Клас Земноводні або Амфібії

Питання 1. Обгрунтуйте на якій підставі різних тварин (жаб, саламандр, червяг) об’єднують в клас земноводних.

Земноводні – перший наземні хребетні, що ще зберегли зв’язок з водним середовищем.

В клас земноводних тварин об’єднують за такими ознаками:

• розвиток яєць (ікри) і життя личинки відбувається у воді, дорослі особини, як правило, живуть на суші;

• пересуваються по суші, в більшості своїй, за допомогою чотирьох кінцівок, що представляють собою систему важелів; власне кінцівки спеціальними кістками (поясами кінцівок) прикріплюються до осьового скелету;

• шкіра волога, що забезпечує можливість газообміну через неї;

• дихання у личинки зяброве і шкірне, а у дорослих – легеневе і шкірне;

• в системі кровообігу у личинок одне коло і двокамерну серце (як у риб), у дорослих (у зв’язку з появою легеневого дихання) – два кола кровообігу і трикамерне серце.

Питання 2. Які великі перетворення супроводжували виникнення амфібій і яке їх значення? Коли і у якої групи тварин вони сталися?

Поява перших земноводних відносять до кінця девону, а розквіт – до змінив його кам’яновугільному періоду палеозойської ери, що відстоїть від нашого часу на 345 млн років, який характеризувався жарким і вологим кліматом. Це сприяло появі у риб пристосувань для дихання атмосферним повітрям.

Виникнення амфібій супроводжувалося низкою перетворень – ароморфозов, в чому визначили подальший розвиток хребетних на суші: 1) утворення пятипалой кінцівки як системи важелів, з’єднаних суглобами, що забезпечують пересування по суші; 2) формування органів повітряного дихання – легких, що зумовили газообмін з використанням атмосферного кисню; 3) прогресивний розвиток нервової системи та вдосконалення органів чуття, що дозволили ефективно пристосуватися до нових наземних умов існування; 4) виникнення другої – легеневого кола кровообігу; 5) диференціювання м’язів на м’язові пучки, що забезпечили більш досконалі форми руху.

Питання 3. Охарактеризуйте особливості організації земноводних на прикладі жаби.

Жаба – представник класу земноводних

Середа проживання жаби

Жаби живуть у сирих місцях: в болотах, вологих лісах, на луках, по берегах прісноводних водойм або у воді. Поведінка жаб багато в чому визначається вологістю. У суху погоду деякі види жаб ховаються від сонця, зате після його заходу або в мокру, дощову погоду настає час їх полювання. Інші види живуть у воді або біля самої води, тому вони полюють і вдень.

Харчуються жаби різними комахами, головним чином жуками і двокрилими, але поїдають також павуків, наземних черевоногих молюсків, а іноді і мальків риб. Свою здобич жаби підстерігають, нерухомо сидячи в затишному місці.

При полюванні головну роль грає зір. Помітивши якесь комаха або інша дрібна тварина, жаба викидає з рота широкий липкий мову, до якої і прилипає жертва. Жаби хапають тільки рухливу здобич.

Тіло жаби коротке, велика плоска голова без різких меж переходить в тулуб. На відміну від риб голова земноводних рухомо зчленована з тулубом. Хоча у жаби і немає шиї, вона може трохи нахиляти голову.

Зовнішня будова жаби

На голові помітні два великих випнутих очі, захищені століттями: шкірястим – верхнім і прозорим рухомим – нижнім. Жаба часто блимає, при цьому волога шкіра повік змочує поверхню очей, оберігаючи їх від висихання. Ця особливість розвинулася у жаби у зв’язку з її наземним способом життя. Риби, очі яких постійно знаходяться у воді, століття не мають. Попереду очей на голові помітна пара ніздрів. Це не тільки отвори органів нюху. Жаба дихає атмосферним повітрям, який потрапляє в її організм через ніздрі. Очі і ніздрі розташовані на верхній стороні голови. Коли жаба ховається в воду, вона виставляє їх назовні. При цьому вона може дихати атмосферним повітрям і бачити те, що відбувається поза води. Позаду кожного ока на голові жаби помітний невеликий гурток, затягнутий шкірою. Це зовнішня частина органу слуху – барабанна перетинка. Внутрішнє вухо жаби, так само як і у риб, поміщається в кістках черепної коробки.

У жаби добре розвинені парні кінцівки – передні і задні ноги. Кожна кінцівка складається з трьох головних відділів. У передній нозі розрізняють: плече, передпліччя і кисть. У жаби кисть закінчується чотирма пальцями (п’ятий палець у неї недорозвинений). У задній кінцівки ці відділи називаються стегном, гомілкою, стопою. Стопа закінчується п’ятьма пальцями, які у жаби з’єднані плавальної перетинкою. Відділи кінцівок рухомо зчленовані між собою за допомогою суглобів. Задні ноги значно довші і сильніше передніх, вони відіграють головну роль при русі. Сидяча жаба спирається на злегка зігнуті передні кінцівки, задні при цьому складені і знаходяться з боків тіла. Швидко розпрямляючи їх, жаба здійснює стрибок. Передні ноги при цьому оберігають тварина від удару об землю. Плаває жаба підтягуючи і випрямляючи задні кінцівки, а передні при цьому притискає до тіла.

Шкіра у всіх сучасних земноводних гола. У жаби вона завжди волога завдяки рідким слизових виділень шкірних залоз.

Вода з навколишнього середовища (з водойм, дощова або роса) потрапляє в організм жаби через шкіру і з їжею. Жаба ніколи не п’є.

Скелет жаби

Скелет жаби складається з тих же основних відділів, що і скелет окуня, однак у зв’язку з напівназемні способом життя і розвитком ніг він відрізняється рядом особливостей.

На відміну від риб у жаби мається шийний хребець. Він рухомо зчленований з черепом. За ним слідують туловищние хребці з бічними відростками (ребра у жаби не розвинені). Шийний і тулубний хребці мають верхні дуги, що захищають спинний мозок. На кінці хребта у жаби і у всіх інших безхвостих земноводних поміщається довга хвостова кістку. У тритонів та інших хвостатих земноводних цей відділ хребта складається з великого числа рухомо зчленованих між собою хребців.

У черепі жаби менше кісток, ніж в черепі риб. У зв’язку з легеневим диханням у жаби немає зябер.

Скелет кінцівок відповідає їх разчленування на три відділи і пов’язаний з хребтом допомогою кісток поясів кінцівок. Пояс передніх кінцівок – грудина, дві воронячі кістки, дві ключиці і дві лопатки – має вигляд дуги і розташований в товщі мускулатури. Пояс задніх кінцівок утворений зрощеними тазовими кістками і прикріплюється щільно до хребта. Він служить опорою заднім кінцівкам.

Внутрішня будова жаби

Травна система жаби

Травна система земноводних має майже таку ж будову, як у риб. На відміну від риб задня кишка у неї відкривається не прямо назовні, а в особливе її розширення, зване клоакою. У клоаку відкриваються також сечоводи і вивідні протоки органів розмноження.

Внутрішня будова жаби. Травна система жаби

Дихальна система жаби

Жаба дихає атмосферним повітрям. Для дихання служать легкі і шкіра. Легені мають вид мішків. Їх стінки містять велику кількість кровоносних судин, у яких вчиняється газообмін. Горло жаби кілька разів на секунду відтягується вниз, завдяки чому в ротовій порожнині створюється розріджений простір. Тоді повітря проникає через ніздрі в ротову порожнину, а звідти в легені. Назад він виштовхується під дією мускулатури стінок тіла. Легкі жаби розвинені слабко, і шкірне дихання для неї так само важливо, як і легенева. Газообмін можливий тільки при вологій шкірі. Якщо жабу помістити в сухий посудину, то незабаром шкіра її висихає і тварина може загинути. Занурена в воду, жаба цілком переходить на шкірне дихання.

Кровоносна система жаба

Серце жаби міститься в передній частині тіла, під грудиною. Воно складається з трьох камер: шлуночка і двох передсердь. Скорочуються черзі то обидва передсердя, то шлуночок.

У серці жаби праве передсердя містить тільки венозну кров, ліве – тільки артеріальну, а в шлуночку кров до певної міри змішана.

Особливе розташування судин, що беруть початок від шлуночка, призводить до того, що тільки головний мозок жаби забезпечується чистою артеріальною кров’ю, а все тіло отримує змішану кров.

У жаби кров з шлуночка серця протікає по артеріях у всі органи і тканини, а з них по венах відтікає в праве передсердя – це велике коло кровообігу. Крім того, з шлуночка кров надходить у легені і в шкіру, а з легких назад в ліве передсердя серця – це мале коло кровообігу. У всіх хребетних тварин, крім риб, два кола кровообігу: малий – від серця до органів дихання і назад в серце; великий – від серця по артеріях до всіх органів і від них назад у серце.

Обмін речовин

Обмін речовин у земноводних протікає повільно. Температура тіла жаби залежить від температури навколишнього середовища: підвищується в теплу пору і знижується в холод. Коли на повітрі стає дуже жарко, температура тіла жаби знижується за рахунок випаровування вологи з шкіри. Як і риби, жаба та інші земноводні – холоднокровні тварини. Тому при похолоданні жаби стають малоактивними, прагнуть забратися куди-небудь потепліше, а на зиму і зовсім залягають у сплячку.

Центральна нервова система і органи чуття земноводних

Центральна нервова система і органи чуття земноводних складаються з тих же відділів, що й у риб. Передній мозок розвинений сильніше, ніж у риб, і в ньому можна розрізнити два здуття – великі півкулі. Тіло земноводних близько до землі, і їм не доводиться підтримувати рівновагу. У зв’язку з цим мозочок, керуючий координацією рухів, розвинений у них слабкіше, ніж у риб.

Будова органів чуття відповідає наземної середовищі. Наприклад, кліпаючи повіками, жаба видаляє приставшие до ока порошинки і змочує поверхню ока.

Як і у риб, у жаби є внутрішнє вухо. Однак у повітрі звукові хвилі поширюються значно гірше, ніж у воді. Тому для кращого слухання у жаби розвинене ще середнє вухо. Починається воно сприймає звуки барабанної перетинкою – тонкої круглої пленочкой позаду ока. Від неї звукові коливання через слухову кісточку передаються у внутрішнє вухо.

Питання 4. Яке будова кровоносної системи земноводних? Чим вона відрізняється від серцево-судинної системи риб?

Кровоносна система має два кола кровообігу. Трикамерне серце земноводних складається з одного шлуночка і двох передсердь. Скорочуються черзі то обидва передсердя, то шлуночок. У праве передсердя надходить венозна кров від органів і тканин тіла (з великого кола кровообігу), у ліве – артеріальна кров від легкого (з малого кола кровообігу). У шлуночку кров змішується, але лише частково, за рахунок наявності спеціальних розподільних механізмів (спіральний клапан, вирости і кишені), що перешкоджають змішуванню порцій крові, що надходять з різних передсердь в шлуночок. Головний мозок отримує багату киснем артеріальну кров, яка надходить по сонних артеріях, що виходять з серця. Тулуб і кінцівки забезпечуються змішаною кров’ю, що надходить по дугах аорти. Збіднена киснем кров надходить у легеневі артерії (мале коло кровообігу), збагачується в легенях киснем і у вигляді артеріальної надходить у ліве передсердя.

Низька швидкість кровотоку і змішання крові в шлуночку – свідчення низької інтенсивності обміну речовин. Земноводні, як і риби, холоднокровні тварини, т. Е. Їх температура залежить від температури навколишнього середовища.

Питання 5. Обговоріть у класі як здійснюється розмноження і розвиток земноводних.

Половозрелость у багатьох жаб настає на три роки. Навесні самці починають квакати, у деяких видів для цього є резонатори. Самки відкладають у воду ікру, а самці її запліднюють. Потім запліднена ікра спливає на поверхню, де вода тепліше. Ікринки зверху темні (для уловлювання тепла), а знизу світлі. Яйце повністю, але нерівномірно дробиться. Через 8-10 діб (у жаб) після запліднення зародок прориває яйцеві оболонки, і личинка (пуголовок) виходить назовні. Спочатку у пуголовка немає парних кінцівок, і функцію органу рухи виконує хвіст, облямований добре розвиненою перетинкою. В нього є багато ознак риб: одне коло кровообігу, двокамерну серце, бічна лінія, зовнішні зябра, змінялися потім на внутрішні. Спочатку пуголовок живе за рахунок запасів ікринки, а потім у нього з’являється рот з роговими щелепами, і він харчується водоростями і сидячими найпростішими, зіскрібаючи їх з рослин і з дна. Спочатку з’являються задні ноги, потім передні, розвиваються легені. У міру їх розвитку зникають внутрішні зябра, видозмінюється кровоносна система, кишечник коротшає, змінюються й інші системи. Коротшає, а потім зовсім пропадає хвіст. Від моменту запліднення до появи жабеняти проходить 2-3 місяці – залежно від температури навколишнього середовища.

Питання 6. У яких географічних зонах амфібії представлені найбільшим числом? Чому?

Земноводні поширені на всіх континентах, за винятком Антарктиди, причому, як правило, мешкають в безпосередній близькості до водойм або в дуже вологих тропічних місцях. Серед амфібій є водні форми, що ніколи не виходять на сушу (протеї, сирени). Більшість безхвостих амфібій веде напівводний спосіб життя. Значний час ці види (жаби, бурі жаби, вогненна і кавказька саламандри та ін.) Живуть на суші і часто йдуть від водойм на великі відстані. Зелені жаби також багато часу проводять поза водою, але від водойм далеко не йдуть і при небезпеці одним стрибком ховаються у воду. У період розмноження багато земноводні постійно живуть у водоймах.

Посилання на основну публікацію