Признаки земноводных
Contents
- 1 Кто такие земноводные
- 2 Слизистая, гладкая и водопроницаемая кожа как признак земноводных
- 3 Период метаморфоза (превращения из личинки во взрослое животное)как признак земноводных
- 4 Подвижные веки как признак земноводных
- 5 Хладнокровность и необходимость воды для размножения как признак земноводных
- 6 Непостоянная температура тела как признак земноводных
- 7 Обособленные отделы позвоночника как признак земноводных
- 8 Внешнее оплодотворение как признак земноводных
- 9 Передние и задние лапы с шарнирными суставами как признак земноводных
Кто такие земноводные
Земноводные – первые позвоночные животные, ведущие наземно-водный образ жизни. Их название в переводе с греческого языка означает «двоякоживущие». Они произошли более 350 млн лет назад от кистеперых рыб и царствовали на нашей планете около 60 млн лет назад. В то время их габариты были намного больше, чем у современных особей.
Класс амфибий насчитывает около 3, 5 тыс видов. Они распространены повсеместно, но численность амфибий значительно выше в регионах с теплым климатом. Земноводные обитают только в пресных водоемах, в соленой воде они жить не смогут, она для них смертельно опасна.
Современные земноводные являются самыми примитивными позвоночными животными и делятся на 3 отряда:
- безногие – тропические и водные червяги, рыбозмеи; их основными особенностями является отсутствие конечностей и червообразная форма тела;
- хвостатые – саламандры, тритоны, сирены, аксолотли, потеи; у них одинаково развиты передние и задние конечности, присутствует длинный хвост;
- бесхвостые – жабы, квакши, лягушки, чесночницы, жерлянки; его представители отличаются хорошо развитыми задними конечностями по сравнению с передними, а также сросшимися в единую кость хвостовыми позвонками.
Как и другие позвоночные, земноводные имеют туловище, голову, конечности, у большинства видов присутствует длинный хвост. На голове располагаются две ноздри, два глаза, рот. Амфибиям присуще множество признаков, по которым их можно отличить от других животных.
Слизистая, гладкая и водопроницаемая кожа как признак земноводных
Кожа у амфибий тонкая, голая и мягкая, увлажненная слизью, вырабатываемой многочисленными слизистыми железами. Кожные покровы проницаемы для газов и жидкостей. Кожа выступает дополнительным органом дыхания после парных легких. Легкие представляют собой парные тонкостенные мешки, их стенки густо оплетены капиллярами, в которых происходит газообмен. Легкие имеют относительно небольшую дыхательную поверхность, поэтому не способны полностью обеспечить организм животного кислородом. Поэтому жизнь большинства представителей амфибий невозможна без кожного дыхания.
Кожные покровы состоят из многослойного эпидермиса и внешнего тонкого слоя – кориума. В кориуме содержится большое количество капилляров, через которые осуществляется газообмен через кожу. Около 50-60 % кислорода поступает через увлажненную кожу земноводных.
Через слизь, которой покрыта кожа животных, выводится в окружающую среду углекислый газ.
У некоторых представителей кожа снабжена слизистыми ядовитыми железами. Они выделяют токсичные вещества, защищающие земноводное от вредных микроорганизмов и хищников.
У обитателей сухих мест кожа может ороговевать или покрываться слоем подсохшей слизи.
Чтобы кожные покровы функционировали как органы дыхания, они обязательно должны быть увлажнены. Растворяясь в покрывающей кожу влаге, кислород проникает в кровь через стенки капилляров. Кожное дыхание беспрепятственно осуществляется в воде и в почве.
При пересыхании кожа в ней невозможен процесс газообмена, что приводит к гибели амфибии от недостатка кислорода. Поэтому, кожа животных нуждается в постоянном смачивании. В связи с этим более половины всех амфибий обитают рядом с водоемами.
Период метаморфоза (превращения из личинки во взрослое животное)как признак земноводных
Размножение амфибий схоже с размножением рыб – и те, и другие откладывают икру. Процесс размножение протекает в водной среде, поэтому икринки не защищены скорлупой или кожей. Из икринки вылупляется личинка, внешне очень похожая на рыбу.
Личинка, или головастик, дышит жабрами. У них есть двухкамерное сердце с одним кругом кровообращения.
Дальнейшее развитие личинки происходит в воде. Оно протекает с метаморфозами, то есть существенными изменениями строения организма. Личинки сначала теряют такой орган дыхания, как жабры. У некоторых особей пропадает хвост.
Следующим этапом является формирование и рост конечностей, при помощи которых животное может выйти на сушу. Таким образом, в ходе метаморфоза органы личинки заменяются органами взрослого животного.
Метаморфозы, которые происходят при развитии земноводных, длятся в течение нескольких месяцев. В течение своей жизни земноводные проходят путь от личинки до взрослой особи.
Подвижные веки как признак земноводных
У большинства животных неплохо развиты органы зрения. Они имеют такое же строение, как и у наземных позвоночных:
- выпуклую роговицу;
- хрусталики в виде двояковыпуклых линз;
- веки.
Подвижные верхние и нижние веки, мигательная перепонка надежно защищают глаза от засорения и высыхания. Глаза отличаются наличием утолщенного хрусталика и выпуклой роговицей.
Хладнокровность и необходимость воды для размножения как признак земноводных
Земноводные, как и рыбы, — это холоднокровные животные (пойкилотермные). Температура тела у них всего на 1-2 градуса превышает температуру окружающей среды или равна ей.
У амфибий имеется замкнутая кровеносная система, состоящая из большого и малого круга кровообращения, 3-х камерного сердца с 2-мя предсердиями и желудочком. Правое предсердие заполняется венозной кровью, а левое – артериальной кровью. По артериям большого круга кровообращения течет смешанная кровь. Это обусловлено тем, что у амфибий нет полного разделения крови в желудочке на артериальную и венозную, поскольку в нем нет перегородки. К большинству органов поступает смешанная кровь. Этим объясняются низкая скорость обменам веществ, хладнокровность и непостоянная температура тела, зависящая от температуры окружающей среды.
Непостоянная температура тела как признак земноводных
Температура тела амфибий непостоянная и напрямую зависит от температуры окружающей среды. Этим обусловлена их активность только в теплое время года. При понижении температуры животные впадают в спячку или в оцепенение. В очень жарком климате из-за засухи земноводные также могут впасть в спячку. При сильном отклонении температур тела и окружающей среды животные могут погибнуть. В жаркие дни животные нуждаются в прохладной воде.
Обособленные отделы позвоночника как признак земноводных
Тело животных состоит из туловища, головы и 4-х пятипалых конечностей. У некоторых земноводных есть еще хвост.
Скелет амфибий состоит из нескольких отделов:
- позвоночник (осевой скелет);
- череп (скелет головы);
- скелеты парных конечностей.
- Позвоночник состоит из 4-х отделов:
- шейного, представленного только одним позвонком;
- туловищного, состоящего из 7 позвонков;
- крестцового, также представленного только одним позвонком;
- хвостового.
Скелет амфибий состоит не из такого большого количества костей, как у рыбы. Это связано с тем, что некоторые элементы у них срастаются вместе. Число позвонков составляет от 7 до 200. Меньше всего позвонков у бесхвостых амфибий, а больше всего – у безногих представителей.
Шейный позвонок соединяется с черепом при помощи выступающих частей затылочных костей. Это позволяет амфибиям поднимать голову вверх и опускать ее вниз. Но, подвижность головы все еще ограничена. Так, они не могут поворачивать ее в стороны.
У всех амфибий отсутствуют грудная клетка и ребра. Пояса держатся мышцами и не крепятся к позвоночнику. У хвостатых и бесхвостых животных туловищные позвонки соединяются с короткими ребрами. У бесхвостых особей ребер нет.
Крестцовый позвонок соединяется с тазовым поясом.
Позвонки у разных земноводных могут различаться по своему типу:
- у безногих и низших хвостатых имеются амфицельные позвонки, у них сохранена такая же хорда, как и у рыб;
- у высших хвостатых присутствуют опистоцельные позвонки, то есть выгнутые спереди тела и вогнутые сзади;
- у бесхвостых имеются процельные позвонки, вогнутые спереди тела и выгнутые сзади.
- Головной мозг земноводных надежно защищен широким черепом, состоящим из черепной коробки костей верхней челюсти. Они срастаются между собой и представляют единое целое образование. Нижняя челюсть остается подвижной. Затылочная область черепа имеет две боковые затылочные кости.
Они оснащены сочленовными мыщелками. С их помощью череп крепится к позвонкам.
- Добавочный скелет состоит из костей поясов и свободных конечностей. Тазовый пояс плотно и жестко причленен к поперечным отросткам крестцового позвонка. Этот обеспечивает работы сильных задних конечностей. Кости плечевого пояса амфибий располагаются в глубине мышц, которые связывают их с осевым скелетом.
Свободные конечности состоят из проксимального (плечевая кость), промежуточного (локтевая и лучевая кости) и дистального отделов (запястье и фаланги пальцев). Они состоят соответственно из одной, двух или большого количества костей. В состав плечевого пояса входят: ключицы, лопатки, хрящи, коракоиды.
Пояс задних конечностей соединяется с крестцовым отделом осевого скелета. Лучевая и локтевая кости у некоторых особей соединяются как голени.
Скелеты поясов конечностей выступают опорой для конечностей.
Мышечная система состоит из сегментированной мускулатуры конечностей и туловища. Особо хорошо развиты мышцы конечностей.
Внешнее оплодотворение как признак земноводных
Земноводные относятся к раздельнополым животным. У них имеются парные половые железы. У самок это яйцеводы и парные зернистые яичники. Над ними сверху располагаются жировые тела с накопленными питательными веществами. Извилистые яйцеводы расположены в боковых частях полости тела.
Половые органы у самцов – белые округлые семенники и семявыводящие каналы, которые впадают в мочеточники. Половые продукты из семенников поступают в почки, а далее в клоаку.
Амфибиям свойственно наружное оплодотворение. Этот процесс происходит в пресной воде. Земноводные откладывают икру. Самка мечет икру, а самец оплодотворяет ее. Важно, что икра и сперма животных выделяются в воду.
Когда наступает период размножения, яичники наполняются яйцеклетками. Созревшие икринки начинают выпадать в полость тела через разрыв в стенках яичника. Они заполняют собой почти всю брюшную полость тела животного. Сначала икринки попадают в воронки яйцевода, а уже оттуда выводятся через клоаку наружу. Клоака- это расширенная конечная часть кишечника амфибии. Снаружи икринка орошается семенной жидкостью.
Исключением являются червяги. Они сильно отличаются от других амфибий, поэтому и процесс оплодотворения у них происходит по -особенному. Самка до полугода вынашивает в себе яйца, из которых потом вылупляются очень похожие на своих родителей детеныши.
У большинства земноводных слабо развита забота о потомстве. Исключение составляют все те же червяги, они кормят свое потомство омертвевшей кожей.
Передние и задние лапы с шарнирными суставами как признак земноводных
У земноводных имеются парные конечности с пятью пальцами. Конечности у амфибий расположены по бокам у туловища, поэтому тело почти не поднимается над землей при ходьбе. Кости скелета конечностей подвижно соединяются между собой при помощи подвижных суставов.
Передние части тела состоят из кистей, плечей и предплечий. Задние части тела состоят из голеней, стоп и бедер.
Передние конечности короче и слабее развиты по сравнению с задними. У некоторых особей задние конечности удлинены и оснащены перепонками между пальцами. Это позволяет животным плавать в воде.
Парные пятипалые конечности представлены системой рычагов с шарнирными суставами. Они предназначены для движения по суше.
Мышцы у амфибий дифференцируются на мышечные пучки. В теле земноводных насчитывается до 350 мышц.
Строение тела и конечностей позволяет многим представителям земноводных не только хорошо плавать, но и бегать, прыгать, ходить и ползать.
Немногочисленный класс земноводных представлен разнообразными животными. У них еще осталось немало общего с рыбами, но они продолжают эволюционировать и развиваться. Новые признаки амфибий позволили им не только выжить, но и освоить сушу.
Амфибии играют большую роль в жизни человека. Они питаются вредными насекомыми, принося этим пользу сельскому хозяйству или уничтожая возбудителей опасных заболеваний. Амфибии и их личинки сами являются пищей для птиц и рыб. Земноводных активно используют в лабораторных и медицинских исследованиях.