, не вiдiрвалися ще повною мiрою вiд життя у водi. I насправдi, багато хто з них продовжували вести водний спосiб життя, вилазячи на сушу лише на короткий час, або якщо й жили на сушi, то бiля води, з якоï вони були постiйно зв'язанi. Вони, як i риби, вiдкладали iкру, весь цикл розвитку якоï проходив у водi. Земноводнi пройшли лише найпершi етапи освоєння суши, але саме тому ïхня бiологiя дотепер представляє величезний науковий iнтерес, тому що подальша еволюцiя цих тварин, ïхнiй повний вiдрив вiд водного середовища, поклала початок для виникнення наступноï групи — вищих хребетних (плазуючих). Уперше саме плазуючi стали розмножуватися на сушi у вiдривi вiд води. У них з'явилися яйця iз щiльною зовнiшньою оболонкою, що охороняють ïх вiд висихання й механiчних ушкоджень. Завдяки цьому надалi виникли новi групи вищих хребетних — птаха й ссавцi
Напевно, саме ця настiльки тiсний взаємозв'язок земноводних з iншими формами життя визначив мiй вибiр теми . Цiль моєï роботи полягає в дослiдженнi даного класу
Моï дослiдження можна роздiлити на двi частини. Перша — теоретична. Ця частина мiстить у собi пошук рiзноï iнформацiï про амфiбiï (енциклопедiï, пiдручники, брошури, спецiалiзованi Internet -сайти, форуми, журнали), запис на накопичувачах, а також аналiз ïï. Аналiзуючи iнформацiю, я зштовхнулася iз проблемою пiдтвердження або ж спростування ïï, для цього менi довелося перейти до другоï частини дослiджень — практичноï. У практичну частину я вiдношу спостереження за представниками даного класу в природному середовищi перебування, анатомування жаби (лiто 2001 року), а також змiст у домашнiх умовах шпорцевих жаб (альбиносная форма).
Також у своïй роботi я торкаюся проблем екологiï сучасного миру, зокрема вплив антропогенного фактора на навколишнє середовище
Загальнi вiдомостi про земноводний
Земноводнi, або амфiбiï, що в перекладi iз грецького означає двоякодишащие, сильно вiдрiзняються вiд iнших хребетних. Вони з'явилися на Землi бiльше 300 млн. Рокiв тому. У ïхньому життi потрiбно розрiзняти два перiоди: на початковiй стадiï розвитку вони подiбнi з рибами, а потiм поступово перетворюються у тварин з легеневим подихом. Таким чином, у циклi розвитку земноводних має мiсце перетворення, що майже не зустрiчається в iнших хребетних, i навпаки, широко поширено в нижчих, безхребетних
Мiсцеперебування земноводних
У цей час на земнiй кулi живе близько 3000 видiв. Земноводнi звичайно зустрiчаються в прiсних водоймах i поблизу вiд них. Тут вони харчуються безхребетними тваринами. У випадку небезпеки швидко стрибають вводу. Деякi види амфiбiй, наприклад. Трав'яна й остромордая жаби, звичайна жаба, живуть в основному вдалинi вiд водойм. Удень ховаються серед грудок ґрунту й iнших укриттiв, а присмерком виходять на полювання. Тiльки в перiод розмноження вони переходять жити вводоеми.
Всi земноводнi активнi лише в теплу пору року. При зниженнi температури навколишнього середовища до 4њС вони впадають у зацiпенiння. У станi анабiозу процеси життєдiяльностi не припиняються, але проходять на дуже низькому рiвнi, наприклад, серце робить 1-2 скорочення в мiнуту. Зимують земноводнi звичайно на днi водойм (жаби) або в рiзних укриттях на сушi (тритони, жаби).
Зовнiшня будова
Форма тiла земноводних рiзна. Хвостатi земноводнi бiльше подiбнi з рибами, мають стисле з бокiв тулуб i довгий весловидний хвiст; в iнших, безхвостих або стрибучих (бiльше 75% всiх амфiбiй) — тулуб округлий або плоске, а хвiст отсутствует.
На головi земноводних помiтнi два великих опуклих очi, пари нiздрiв. Очi й нiздрi перебувають у бiльшостi видiв на пiднесеннях. Тому жаба, наприклад, може, не вилазячи з води, дихати атмосферним повiтрям i орiєнтуватися в навколишньому ïï просторi. На вiдмiну вiд риб, ока земноводних мають вiка. Верхнє вiко рухливе, нижнє має вигляд напiвпрозороï мигальноï перетинки. Вiка захищають очi вiд засмiчення й сприяють ïх зволоженню
У жаб, жаб i бiльшостi iнших безхвостих земноводних на головi виднi барабаннi перетинки, що вiдокремлюють вiд зовнiшнього середовища порожнина середнього юшка
Кiнцiвки в деяких амфiбiй вiдсутнi (червяги — Apoda ), в iнших слаборазвити або ж навпаки, сильно розвиненi. Бiльшiсть земноводних має по двох пари нiг (у хвостатих амфiбiй може бути тiльки одна пара). У безхвостих земноводних заднi ноги длиннее й сильнiше переднiх, що дає можливiсть цiєю твариною пересуватися стрибками. Мiж пальцями заднiх нiг безхвостих розвиненi плавальнi перетинки
Особливiсть земноводних полягає у вiдсутностi яких-небудь твердих зовнiшнiх покривiв, тому вони називаються голими гадами. У них немає чешуй, як у риб i плазуючих, нi пiр'я, як у птахiв, нi вовни, як у ссавцiв; бiльшiсть покритi зовнi лише голою шкiрою, i тiльки в далеко не всiх на шкiрi є деякi слiди або подоби рогових утворень. Зате в шкiрi земноводних є утворення нехарактернi для iнших хребетних .
У соединительно-тканном шарi шкiри в деяких амфiбiй перебувають невеликi капсулi, наповненi студенистим речовиною; в iнших утворяться об'ємистi порожнини, пристосованi для розвитку й первiсного зберiгання зародкiв. Нарештi, у деяких у шкiрi iнодi з'являються окостенiння або твердi пластинки, схожi почасти на риб'ячi лусочки
Фарбування в деяких земноводних може мiнятися, i обумовлює в бiльшостi випадкiв взаємним розташуванням i станом особливих пiгментiв клiток, укладених у шкiрi. Стиск або розширення, змiна форми, наближення до зовнiшньоï поверхнi шкiри або видаленням вiд ïï — все надає те або iнше фарбування шкiрi й викликається як змiною зовнiшнiх умов, так i внутрiшнiм роздратуванням
Як у верхньому шарi, так i у внутрiшньому у всiх земноводних перебуває дуже багато залозок рiзноï величини й рiзного призначення. Найцiкавiшi отрутнi залози. Вони розташованi в нижньому шарi шкiри, мають кулясту або овальну форму, видiляють слизувату рiдину, у якiй перебуває отруйна речовина. Амфiбiï, у яких бiльше розвиненi такi залози, можуть довiльно збiльшувати видiлення секрету цих залоз, i вживають як засiб захисту. У цей час установлено, що отрути деяких земноводних дуже сильнi, але для людини й великих тварин не небезпечнi, тому що втримуватися в слизу лише в незначнiй домiшцi. Однак ця отрута може бути смертельний для багатьох тварин. Упорскування отрути жаб у кров маленьких птахiв швидко вбиває ïх; точно так само отрутний слиз жаб, уведена в кров щенят, морських свинок, жаб i тритонiв, дiє смертельно. У деяких жаб, а особливо саламандр, дуже розвиненi слизуватi залози, з яких вони можуть довiльно викликати рясне видiлення, навiть бризкають краплями отрутноï рiдини, саме iз цим зв'язане народне повiр'я, начебто саламандра не горить вогне.
Еластична, дуже тонка й нiчим не покрита шкiра земноводних має велике значення в ïхньому життi. Жодна амфiбiя не п'є воду звичайним способом, а всмоктує ïï винятково через шкiру. От чому для них необхiдна близькiсть води або вогкiсть. Жаби, вилученi вiд води, швидко худнуть, робляться млявими й незабаром гинуть. Якщо до таким виснаженим сухiiстю жабам покласти мокру ганчiрку, то вони починають притискатися до неï своïм тiлом i швидко оправляються. Наскiльки велика кiлькiсть води, що всмоктують жаби через шкiру, видно з наступного досвiду Томсона. Вiн взяв обсохлу деревну жабу й, зваживши, знайшов, що вага ïï рiвняється 95 грамам. Пiсля цього вiн обернув ïï мокрою ганчiркою, i через годину вона важила вже 152 грама. Через шкiру в амфiбiй вода всмоктується й випотевает. Також через шкiру, у якiй перебуває величезна кiлькiсть капiлярiв, здiйснюється газообмiн. У закритiй бляшанiй коробцi жаба, оточена вологою атмосферою, може прожити 20-40 днiв, навiть у тому випадку, якщо доступ повiтря в легенi припинений. Подих за допомогою шкiри здiйснюється як у водi, так i на сушi. Особливе значення шкiрний подих має в той час, коли земноводне довго перебуває у водi (зимова спячка, тривале перебування у водоймi у випадку небезпеки).
Особливостi кiстяка земноводних
Пристрiй кiстяка земноводних певною мiрою подiбно з рибами. Розрiзняють кiстяк голови, тулуба й кiнцiвок. Кiстяк голови утворений меншим, чим у риб, числом костей. Пристрiй черепа рiзноманiтно. Тут можна помiтити поступове збiльшення кiсткових утворень за рахунок хрящових i соединительно- тканних. Характерною ознакою всього класу земноводних є двi зчленованi голiвки на потиличнiй частинi черепа, якi вiдповiдають двом ямочкам першого шийного хребця. Череп завжди плоскоï, широкий, очнi западини дуже великi. Черепна коробка складається з потиличних костей, двох лобових, основний кiстки. У бiчних стiнках черепа по бiльшiй частинi окостенiння не вiдбувається зовсiм, або ж хрящ костенiє почасти. Пiднебiнноï кiстки нерухомо з'єднанi iз черепом, на них точно так само, як на сошнику й на клиновiй кiстцi, iнодi сидять зуби. Нижня щелепа складається iз двох i бiльше частин i нiколи повнiстю не костенiє. Лицьовий вiддiл значно бiльше мозкового
Хребет земноводних у зв'язку з ïхнiм напiвназемним способом життя в порiвняннi з рибами бiльше розчленований. Вiн складається iз шийного, туловищного, крижового й хвостового вiддiлiв. У рибообразних амфiбiй хребцi зовсiм такi ж, як i в риб; в iнших же розвиваються хребцi зi зчленованою голiвкою спереду i ямочкою позаду, чим обумовлює повне зчленування. Поперечнi вiдростки хребцiв у всiх амфiбiй добре розвиненi, але теперiшнi ребра звичайно не розвиваються, замiсть них бувають лише кiстковi або хрящовi придатки. Поперечнi вiдростки в деяких бувають дуже довгi й замiняють ребра
Шийний вiддiл утворений одним хребцем, що з'єднується iз черепом. Число туловищних хребцiв у земноводних рiзне. У деяких видiв, наприклад у тритонiв, з туловищними хребцями зчленовуються слаборозвиненi ребра
Крижовий вiддiл є в бiльшостi земноводних, вiн складається з одного хребця. Хвостовий вiддiл у безхвостих земноводних невеликоï (хребцi срослись в одну кiстку). У хвостатих — цей вiддiл виражений добре.
Парнi кiнцiвки земноводних рiзко вiдрiзняються вiд парних плавцiв риб. Якщо плавцi риби — одночленнi важелi iз власною мускулатурою. У кiстяку передньоï кiнцiвки земноводних розрiзняють плечову кiстку, кiстки передплiччя й кистi, а кiстяку задньоï кiнцiвки — стегнову кiстку, кiстки гомiлки й кiстки стопи. Опорою переднiх кiнцiвок служить кiстяк плечового пояса состоящего з парних лопаток, вороньих костей, а в бiльшостi — ще й ключиць,. З поясом переднiх кiнцiвок зв'язана грудна кiстка, або грудина. Опорою заднiх кiнцiвок служить тазовий пояс, що складається з тазових костей, якi з'єднуються з вiдростками крижового хребця або з вiдростками останнього туловищного хребця
Мускулатура земноводних
М'язова система в земноводних складнiше, нiж у риб. Вона складається з рiзних груп м'язiв. У безхвостих найбiльш розвиненi м'язи кiнцiвок, якi прикрiплюються сухожиллями до костей i викликають ïхнього перемiщення. У хвостатих земноводних найбiльш розвиненi м'язи хвоста
Травна система
Складається з ротовоï порожнини, ковтки, стравоходу, шлунка й кишечника. У земноводних бiльше розвинений шлунок, а в кишечнику помiтно видiляються дванадцятипала, тонка й товста кишки. У дванадцятипалу кишку вiдкриваються протоки печiнки разом iз протокою жовчного мiхура, у який вiдкриваються протоки пiдшлунковоï залози. У тонкiй кишцi вiдбувається остаточне переварювання ïжi й усмоктування в кров живильних речовин. У товстiй кишцi скапливаются не переваренi залишки ïжi. Товста кишка закiнчується прямою кишкою, називаною клоакою. Сюди ж вiдкриваються сечовий мiхур (обороняючись, жаба може випустити струмiнь зiбраноï сили), сечоводи i яйцепроводи (у самок).
Земноводнi здатнi дуже довгий строк виносити голодування; жаба, посаджена в сире мiсце, може пробути без ïжi бiльше двох лiт Дихальна система
Бiльшiсть земноводних дихають за допомогою легенiв i шкiри, (шкiрний подих розглядалася вище). Легенi земноводних розвиненi слабко й недосконалi. Вони мають невелику внутрiшню площу зiткнення iз вдихуваним повiтрям. Легенi (Рис. 5) мають вигляд довгастих мiшечкiв з тонкими еластичними стiнками, у яких розгалужується безлiч капiлярiв. Такi легенi не можуть повнiстю забезпечувати органiзм киснем. Амфiбiï не всмоктують повiтря, а заковтують. Тварина збiльшує обсяг ротовоï порожнини, i в неï через нiздрi входить повiтря. Коли дно ротовоï порожнини пiднiмається до неба, нiздрi закриваються й повiтря проштовхуються через гортань у легенi. У легенях вiдбувається газообмiн: кисень проникає в капiляри, а вуглекислий газ iз кровi переходить у повiтря, що потiм виводиться назовнi.
Легеневий i шкiрний подих у земноводних розвинено неоднаково. У тих, хто бiльшу частину життя проводить у водi, слабкiше розвиненi легенi, а краще шкiрний подих. Личинки земноводних дихають зябрами. У деяких хвостатi земноводнi зябра зберiгаються на все життя
Кровоносна система
У зв'язку з наявнiстю легенiв кровоносна система в земноводних має бiльше складну будову, чим у риб. Серце земноводних складається iз трьох камер: двох передсердь i одного желудочка. Кров iз всiх органiв збирається у вени й надходить у праве передсердя. У цiй кровi втримується багато вуглекислого газу й живильних речовин, що надходять iз кишечника. У лiве передсердя приходить кров з легенiв. Вона багата киснем
При скороченнi передсердь кров виштовхується в желудочек. Тут вона частково змiшується. Вiд желудочка вiдходить велика артерiя, вона роздiляється на галузi, що несуть кров по всiх органах тiла (це велике коло кровообiгу), i галузi, по яких кров iде до легенiв i шкiри (це мале коло кровообiгу). Таким чином, у земноводних, у вiдмiнностi вiд риб не один, а два кола кровообiгу — великий i малий
В еритроцитах кровi земноводних як i ранiше є ядра. Через ïхню присутнiсть до органiв доходить менша кiлькiсть кисню
Видiльна система
Видiльна система земноводних включає довгастi червоно-бурi бруньки, якi розташовуються в порожнинi тiла з бокiв хребта, сечоводи й сечовий мiхур. Видiлюванi iз кровi непотрiбнi для органiзму речовини по сечоводу надходять у клоаку, i вiддаляється назовнi.
Обмiн речовин
Слаборозвиненi легенi, кровоносна система зi змiшаною кров'ю й еритроцитами, що мiстять ядра, обмежують надходження кисню до органiв. Тому окиснi процеси в тканинах iдуть повiльно, мало видiляється енергiï. Внаслiдок цього температура тiла земноводних непостiйна. Земноводнi ставляться до холоднокровних тварин
Так само цi фактори впливають на спосiб життя амфiбiй. Всi земноводнi малорухомi
Нервова система
Мозок земноводних має простий пристрiй. Вiн має подовжену форму й складається iз двох переднiх пiвкуль, середнього мозку й мозочка, що представляє лише поперечний мiсток, i довгастого мозку. У земноводних сильнiше розвинений переднiй мозок (далi в еволюцiï буде спостерiгатися саме розвиток переднього мозку), але ще немає кори головного мозку, сiроï речовини, нервовi клiтки розсiянi по всiй поверхнi. Слабкiше мозочок. Слабкий розвиток мозочка пов'язане з одноманiтнiстю рухових реакцiй земноводних. Спинний мозок розвинений набагато краще, нiж головний
В основi поводження земноводних переважають безумовнi рефлекси, а умовнi виробляються пiсля тривалого сполучення безумовних i умовних подразникiв
З почуттiв бiльше розвиненi зiр, слух, нюх. Мова в бiльшостi амфiбiй добре розвинений i в жаб iстотно вiдрiзняється вiд мови iнших хребетних тим, що прикрiплено не заднiм, а переднiм кiнцем i може викидатися з рота Зуби пристосованi лише до схоплювання й до втримання видобутку, але не можуть служити для ïï розжовування
Органи розмноження земноводних
Земноводнi — раздельнополие тварини. Яєчники самок i насiнники самцiв розташовуються в порожнинi тiла