§ 23. Класс земноводные, или амфибии

Вопрос. Какие особенности строения рыб связаны с их образом жизни?

Ответ. Форма тела должна обеспечивать рыбе возможность передвигаться в воде (среде, значительно более плотной, чем воздух) с наименьшей затратой энергии и со скоростью, соответствующей ее жизненным потребностям.

Форма тела, отвечающая этим требованиям, выработалась у рыб в результате эволюции: гладкое, без выступов тело, покрытое слизью, облегчает движение; шеи нет; заостренная голова с прижатыми жаберными крышками и сжатыми челюстями рассекает воду; система плавников определяет движение в нужном направлении.

Роль слизи очень велика: она уменьшает трение тела о воду (механическая защита) , предотвращает попадание в организм паразитов и бактерий (бактерицидная защита) , ускоряет свертывание крови в случаях ранений, способствует выведению веществ из организма, регулирует проникновение воды и солей, осаждает муть, склеивая частицы взвеси, в случае наличия в воде солей тяжелых металлов (медь, цинк, свинец, хром) коагулирующая слизь образует на коже защитный слой.

У рыб, как и других позвоночных, сильнее всего развита туловищная мускулатура. Она обеспечивает плавание рыбы.

Основным органом извлечения кислорода из воды являются жабры.

Рыбы имеют дополнительные органы дыхания. К дополнительным приспособлениям, помогающим переносить неблагоприятные кислородные условия, относятся водное кожное дыхание, т. е. использование растворенного в воде кислорода при помощи кожи, и воздушное дыхание — использование воздуха при помощи плавательного пузыря, кишечника или через специальные добавочные органы и т. д.

Вопрос. Чем земноводные отличаются от других позвоночных?

Ответ. От рыб, земноводные отличаются тем что:

1) имеют пятипалые конечности;

2) развитые лёгкие;

3) трёхкамерное сердце;

4) развитое среднее ухо;

5) два круга кровообращения

Отличия от обитающих на суше наземных позвоночных (пресмыкающихся, птиц, млекопитающих):

1) размножение и развитие у большинства видов земноводных происходит в водной среде, а взрослые особи обитают на суше. При этом практически у всех земноводных оплодотворение наружное (в воде);

2) яйца (икринки) земноводных, как и икра рыб, не имеют водонепроницаемой оболочки. Для развития яйца необходимо его постоянное увлажнение.

3) у всех земноводных тонкая кожа, позволяющей осуществлять кожное дыхание. Некоторые земноводные имеют еще и жабры (в личиночной, а иногда и во взрослой стадии);

4) поскольку органы тела снабжаются смешанной кровью (кровь от легких и от кожи смешиваются), у амфибий низкий уровень обмена веществ, и поэтому они холоднокровные животные.

С. 121

Вспомните! Из каких отделов состоит позвоночник у рыб?

Ответ. У рыб позвоночник состоит из двух отделов: туловищного и хвостового.

Вспомните! Сколько кругов кровообращения у ланцетника, у рыб?

Ответ. У рыб и ланцетника один круг кровообращения.

С. 122

Вспомните! Из каких частей состоит выделительная система у рыб?

Ответ. За вывод из организма ненужных, а зачастую и ядовитых веществ, у рыб, как и у человека, отвечают парные почки, представляющие собой сложную систему мелких проводных канальцев. Последние открываются в общий выводной проток. Мочевой пузырь у большинства рыб выходит наружу отдельным отверстием.

С. 125

1. Вопрос. Каковы особенности внешнего вида лягушки?

Ответ. На плоской голове лягушки над большим ртом видны ноздри и выпуклые глаза. Они позволяют сидящей в воде лягушке дышать и видеть всё вокруг. Позади глаз видны округлые барабанные перепонки. Голова плавно переходит в туловище: шеи, как и хвоста, у лягушки нет.

Вместо плавников, служащих рыбам для движения в воде, у земноводных появляются конечности, работающие как рычаги. Они позволяют передвигаться по твёрдой поверхности. Задние конечности несут по пять пальцев, передние — по четыре.

Тело лягушки, когда она сидит, поддерживают короткие передние лапки, а задние прыгательные лапы хорошо развиты и имеют плавательную перепонку между пальцами.

2. Вопрос. Как дышит лягушка?

Ответ. Легкие у лягушки слаборазвиты, поэтому и в воде, и на воздухе она дышит, в основном, поверхностью своего тела. Через легкие дыхание у лягушек производится следующим образом: дно ротовой полости опускается, через открытые ноздри воздух проникает внутрь. Затем брюшными мышцами выдавливается наружу остаток отработанного воздуха, при этом дно полости рта продолжает опускаться. После этого ноздри закрываются, дно ротовой полости поднимается и проталкивает в легкие воздух.

Набрав запас воздуха, лягушка ныряет в воду. Кислород из легких начинает медленно впитываться в кровь. Это позволяет ей оставаться под водой достаточно долго. После того, как запас кислорода из легких будет израсходован, лягушка выныривает на поверхность. Однако она может получать кислород и через кожу.

Для того чтобы кожа лягушки хорошо пропускала кислород, ее поверхность всегда должна быть влажной. Поэтому живущие на суше земноводные любят сырые места обитания.

3. Вопрос. Из каких отделов состоит позвоночник земноводных?

Ответ. Позвоночник лягушки — обычно имеет 4 отдела: шейный (1 позвонок ), туловищный (7 позвонков, без ребер), крестцовый (1 позвонок), хвостовой (12 соединены в 1)

4. Вопрос. Как устроен скелет конечностей лягушки?

Ответ. Скелет конечностей образован скелетом пояса конечностей и скелетом свободных конечностей. Плечевой пояс лежит в толще мускулатуры и включает парные лопатки, ключицы и вороньи кости, соединённые с грудиной. Скелет передней конечности состоит из плеча (плечевая кость), предплечья (лучевая и локтевая кости) и кисти (кости запястья, пястья и фаланги пальцев). Тазовый пояс состоит из парных подвздошных седалишных и лобковых костей, сросшихся между собой. Он прикреплён к крестцовому позвонку через подвздошные кости. В состав скелета задней конечности входят бедро, голень (большая и малая берцовая кости) и стопа. Кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев. У бесхвостых кости предплечья и голени сливаются. Все кости задней конечности сильно удлинены, образуя мощные рычаги для передвижными прыжками.

У земноводных впервые появилась настоящая пятипалая конечность.

5. Вопрос. Каковы особенности строения кровеносной системы амфибий по сравнению с кровеносной системой рыб?

Ответ. Сердце рыб двухкамерное, содержит венозную кровь. Один круг кровообращения, газообмен происходит в жабрах. У земноводных в связи с появлением легочного дыхания формируется трехкамерное сердце (в правом предсердии кровь смешанная, в левом артериальная, в желудочке смешанная) и два круга кровообращения (большой и малый — легочный).

Выполни задания

Задание 1. Подготовьте сообщение «Размножение и развитие лягушки».

Ответ. Проводя зиму в состоянии оцепенения на дне водоема, лягушки с первыми лучами весеннего солнца просыпаются и приступают к размножению. Самцы при этом громко квакают. У зеленых лягушек (озерных и прудовых) звук усиливают особые резонаторы — пузыри, надувающиеся воздухом из ротовой полости и расположенные позади углов рта. У бурых лягушек резонаторы расположены под кожей горла.

Самки откладывают в воду икру, похожую на икру рыб. Самцы выпускают на нее жидкость, содержащую сперматозоиды. Через некоторое время оболочка каждой икринки разбухает и превращается в студенистый прозрачный слой, внутри которого видно яйцо. Верхняя половина его темная, а нижняя светлая. Такая окраска выгодна: темная часть яйца лучше использует солнечные лучи и сильнее нагревается. Комки икры у многих видов лягушек всплывают на поверхность, где вода теплее.

Развитие. Низкая температура задерживает развитие яиц. Если же погода теплая, яйцо многократно делится и превращается в многоклеточный зародыш.

Через одну — две недели из икринки вылупляется личинка лягушки — головастик.

Эта личинка по внешности напоминает маленькую рыбку с яйцевидным телом. Дышит головастик сначала наружными жабрами (в виде небольших пучков по бокам головы). Вскоре они сменяются внутренними жабрами.

У головастика только один круг кровообращения и двухкамерное сердце, на коже заметны органы боковой линии.

Таким образом, личинка лягушки имеет некоторые черты строения рыб.

Первые дни головастик живет за счет запасов питательных веществ икринки. Затем у него прорезывается рот, снабженный роговыми челюстями. Головастики переходят к питанию водорослями, простейшими и другими водными организмами. Дальнейшие изменения головастиков идут тем скорее, чем жарче погода. Сперва у них появляются задние ноги, потом передние. Развиваются легкие. Головастики начинают подниматься к поверхности воды и заглатывать воздух. Наступает время, когда хвост рассасывается, головастик становится молодым лягушонком, и выходит на берег. От момента откладки икры до конца превращения головастика в лягушку проходит обычно около 2 — 3 месяцев.

Лягушата, как и взрослые лягушки, питаются животной пищей. Способности размножаться они достигают чаще всего на третий год жизни.

После размножения бурые лягушки покидают воду, тогда как зеленые остаются в ней или держатся поблизости, на берегу. Поведение лягушек определяется влажностью. В сухую погоду наземные бурые лягушки прячутся от солнца и малозаметны. Зато после заката солнца наступает время их охоты за добычей. Поскольку зеленые лягушки живут в воде или близ нее, они охотятся и днем.

С наступлением осени бурые лягушки скапливаются у воды. Когда температура воздуха станет ниже температуры воды, зеленые и бурые лягушки уходят на дно водоема на всю зиму.

Задание 2. Составьте список земноводных, которые обитают в вашей местности.

Ответ. Отряд 1. Хвостатые. Семейство Саламандровые: обыкновенный тритон. Кожа гладкая, голова с продольными темными полосками. Спина бурая. Брюхо оранжевое с тёмными пятнами. У самца в брачном наряде небольшой гребень. Гребенчатый тритон. Кожа грубозернистая, без продольных полосок. Спина чёрная. Конец хвоста постепенно утончается в нить.

Отряд 2. Бесхвостые. Семейство 1. Жабы: обыкновенная жаба. Зубов в верхней челюсти нет. Грязно — бурая, одноцветная или с темными пятнами. Встречается чаще по берегам водоёмов. Зеленая жаба. Сверху зеленовато — серая. Иногда с тёмный пятнами. Проникает в более сухие места вплоть до пустыни.

Семейство 2. Круглоязычные. Краснобрюхая жерлянка.Сверху от светло — серого до тёмного цвета, брюхо красное или оранжевое с чёрными пятнами.

Семейство 3. Чесночницы. Обыкновенная чесночница. Лоб между глазами выпуклый. Если потереть кожу, то она издает запах чеснока.

Семейство 4. Настоящие лягушки. Остромордая лягушка. Морда клиновидно заострена. Сверху коричневатая с тёмными пятнами. Брюхо одноцветное, белое. Травяная лягушка. Брюхо пятнистое, морда тупая. Сверху различных тонов от коричневого до буроватого. Озёрная лягушка Обитатель водоемов, крупнее остромордой и травяной. Сверху от зелёного до тёмно — коричневого цвета. У самцов хорошо видны резонаторы.

Таким образом, в Челябинской области обитают 9 видов земноводных из 2 отрядов и 5 семейств.

Обсуди с товарищами

Задание. 1. Какие прогрессивные признаки позволили предкам амфибий выйти на сушу?

Ответ. Прогрессивные признаки:

1. у появление легочного дыхания, благодаря которому появилась уникальная возможность переработки кислорода, содержащегося в атмосфере;

2. Появилось трехкамерное сердце и два круга кровообращения;

3. Изменения в строении конечности, что позволило достаточно легко передвигаться по суше;

Помимо этого, у земноводных появились различного рода защита кожных покровов, например, роговые чешуйки, защищающие тело животного от иссушения.

Задание 2. В тропиках обитает около 1,5 тыс. видов земноводных, в наших широтах — несколько десятков. Почему?

Ответ. Земноводные — хладнокровные животные. Температура тела их равна окружающей температуре среды. Крупные особи земноводных требуют более высокой температуры для поддержания нормальной жизнедеятельности. Цикл активной жизни в средней полосе равен максимум 5 месяцам. В связи с этим репродуктивный период значительно меньше по сравнению с регионами с субтропическим и тропическим климатом. Яйца и зародыши могут развиваться только в водной среде, температура которой должна быть достаточна высокой.

Работа с текстом

Задание. Составьте план ответа. Какие черты строения и организации амфибий являются примитивными?

Ответ.

1. Расположение тела в горизонтальной плоскости

2. Покров тела земноводных

3. Дыхательная система земноводных

4. Выделительная система земноводных

5. Где размножатся земноводные.

6. Особенности строения яйца

7. Особенности развития земноводных

8. Особенности обмена веществ и температура тела

Работа с моделями, схемами, таблицами

Задание. 1. Создайте модель строения конечностей земноводных при помощи графического редактора на компьютере или природных материалов.

Ответ.

Задание. 2. Заполните таблицу «Особенности строения лягушки, связанные с её образом жизни».

Ответ.