И 41. Общая характеристика земноводных

Земноводные - древние наземные холоднокровные животные. Зависимость земноводных от температуры и влажности окружающей среды определяет их отсутствие в пустынных и приполярных районах. Форма тела у разных классов имеет особенности. У бесхвостых оно укорочено, широкое, сжато в спино-брюшном направлении, хвост редуцирован. У хвостатых земноводных тело удлинено, сжато с боков, хвост хорошо развит. Кожа состоит из многослойного эпителия и собственно кожи. Наряду с покровной и рецепторной функциями она выполняет функцию дополнительного органа дыхания. В связи с этим она имеет развитую сеть кровеносных капилляров и увлажняется выделениями многочисленных кожных желез. Скелетных структур кожа не содержит.

Осевой скелет состоит из позвонков и подразделяется на шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. Число позвонков у бесхвостых амфибий 9, у хвостатых от 37 до 100. Череп разделён на мозговой и висцеральный отделы и состоит из костных и хрящевых элементов, число которых меньше, чем у рыб. Он подвижно через единственный шейный позвонок соединяется с осевым скелетом. Грудная клетка отсутствует. Конечности имеют типичное для наземных позвоночных строение. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья и кисти, задняя - из бедра, голени и стопы. Пояс передних конечностей состоит из парных лопаток, вороньих костей, ключиц и непарной грудины. У хвостатых ключица отсутствует. Пояс задних конечностей образован сросшимися парными подвздошными, седалищными и лобковыми костями. Подвздошные кости соединяются с крестцовым позвонком.

Мышечная система состоит из групп специализированных мышц конечностей, ротовой полости, языка. Наряду с этим некоторые мышцы стенки живота, спины сохраняют сегментарное строение.

Питаются земноводные мелкими животными. Добычу схватывают челюстями или ловят с помощью липкого языка. Широкий рот ведёт в ротоглотку. В полость её открываются протоки слюнных желез, секретом которых пища смачивается. Далее пища через пищевод поступает в желудок, где частично переваривается. От желудка отходит тонкая кишка, где под действием ферментов поджелудочной железы происходит окончательное переваривание и всасывание пищи. Непереваренные остатки пищи поступают в толстую кишку и через клоаку выводятся наружу.

Органы выделения - парные первичные почки. Моча по мочеточникам поступает в клоаку, откуда после накопления в мочевом пузыре удаляется наружу. В выделении принимает участие и кожа.

Органы дыхания у взрослых земноводных - лёгкие, кожа, слизистая отоглотки, а у личинок - наружные и внутренние жабры, кожа.

Кровеносная система замкнутая. В связи с лёгочным дыханием развиваются два круга кровообращения - малый и большой. Сердце трёхкамерное, состоит из двух предсердий и одного желудочка. Малый круг кровообращения начинается в желудочке, откуда венозная кровь по лёгочным артериям направляется в лёгкие, а артериальная кровь после газообмена в лёгких, по лёгочным венам в левое предсердие.

Большой круг начинается из желудочка, откуда смешанная кровь поступает в аорту и далее к тканям органов по отходящим от неё артериям. Головной мозг снабжается через сонные артерии артериальной кровью. Венозная кровь собирается в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.

Нервная система амфибий характеризуется прогрессивным развитием переднего мозга: разделением на полушария и появлением в его своде скоплений нервных клеток, образующих древнюю кору. От головного мозга отходят 10 пар черепномозговых нервов.

Органы чувств разнообразны и их прогрессивное развитие связано с адаптацией к наземному образу жизни.

Глаза защищены подвижными веками и мигательной перепонкой. Хрусталик представляет собой двояковыпуклую линзу, роговица выпуклая. Орган слуха представлен внутренним и средним ухом, которое развивается как приспособление к восприятию колебаний менее плотной, чем вода, воздушной среды. В среднем ухе одна слуховая косточка - стремечко.

Органы обоняния - обонятельные мешки. Полость их сообщается через наружные ноздри с внешней средой, а через хоаны (внутренние ноздри) с ротоглоткой. Появление внутренних ноздрей позволяет создавать поток воздуха через обонятельные мешки и распознавать различные запахи. Осязательные рецепторы рассеяны в кожных покровах.

Земноводные - раздельнополые животные. У самок имеются парные яичники, у самцов - семенники. Половые клетки самок и самцов выводятся через клоаку у большинства видов в воду, где и происходит оплодотворение. Процесс развития протекает с метаморфозом. Из яйцеклеток развивается рыбообразная личинка - головастик, которой присущи такие признаки рыб, как жаберное дыхание, наличие боковой линии, движение при помощи хвоста. В процессе метаморфоза у головастика редуцируются жабры и хвост, развиваются лёгкие и трёхкамерное сердце, формируются конечности, т.е. приспособления, обеспечивающие жизнь на суше.

Лягушка - типичный представитель класса. Лягушки живут по берегам пресноводных водоёмов, в воде, в болотах, на лугах, влажных лесах. Питаются насекомыми, мальками рыб. Добычу подстерегает сидя неподвижно в укромных местах. Заметив движущееся насекомое, выбрасывает широкий липкий язык и проглатывает прилипшую к нему добычу. Активный образ жизни ведут только в теплое время года. Зимуют на дне водоёмов, в норах грызунов, под камнями.

РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ

Амфибии начинают размножаться на третьем году жизни. Оплодотворение наружное, происходит в воде. Весной яйцеклетки по трубчатым яйцеводам опускаются в клоаку и выбрасываются в воду, где сразу же осеменяются спермой. После оплодотворения окружающая яйцо слизистая оболочка разбухает, что предохраняет находящееся внутри яйцо от механических повреждений. Кроме того, оболочки, как линзы, концентрируют на яйце тепловые лучи.

В зависимости от температуры воды развитие личинки - головастика, идёт в течение 7-15 дней. Он имеет признаки типично водных животных: обтекаемое тело, боковую линию, жабры, двухкамерное сердце, один круг кровообращения, хвостовой плавник.

По мере развития у головастика начинают формироваться сначала задние, а потом передние конечности, два круга кровообращения, происходит редукция жабер и переход на лёгочное дыхание, постепенно исчезает хвост. От момента оплодотворения до конца метаморфоза проходит 2-3 месяца.

МНОГООБРАЗИЕ ЗЕМНОВОДНЫХ

Современные Земноводные самый малочисленный класс позвоночных. Они насчитывают около 2500 видов,

объединяемых в три отряда: бесхвостых, хвостатых и безногих.

Отряд Бесхвостые. Насчитывает около 2100 видов наиболее высокоорганизованных земноводных. К ним принадлежат различные виды лягушек: зелёных, бурых, жаб, жерлянок. Все они имеют широкое, короткое, уплощенное в спино-брюшном направлении тело. Шея не выражена, хвост отсутствует. Парные конечности расположены по бокам тела, хорошо развиты. Задние конечности длиннее передних и служат для передвижения по суше скачками, а в воде - для плавания.

Представители этого отряда - жабы имеют бугристую кожу, железы которой выделяют едкую жидкость. Задние конечности жаб короче, чем у лягушек. Благодаря хорошо развитым лёгким и сухой коже могут жить вдали от водоёмов и только для размножения уходят в воду. Активны в тёмное время суток. Поселяясь в огородах, лесах уничтожают вредителей культурных растений, принося большую пользу. В Европе, на Дальнем Востоке встречаются жерлянка. Слизистые выделения кожных желез её ядовиты.

Отряд Хвостатые. Насчитывает около 280 видов. Голова незаметно переходит в удлиненное туловище, заканчивающееся хвостом. Передние и задние конечности примерно одинаковы по длине. Ключица отсутствует. Передвигаются на суше и в воде волнообразно изгибая тело.

Типичным представителем является тритон обыкновенный. Имеет относительное короткое тело. Обитает в летом в стоячих водоёмах, а зимуют на суше под пнями деревьев, камнями, листьями. Весной у тритонов развивается на спине волнистый гребень, увеличивающий поверхность кожного дыхания. В период жизни на суше гребень исчезает.

В подземных водоёмах Югославии живёт протей. Тело его угревидное, конечности слабо развиты. Передние лапы трёхпалые, задние двухпалые. В течение всей жизни сохраняют три пары наружных перистых жабер. Глаза маленькие, часто скрыты под кожей.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Данные палеонтологии показывают, что земноводные появились на Земле около 300 млн. лет назад в девонском периоде палеозоя. Своё происхождение они ведут от древних кистеперых рыб, у которых в процессе приспособления к жизни на суше развились парные конечности,лёгочное дыхание, два круга кровообращения. Наиболее древним представителем примитивных земноводных является стегоцефалы, от которых в результате адаптивной радиации обособились три ветви. Одна из них в последующем дала начало современным хвостатым и безногим амфибиям, вторая - бесхвостым земноводным и третья - примитивным пресмыкающимся.

ЗНАЧЕНИЕ ЗЕМНОВОДНЫХ

Земноводные полезны прежде всего тем, что поедают беспозвоночных, наносящих вред лесным и сельскохозяйственным культурам, являющихся промежуточными хозяевами паразитов, переносчиками возбудителей инфекций человека и животных. Например, травяная лягушка за сутки уничтожает до 60 вредных насекомых.

Земноводные разных видов используются в пищу пушными зверями (норкой, выдрой, хорьком), птицами (журавли, аисты и др.), рыбами (сом, щука). В пищу используются не только взрослые животные, но и икра, головастики.

В некоторых странах (Франция) лягушки употребляются в пищу людьми. Лягушки, тритоны, аксолотли широко используются в качестве экспериментальных животных в научно-исследовательских учреждениях, учебных заведениях медицинского и биологического профиля.

Отрицательное значение земноводных невелико. Они могут наносить ущерб молоди рыб в рыборазводных хозяйствах. Некоторые амфибии могут быть промежуточными хозяевами глистов птиц и зверей. В связи с загрязнением среды, осушением болот численность некоторых видов снизилась.

Класс Птицы

Общая характеристика класса. Птицы —высокоорганизованные теплокровные животные, приспособленные к полету. Благодаря большой численности и широкому распространению на

Земле они играют исключительно важную и многообразную роль в природе и хозяйственной деятельности человека. Известно свыше 9 тыс. современных видов птиц. В фауне Беларуси насчитывается 305 видов.

Общими чертами организации птиц в связи с их приспособленностью к полету являются следующие:

1. Туловище обтекаемой формы. Передние конечности преобразованы в орган полета — крылья, задние конечности служат опорой туловищу и для передвижения.

2. Кожа тонкая, сухая, лишенная желез. Единственная копчиковая железа расположена в хвостовом отделе. Кожа имеет роговые образования в виде перьев, создающих летательные поверхности и защищающих тело от потерь тепла.

3. Кости скелета тонкие, прочные, в трубчатых костях имеются воздушные полости, облегчающие их массу. Череп образован полностью срощенными, без швов, костями. Все отделы позвоночника (кроме шейного) неподвижны. Грудина у летающих птиц с выступом впереди — килем, к которому прикрепляются мощные летательные мышцы. В скелете задних конечностей развита длинная цевка, увеличивающая длину шага птицы.

4. Мышечная система сильно дифференцирована. Самые крупные мышцы — грудные, опускающие крыло. Хорошо развиты подключичные, межреберные, шейные, подкожные и мышцы ног. Движения птиц быстрые и разнообразные: ходьба, бег, прыжки, лазание, плавание. Виды полета —машущий и парящий. Птицы многих видов способны совершать дальние перелеты.

5. Особенности строения пищеварительной системы связаны с необходимостью быстрого расщепления больших объемов пищи и облегчения массы пищеварительного тракта. Это достигается благодаря отсутствию зубов, участию клюва и языка в добывании пищи, размягчению ее в расширенной части пищевода —зобе, смешиванию пищи с пищеварительными соками железистого отдела желудка и перетиранию ее, как на жерновах, в мышечном отделе желудка, и укорочению задней кишки, заканчивающейся клоакой. Строение клюва и языка у птиц разнообразное и отражает их пищевую специализацию.

6. Органы дыхания —легкие. У летящей птицы дыхание двойное: газообмен в легких осуществляется как при вдохе, так и при выдохе, когда атмосферный воздух из воздушных мешков поступает в легкие. Благодаря двойному дыханию птица во время полета не задыхается.

7. Сердце четырехкамерное, все органы и ткани снабжаются чистой артериальной кровью. В результате интенсивного процесса жизнедеятельности вырабатывается много тепла, которое удерживается перьевым покровом. Поэтому все птицы — теплокровные животные с постоянной температурой тела.

8. Органы выделения и виды конечных продуктов азотистого обмена такие же, как и у пресмыкающихся. Отсутствует лишь мочевой пузырь в связи с необходимостью облегчения массы тела птицы.

9. Как и у всех позвоночных, головной мозг птиц имеет пять отделов. Наиболее развиты большие полушария переднего мозга, покрытые гладкой корой, и мозжечок, благодаря которым птицы обладают хорошей координацией движений и сложными формами поведения. Ориентировка птиц в пространстве осуществляется с помощью острого зрения и слуха.

10. Птицы раздельнополы, большинству видов свойственен половой диморфизм. У самок развит только левый яичник. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое. Птицы большинства видов откладывают яйца в гнезда, обогревают их теплом своего тела (насиживание), вылупившихся птенцов выкармливают. В зависимости от степени развитости вылупившихся из яиц птенцов выделяют гнездовых и выводковых птиц.