Земноводні, або Амфібії (Amphibia) – клас хребетних чотириногих тварин.
Поява земноводних – важливий момент в історії еволюції хребетних. Древніх амфібій можна назвати першопрохідцями суші.
Походження земноводних
Предки земноводних – кістеперие риби. У перших древніх амфібій, як і у риб, шкіра була покрита лускою, була плавальна лопать на хвості, залишки зябрової кришки. Однак вони вже мали п’ятипалі кінцівки, за допомогою яких могли періодично виповзати на сушу і пересуватися по ній.
Перші земноводні з’явилися на Землі в середині палеозойської ери. Це були ихтиостеги. Від них відбулися стегоцефали – велика група найдавніших амфібій, що дали початок сучасним земноводним.
Особливості та ознаки
Представники класу Земноводні – хребетні тварини, провідні водноназемний спосіб життя. Предки сучасних земноводних в процесі еволюції першими вийшли на сушу.
У зв’язку з освоєнням амфібіями нової, наземновоздушной середовища їх зовнішню і внутрішню будову ускладнилося. Кінцівки сучасних земноводних складаються з трьох відділів, рухливо сполучених між собою, що сприяє активному пересуванню. Дихають амфібії легкими і вологою шкірою, тому є вони тільки у вологих місцях. У земноводних трикамерне серце. Кровоносна система має два кола кровообігу.
Протягом тривалого історичного розвитку сформувалися сучасні види земноводних. Їх менше, ніж в інших класах хребетних тварин, – приблизно 4 тис.
Зовнішня будова
Шкіра
Шкіра у земноводних гола, багата залозами. Залози виділяють багато слизу, що зменшує тертя при плаванні, а на суші оберігає тіло від висихання. Шкіра відіграє важливу роль при диханні. Через мережу розташованих в ній капілярів відбувається насичення крові киснем і звільнення від вуглекислого газу. Отруйні шкірні залози захищають багатьох амфібій від хижаків.
Язик
У більшості земноводних є клейкий язик, службовець для лову дрібних тварин (комах, черв’яків, слимаків).
Очі
Очні яблука при ковтанні сприяють проштовхування харчової грудки в стравохід.
Очі амфібій захищені від висихання і забруднення двома століттями. Поверхня очі зволожується секретом слізної залози. Рогівка очей опукла (а не плоска, як у риб), кришталик в формі двоопуклої лінзи (а не круглий, як у риб), тому земноводні бачать далі, ніж риби.
Внутрішня будова
Скелет
У хребті земноводних оформилися два нових відділи – шийний і крижовий. Тим самим забезпечується рухливе зчленування голови з тулубом.
Передня кінцівка складається з трьох відділів: плеча, передпліччя і кисті. Задня – з стегна, гомілки і стопи. До кісток кінцівок прикріплюються потужні м’язи, що дозволяють амфібіям активно пересуватися по суші.
Дихання
У наземних умовах земноводні в дорослому стані дихають легенями (вони розвинені слабко) і шкірою. У воді вони повністю переходять на шкірне дихання.
Кровоносна система
Серце земноводних трикамерне, складається з шлуночка і двох передсердь. Кров рухається по двох колах кровообігу: малому і великому. За малому колі кров тече від шлуночка до легких, де збагачується киснем і повертається в ліве передсердя, а звідти в шлуночок. По великому колу кров з шлуночка доставляє кисень і поживні речовини до всіх органів тваринного, а від них забирає вуглекислий газ і продукти обміну. Потім кров надходить у праве передсердя, а потім переходить в шлуночок. Таким чином, у земноводних кров в серце змішана.
Обмін речовин
У зв’язку зі слабким розвитком легенів і рухом змішаної крові по організму рівень обміну речовин у земноводних невисокий. Тому вони – холоднокровні тварини. Температура їх тіла відповідає температурі навколишнього середовища. В умовах похолодання активність амфібій знижується, і вони впадають в заціпеніння. Зимують земноводні в укриттях на суші або в мілководних водоймах.
Нервова система і органи чуття
Ускладнюються у земноводних нервова система і органи чуття. У головному мозку добре розвинений передній мозок.
Орган слуху здатний сприймати звуки в повітряному середовищі. У амфібій формується середнє вухо з барабанною перетинкою і слуховий кісточкою, які підсилюють звукові коливання.
Життєвий цикл
Всі земноводні роздільностатеві. Запліднення частіше зовнішнє. Самки викидають у воду ікру, схожу на ікру риб, яку самець поливає молоками. Через деякий час з ікри вилуплюються личинки – пуголовки, які мають багато спільних рис з личинками риб. Протягом декількох місяців пуголовки проходять стадії індивідуального розвитку і перетворюються на дорослих земноводних.
Серед безхвостих амфібій є види з прямим розвитком. Це Антильські і карибські листові жаби. Вони відкладають ікру на землю у вологі місця. Уже в ікринці зародок більше схожий на жабеня, ніж на пуголовка. Народжуються вони цілком сформованими.
Представники
Найчисленніша група земноводних – представники загону Безхвості. Частина з них постійно живе поблизу водойм (озерна, ставкова, чернопятністая жаби). Інші можуть йти від води на великі відстані (остромордая, трав’яна жаби, жаби) або жити на деревах (квакші).
Жаба – найтиповіший представник амфібій – об’єкт багатьох лабораторних дослідів, за що їй на території університету Сорбонна (Париж) поставлений пам’ятник. Ще один пам’ятник жабі знаходиться в Токіо.
Більшість представників загону Безногі (червяги) мешкають у вологому грунті на глибині до 60 см. До загону Хвостаті відносять саламандр, тритонів, протей, сирен.
Роль (значення)
Земноводні займають помітне місце в ланцюгах харчування як водних, так і наземних екосистем. Харчуються амфібії комахами і їх личинками, а також павуками, молюсками і мальками риб. Серед комах, якими харчуються жаби, велика кількість шкідників сільського і лісового господарства. Одна жаба за літо може з’їсти більше тисячі шкідливих комах. Земноводними харчуються багато риби, птиці, змії, їжаки, видри.
Тонкий і вологий шкірний покрив жаби дуже чутливий до забруднення. Якщо у водойм водяться жаби, значить, вода в цих водоймах чиста.
Чисельність особин багатьох видів земноводних швидко скорочується через вирубку лісів, осушення та забруднення водойм, використання добрив і отрутохімікатів. Тому деякі види потребують охорони.