Класс Земноводные

На этой странице вы узнаете:

• Если ребер и грудной клетки у земноводных нет, то как же они дышат?
• Земноводных и некоторых других животных называют холоднокровными. Что не так с этим термином? 
• Как моргание помогает лягушкам глотать?
• Безобидные лягушки — орудие для убийства — правда или вымысел?

Известно, что жизнь зародилась в воде. Земноводные (амфибии) — это первые хордовые, которые вышли на сушу и начали ее осваивать. Но приспособиться к жизни на земле, полной опасностей, да еще и сделать это так, чтобы эволюция была к тебе благосклонна — задача не из тривиальных. Получается, что лягушки, тритоны, саламандры — это настоящие первопроходцы, как, например, Иван Федорович Крузенштерн — “человек и пароход” — пионер дальнего плавания. Давай познакомимся с ними поближе (Крузенштерна не берем)!

Общие черты класса Земноводные в связи со средой обитания

Как видно уже из названия класса, Земноводные тесно связаны с двумя средами: наземно-воздушной и водной, к каждой из которых они так или иначе приспособлены. 

Человек давно пытается создать автомобиль-амфибию, который можно будет использовать и на суше, и на воде. Но тут лягушки давно утерли всем нос и прекрасно себя чувствуют в любой из этих сред.

Ниже перечислены признаки, которые впервые появляются именно у класса амфибий, подробнее о них — в следующем разделе. 

1. Тело подразделяется на голову, туловище и хвост (у некоторых).
2. Развиты парные пятипалые конечности рычажного типа – две передние и две задние. Земноводные произошли от Кистеперых рыб. Их плавники уже видоизменяются так, что можно заметить, что от них и образовались конечности. Подробнее об этом можно прочитать в статьях “Класс Костные рыбы» и «Класс Хрящевые рыбы”.
3. Тело снаружи покрыто кожей с множеством желез. Они выделяют много слизи, за счет которой кожа у земноводных влажная. Кожа участвует в процессе дыхания. 
4. Дифференцировка мускулатуры.
5. Возникновение легких.
6. Прогрессивное развитие нервной системы.
7. Появление второго круга кровообращения.
8. Появление трехкамерного сердца.

Особенности строения и образа жизни представителей класса Земноводных на примере лягушки

Скелет

• Череп — имеет два отдела (лицевой и мозговой). Они состоят из небольшого числа костей. Лицевой отдел имеет большие размеры, чем мозговой.
• Позвоночник, состоящий из четырех отделов: 

— шейный отдел (1 позвонок);

— туловищный отдел (разное количество позвонков);

— крестцовый отдел (1 позвонок);

— хвостовой отдел (позвонки срастаются и образуют уростиль у бесхвостых земноводных, а у хвостатых в этом отделе разное количество позвонков).

• Пояс передней конечности (часть скелета, которая присоединяет переднюю конечность к позвоночнику): 2 лопатки, 2 ключицы, 2 коракоида (= вороньи кости).
• Передняя конечность: плечо, предплечье, кисть (пятипалая, у лягушки один палец редуцирован, 4 пальца).
• Пояс задних конечностей (часть скелета, которая присоединяет заднюю конечность к позвоночнику): сросшиеся тазовые кости.
• Задняя конечность: бедро, голень, стопа (5 пальцев с перепонкой между ними).

Важно запомнить, что у земноводных есть грудина, но нет ребер. 

Дыхательная система 

У земноводных есть два вида дыхания: 

• Кожное (65% газообмена приходится именно на него): кожа земноводных пронизана множеством кровеносных сосудов и содержит железы, выделяющие слизь, благодаря которой и становится возможным попадание газов в организм лягушки. Благодаря этому они могут очень долго находиться под водой не выныривая. Жаба может провести в воде около восьми дней, а травяная лягушка — почти месяц. 
• Легочное: у них появляются легочные мешки (выглядят, кстати, действительно как настоящие мешки, посмотрм на рисунок):

Если ребер и грудной клетки у земноводных нет, то как же они дышат? Все довольно просто. Ты когда-нибудь замечал(а), как лягушки делают какие-то странные движения подбородком, то надувая, то расслабляя его? Так вот таким образом они нагнетают в легкие воздух, их рот работает как насос: дно ротовой полости опускается → давление падает → воздух засасывается → воздух поступает в легкие

Кровеносная система

• Кровеносная система — замкнутая (кровь движется по сосудам и не выливается в полость тела).
• Трехкамерное сердце — есть 1 желудочек и 2 предсердия.
• Есть 2 круга кровообращения:

1. в малом кровь поступает в легкие, где обогащается кислородом и отдает углекислый газ;
2. в большом кровь, которая смешалась в желудочке (смешанная кровь) идет ко всем органам, за исключением головного мозга — ему, как самому важному органу, достается насыщенная кислородом (т.е. артериальная) кровь.

Земноводных и некоторых других животных называют холоднокровными. Что не так с этим термином?  Дело в том, что кровь этих животных не совсем холодная. Ее температура напрямую зависит от температуры окружающей среды. Это отражено в греческом названии этой группы организмов — пойкилотермные. Это слово образовано из двух слов, означающих “различный” и “тепло”.

Пищеварительная система 

Пищеварительная система – сквозная трубка. В ротовой полости появляется настоящий язык — основной орган добычи пищи. Он длинный и липкий, служит для ловли добычи. У земноводных есть слюнные железы, печень и поджелудочная железа.

Как моргание помогает лягушкам глотать? Чтобы протолкнуть пищу в пищевод, лягушки используют глаза. У них нет способности выполнять такие действия языком, поэтому лягушки использую глаза, напрягая определенные мышцы. Именно поэтому лягушки часто моргают во время приема пищи.

Запомним: ротовая полость → глотка → пищевод → желудок → тонкий кишечник → толстый кишечник → клоака. 

Выделительная система

В почках земноводных образуется моча, основной продукт выделения в ее составе — это мочевина. Путь образования и выделения мочи: 

Запомним: первичные (туловищные) почки → мочеточники → мочевой пузырь (здесь часть воды из мочи всасывается обратно в кровь) → клоака → внешняя среда.

Половая система

Половая система – животные раздельнополые.

• У самок яичники вырабатывают яйцеклетки (икринки):

яичники → яйцеводы → клоака.

• У самцов семенники вырабатывают сперматозоиды:

семенники → семявыносящие протоки (впадают в мочеточники) → клоака. 

Оплодотворение наружное: земноводные выделяют свои половые секреты в воду, где гаметы сливаются и образуют зиготу. 

Развитие непрямое: чтобы головастику (личинке) стать похожим на взрослую лягушку, ему нужно пройти ряд серьезных изменений (превращений). Ознакомившись со стадиями развития земноводных, можно увидеть, что они действительно произошли от рыб: только что появившийся из яйца головастик совсем не выглядит как лягушка, зато у него есть несколько общих с рыбами признаков: 

• органы дыхания — жабры;
• развитие происходит в воде;
• есть хвост;
• есть боковая линия;
• кровеносная система: один круг кровообращения и двухкамерное сердце.

Давай посмотрим, как же из двух попавших в воду половых клеток образуется взрослая лягушка: 

Существует такой вид лягушек, головастики которых могут достигать 25 см в длину. Хотя размер взрослой особи всего 6 см. Не зря название этого вида — Pseudis paradoxa — Удивительная лягушка. Как в фильме “Унесенные призраками” сын ведьмы был значительно больше своей мамы, причем в младенческом возрасте. 

Нервная система

Имеется спинной мозг (лежит в спинномозговом канале) и головной мозг, разделенной на два полушария, который состоит из:

 1 — переднего мозга (в сравнении с рыбами лучше развит);

 2 — промежуточного мозга;

 3 — среднего мозга;

 4 — продолговатого мозга;

 5 — мозжечка (развит хуже, чем у рыб, так как движения у них однообразные, медленные, не нужна такая координация, как в воде). 

Органы чувств

Земноводные ведут водный и наземный образ жизни, поэтому их органы чувств имеют некоторые особенности:

1. Глаза обладают подвижными веками (защита от загрязнений и высыхания). У них есть 2 века — верхнее и нижнее кожистое, а 3 веко — это мигательная перепонка. У них есть слезные железы, секретом которых омываются глазные яблоки­. Роговица глаз выпуклая (у рыб была плоская), а хрусталик имеет линзовидную форму (у рыб хрусталик круглый), благодаря чему они могут видеть дальше рыб.

2. Помимо внутреннего уха в черепе (появилось еще у рыб), у земноводных появляется еще среднее ухо (стремечко) и барабанная перепонка. Это связано с тем, что наземно-воздушная среда — не такая плотная, как водная, а значит и звуки проводятся хуже, поэтому нужны дополнительные структуры, которые проводят и усиливают звук. 

3. Органы обоняния — в носовых проходах.

4. У видов с водным образом жизни, а также у головастиков сохраняется боковая линия. 

Классификация класса Земноводные

Кратко классификацию земноводных можно описать так: 

+

=

————————————————————————————————

–

=

Итак, класс Земноводные делится на три отряда — отряд Бесхвостые, отряд Хвостатые и отряд Безногие. 

• Отряд Бесхвостые: лягушки, жабы, квакши. Именно на их примере мы и разбирали общую характеристику всего класса, так что к этому моменту ты уже все про них знаешь!
• Отряд Безногие: червяги, рыбозмеи. Пусть тебя не смущают названия представителей этого отряда: ничего общего ни с червями, ни с рыбами, ни со змеями они не имеют, а названы они так по червеобразной или змеевидной форме тела без конечностей.
• Отряд Хвостатые: гребенчатый тритон, обыкновенный тритон, исполинская саламандра, протеи. У них вытянутое тело с примерно одинаковыми по размеру конечностями, длинный хвост и маленькая голова. 

Многие люди совершают ошибку и думают, что саламандра — это ящерица. Это не так: несмотря на внешнее сходство, эти животные относятся к разным классам: саламандра — это земноводное, а ящерица — это пресмыкающееся. В эволюционном плане Пресмыкающиеся — это более продвинутый и высокоорганизованный класс, подробнее о котором ты можешь почитать в статье “Класс Пресмыкающиеся”.

Роль земноводных в природе и жизни человека

1. Являются звеном в цепи питания;
2. Уничтожают «вредных» насекомых (например, мух, комаров);
3. Иногда заодно уничтожают и мальков ценных рыб;
4. Используются в целях науки: например, на препарированных лягушек начинают изучать строение позвоночных;
5. Иногда используются в качестве продуктов питания. 

Могут ли безобидные лягушки использоваться как орудие для убийства? Дело в том, что не все лягушки такие безобидные, какими кажутся на первый взгляд. Многие из них ядовиты: секреты, которые они выделяют, могут вызывать галлюцинации, отправления и другие реакции. Древесная лягушка Ужасный листолаз, обитающая в тропических лесах Колумбии — это вообще одно из самых опасных животных на Земле: одного ее прикосновения хватит, чтобы убить человека. Местное население смазывает ее ядом наконечники стрел и выходит на охоту.

Фактчек

• Позвоночник земноводных состоит из 4 отделов: шейного (1 позвонок), туловищного, крестцового и хвостового. У лягушки отсутствуют ребра, грудной клетки нет. Позвонки хвостового отдела срастаются в уростиль. 
• Кровеносная система – замкнутая, два круга кровообращения – большой и малый (легочный). Сердце трехкамерное (два предсердия и желудочек). Холоднокровные.
• Дыхательная система – взрослые особи дышат легкими и кожей, а личинки жабрами. Из-за отсутствия грудной клетки происходит нагнетание воздуха в легкие, по типу насоса.
• Нервная система – передний мозг земноводных развит сильнее, чем у рыб, и разделён на два полушария. Мозжечок развит хуже в связи с однотипными движениями.
• Глаза земноводных защищены от высыхания и засорения подвижными верхними и нижними веками и мигательной перепонкой. В органе слуха появилось среднее ухо с одной слуховой косточкой (стремечком). Полость среднего уха отделена от окружающей среды барабанной перепонкой.

Термины

Уростиль — кость некоторых земноводных, образовавшаяся путем слияния позвонков хвостового отдела и крестца. 

Пойкилотермные (холоднокровные) животные — это группа животных, для которых характерна непостоянная температура тела, зависящая от окружающей среды. 

Клоака — это расширенная задняя часть кишки, в которую впадают протоки пищеварительной, выделительной и половой систем. 

Проверь себя

Задание 1.

Какая из перечисленных структур характерна для класса Земноводные?

1. Ребра в грудном отделе
2. 7 шейных позвонков
3. Клоака
4. Четырехкамерное сердце 

Задание 2.

К какой группе относятся червяги?

1. Отряд Бесхвостые 
2. Отряд Хвостатые
3. Отряд Безногие 

Задание 3.

Протоки какой из систем не впадают в клоаку?

1. Пищеварительной
2. Дыхательной
3. Выделительной
4. Половой

Задание 4.

Выберите все признаки, характерные для класса Земноводные:

1. Сквозная пищеварительная система 
2. Прямое развитие
3. Наличие плавательного пузыря
4. Легочное дыхание 
5. Все вышеперечисленное

Ответы: 1. — 3; 2. — 3; 3. — 2; 4. — 1,4.