Жизненный цикл и стадии развития лягушек

Обновлено: 05.10.2024

В жизненный цикл лягушек Он состоит из всех фаз или стадий, которые проходят эти животные с момента своего рождения до смерти.У большинства лягушек этот процесс имеет особенность, заключающуюся в том, что он происходит между двумя разными средами: водой и сушей.

Когда лягушки рождаются, они живут в воде на протяжении всей своей стадии. молодежь. На этом этапе лягушки очень похожи на рыб и известны как головастики. По мере того, как головастики увеличиваются в размерах и развиваются, у них начинают развиваться ходячие ноги.

Хотя взрослые лягушки живут в основном на суше, они всегда зависят от близлежащих водоемов (таких как озера, пруды, реки или пруды), так что они могут оставаться гидратированными, получать пищу, а также воспроизводить потомство.

Внешнее строение

Лягушка живёт в водоёмах или на их берегу. Её плоская широкая голова плавно переходит в короткое туловище с редуцированным хвостом. Слизь, выделяемая кожными железами, не только обеспечивает участие кожи в газообмене, но и защищает её от микроорганизмов.

Скелет состоит из позвоночника, черепа и скелета конечностей.

Обмен веществ

Головастик

Сразу после вылупления головастик питается остатками желтка, который находится в его кишечнике. На данный момент личинка амфибии имеет плохо развитые жабры, рот и хвост. Это довольно хрупкое создание. Головастик поначалу прикрепляется к каким-либо предметам в воде, используя маленькие липкие органы между его ртом и брюшной областью.

Затем, через 7-10 дней после того, как головастик уже вылупился, он начнет плавать и питаться водорослями.

По истечении 4-х недель, жабры начинают зарастать кожей, пока, в конце концов, не исчезнут.
Головастики получают крошечные зубы, которые помогают им соскабливать водоросли. Они уже давно имеют спиралевидный кишечник, дающий возможность извлекать из съеденного максимальное количество питательных веществ. В это время у головастика развита хорда, двухкамерное сердце и один круг кровообращения.
Интересно, что к четвертой неделе головастиков можно считать вполне социальными существами. Некоторые даже способны взаимодействовать между собой, как рыбы!

Этап четвертый: взрослая лягушка

Как только лягушка покидает водоем, она становится взрослой лягушкой. Он будет дышать исключительно своими легкими и начнет есть насекомых вместо растений. Продолжительность жизни лягушек варьируется в зависимости от вида, но они обычно проводят несколько лет, вырастая до своего полного размера, прежде чем откладывают больше яиц и начинают цикл снова.

Головастик с ножками

Спустя примерно 6-9 недель, у головастика появляются крошечные ноги и начинают расти. Голова становится более выраженной и тело удлиняется. Теперь пищей головастику могут служить и крупные предметы, типа мертвых насекомых или растений.

Передние конечности появляются позже задних, причем локоть обнаруживается первым.

Через 9 недель головастик выглядит скорее как маленькая лягушка с очень длинным хвостом. Начинается процесс метаморфоза.

К исходу 12 недель хвост постепенно исчезает и головастик выглядит совсем как миниатюрная версия взрослой лягушки. Вскоре он выходит из воды, чтобы начать взрослую жизнь. А спустя 3 года молодая лягушка сможет участвовать в процессе воспроизводства.

Этап второй: головастик или поллиуг

Нет никакой реальной разницы между головастиком и поллиугом; это просто два разных имени только что вылупившейся лягушки. Эти детские лягушки больше похожи на рыбу, чем на взрослых лягушек, так как у них нет ног и они просто головы с длинными хвостами, когда они впервые появляются из яйца, обычно через одну-три недели после откладки яиц в соответствии с Thought Co. Головастики живут больше как рыба, чем взрослые лягушки, так как у них есть жабры, которые позволяют им дышать под водой, и они проводят их дни едят растения и водоросли в воде.

Есть три жизненных стадии головастика. На первом этапе существо не имеет конечностей и дышит только жабрами. Во время второй стадии у головастика начинают развиваться легкие и отрастают задние лапы, что позволяет ему прыгать вокруг - все это происходит всего лишь примерно за 24 часа, согласно Earth Rangers. На третьей стадии головастик отрастает передние ноги, но у него все еще есть длинный хвост, который определяет его как головастика.

Этапы жизненного цикла лягушки

Жизненный цикл лягушек можно разделить на 4 стадии, во время которых эти животные претерпевают невероятные метаморфозы, почти сравнимые, например, с бабочками. Этими этапами являются:

- в яйцо

- в головастик

- в молодая лягушка

- в взрослая лягушка

В метаморфоза Это процесс изменения, при котором лягушки значительно изменяют свои физические характеристики и свои физиологические характеристики. Эти изменения необходимы для колонизации земли после того, как они прожили жизнь в воде.

Некоторые учебники могут опускать или добавлять больше этапов жизни в этот небольшой список, однако они всегда ссылаются на те же самые, которые мы объясним ниже.

Происхождение Земноводных

Кровеносная система

Сердце взрослых земноводных трёхкамерное — два предсердия и один желудочек. От желудочка отходит артериальный конус с продольным спиральным клапаном внутри, который распределяет в разные сосуды артериальную и смешанную кровь. В правое предсердие поступает венозная кровь от внутренних органов и артериальная кровь от кожи, т.е. здесь собирается смешанная кровь. В левое предсердие поступает артериальная кровь из лёгких. Оба предсердия сокращаются одновременно и кровь из них поступает в желудочек. Благодаря продольному клапану в артериальном конусе венозная кровь поступает в лёгкие и кожу, смешанная — во все органы и части тела, кроме головы, артериальная — к головному мозгу и другим органам головы.

У земноводных два круга кровообращения, но они полностью не разобщены благодаря единственному желудочку. В большом круге кровь от желудочка течёт во все органы, а из них по венам возвращается в правое предсердие. В малом круге кровь течёт от желудочка к лёгким и коже, а из них, обогащённая кислородом, возвращается в левое предсердие.

2- Головастик

Физически и физиологически в то время головастики очень похожи на рыб, даже иногда их сложно различить.

У головастиков есть передняя часть, состоящая из большой головы. За головой следует тонкое тело с маленькими плавниками по бокам и длинный задний хвост, который помогает им плавать.

Как и у рыб, у головастиков есть жабры, чтобы дышать под водой, поскольку они обитают в воде озер, прудов, луж, рек и т. Д.

Головастики обычно являются прожорливыми хищниками водорослей, так как их рост и развитие напрямую зависят от количества потребляемой ими пищи. Подсчитано, что в среднем головастик может питаться водорослями одного и того же веса в день, а это очень много.

Со временем головастики увеличиваются в размерах и начинают поглощать жабры своим телом, поскольку они превращаются в легкие взрослых лягушек. Кроме того, у них начинают развиваться ноги по бокам хвоста, а затем и в середине тела.

Система кровообращения головастика также претерпевает серьезные изменения, которые необходимы для насыщения крови кислородом в легких (в земной среде) вместо насыщения крови кислородом через жабры (в водной среде).

Различается ли жизненный цикл жабы и лягушки?

Продолжительность жизни — 5 (18) лет (лягушка-бык до 16 лет; жаба до 36 лет).

Среда обитания — болото, влажные леса, луга, в воде.

Поведение — в сухую погоду прячутся, в пасмурную — охотятся.

Питаются — насекомыми (жуками); пауками, наземными брюхоногими моллюсками, мальками рыб.

Активность в тёплое время суток (года).

Уникальные метаморфозы

Водный головастик претерпевает ряд изменений, которые со временем преобразуют его в лягушонка. Во время метаморфоза некоторые личиночные структуры редуцируются, а некоторые изменяются. Метаморфозы, инициированные функцией щитовидной железы, можно разделить на три категории.

1. Изменения во внешнем виде. Вырастают задние конечности, развиваются суставы, появляются пальцы. Передние конечности, все еще скрытые специальными защитными складками, выходят наружу. Хвост уменьшается, его структуры ломаются и постепенно на его месте ничего не остается. Глаза с боков переходят к верхней части головы и становятся выпученными, система боковой линии органов исчезает, старая кожа сбрасывается, а новая, с большим количеством кожных желез, развивается. Роговые челюсти отпадают вместе с личиночной кожей, они заменяются на истинные челюсти, сначала хрящевые, а затем костные. Разрыв рта значительно увеличивается, позволяя лягушке питаться крупными насекомыми.

2. Изменения во внутренней анатомии. Жабры начинают терять свое значение и исчезать, легкие становятся все более и более функциональными. Соответствующие изменения происходят и в сосудистой системе. Теперь жабры постепенно перестают играть роль в кровообращении, больше крови начинает поступать в легкие. Сердце становится трехкамерным. Переход от преимущественно растительной пищи к чисто плотоядному рациону влияет на длину пищеварительного канала. Он сжимается и скручивается. Рот становится шире, челюсти развиваются, язык увеличивается, желудок и печень также становятся больше. Пронефрос сменяется мезосферными почками.

3. Изменения в образе жизни. Во время переходной от личинки до взрослой стадии развития лягушек с наступлением метаморфоза меняется образ жизни земноводного. Оно чаще поднимается на поверхность, чтобы глотнуть воздуха и надуть легкие.

Внутреннее строение

Взрослые земноводные — хищники, питаются различными насекомыми и другими беспозвоночными животными, некоторые водные амфибии ловят мелких позвоночных.

Дыхательная система

Лягушка дышит лёгкими и через кожу. На стенках парных мешковидных лёгких имеется разветвлённая сеть кровеносных сосудов. Когда лягушка открывает ноздри и опускает дно ротоглоточной полости, в последнюю поступает воздух.

Потом ноздри закрываются клапанами, дно ротоглоточной полости поднимается, и воздух проходит в лёгкие. Выдох происходит благодаря действию брюшных мышц и спаданию легочных стенок.

3- Молодая лягушка

Молодые лягушки обладают почти всеми физическими характеристиками полностью развитых (взрослых) лягушек. Однако у молодых лягушек иногда все же есть хвосты, они меньше взрослых лягушек, а их кожа очень тонкая и чувствительная.

За то короткое время, что они остаются молодыми лягушками, хвост исчезает, постепенно уменьшаясь в размерах, пока не исчезнет полностью.

На этом этапе у лягушек уже развит большой рот, легкие и ноги (задняя и передняя), но у них нет возможности постоянно дышать кислородом из воздуха, а также у них нет особых навыков с ногами, чтобы перемещаться по поверхности земли.

На этом этапе молодые лягушки начинают охотиться на мелких насекомых в поисках пищи, и они все меньше и меньше зависят от потребления водорослей.

Хотя эта стадия роста обычно очень короткая, многие исследователи считают, что эта стадия отличается от стадии взрослой лягушки, поскольку они не демонстрируют типичного поведения, наблюдаемого у взрослых особей.

1- Яйца

Самки лягушки откладывают яйца внутри своего тела, но только если яйца вступают в контакт со спермой самца лягушки (оплодотворение), они могут дать начало жизнеспособным яйцеклеткам и сформировать новых лягушек.

У лягушек оплодотворение внешнее. Это означает, что самки выпускают яйца через отверстие в задней части своего тела, после чего самец садится на самку и одновременно выпускает сперму.

Как только яйцеклетки самки соприкасаются со спермой самца, яйцеклетки оплодотворяются половыми клетками самца, и внутри них начинают развиваться эмбрионы, которые превращаются в новых лягушек.

Яйца лягушек очень проницаемы для загрязнителей окружающей среды, поэтому они чрезвычайно чувствительны к загрязнителям окружающей среды.

Что происходит сразу после оплодотворения?

Вскоре после оплодотворения яйцеклетка начинает переходить из одной клеточной стадии в другую в процессе деления. Первое расщепление начинается от животного полюса и проходит вертикально вниз до вегетативного полюса, разделяя яйцо на два бластомера. Второе расщепление происходит под прямым углом к первому, разделяя яйцо на 4 бластомера. Третья борозда расположена под прямым углом к первым двум, будучи ближе к животному, чем к вегетативному полюсу. Она отделяет четыре верхних маленьких пигментированных участка от четырех нижних. На этом этапе эмбрион имеет уже 8 бластомеров.

4- Взрослая лягушка

Взрослые лягушки имеют хорошо развитую толстую кожу, часто с бородавками и шишками. У них хорошо развиты четыре ноги, которые они используют для больших прыжков по земле.

Кроме того, ноги служат для плавания очень эффективно, так как у них перепончатые ступни (у них есть перепонки между пальцами ног), специально предназначенные для плавания.

У взрослых лягушек голосовые связки, легкие и специальный хрящ во рту очень развиты, чтобы издавать звуки. Используя эти конструкции, лягушки могут общаться друг с другом на большом расстоянии.

Эти звуки также используются для предупреждения других лягушек о присутствии хищников, для привлечения партнеров или просто для общения с другими лягушками в той же среде.

Подавляющему большинству видов лягушек требуется 10-12 недель для достижения зрелости после вылупления. Однако это время зависит от вида лягушки, условий окружающей среды и имеющейся в ней пищи.

В среднем лягушки могут жить от 5 до 10 лет, но некоторые виды могут жить более десяти лет. На этом этапе они постоянно питаются насекомыми и мелкими позвоночными животными.

Жизненный цикл лягушки, гаметогенез, оплодотворение и другие сезонные мероприятия зависят от многочисленных внешних факторов. Жизнь практически всех земноводных зависит от количества растений и насекомых в пруду, а также температуры воздуха и воды. Выделяют различные стадии развития лягушек, включая личиночную (яйцо - зародыш - головастик - лягушка). Метаморфоз головастика во взрослую особь является одним из самых ярких преображений в биологии, так как эти изменения готовят водный организм к наземному существованию.

Нервная система

Головной мозг имеет те же отделы, что и у рыб. Более развит передний мозг, разделившийся на два полушария.

Мозжечок мал, что объясняется малоподвижным образом жизни и однообразием движений.

На глазах у взрослых земноводных развиты подвижные веки (верхние и нижние) и мигательная перепонка, они защищают роговицу от высыхания и загрязнения.

Этап третий: лягушка

Когда ноги лягушки полностью вырастут, хвост начнет становиться все короче и короче, пока не исчезнет. На этой стадии его называют молодой лягушкой или лягушкой, и животное будет оставаться в воде, но больше не будет есть, потому что оно получает все необходимые питательные вещества, поглощая свой хвост.

Также есть изменения внутри лягушки. Кожа начнет расти над жабрами лягушки. Зубы головастиков, которые использовались для разрыва растений, исчезнут, а мышцы языка будут развиваться, чтобы лягушка могла ловить насекомых. Толстая кишка головастика, которая когда-то использовалась для переваривания водорослей и растений, будет сокращаться, чтобы лучше соответствовать ее мясной диете. Когда хвост полностью исчезнет, маленькая лягушка впервые выпрыгнет из воды.

Жизненный цикл лягушки

Большинство лягушек размножаются в сезон дождей, когда водоемы затапливаются водой. Головастики, питание которых отличается от еды взрослых особей, могут воспользоваться изобилием водорослей и растительности в воде. Яйца в особом защитном желе самка откладывает под водой или на растениях, расположенных неподалеку, и иногда даже не заботится о потомстве. Изначально эмбрионы поглощают свои запасы желтка. Как только эмбрион превратился в головастика, желе растворяется и головастик выходит из его защитной оболочки. Развитие лягушек из икры во взрослую особь сопровождается рядом сложных изменений (появление конечностей, редуцирование хвоста, внутренняя перестройка органов и так далее). В итоге, взрослая особь животного по своему строению, образу жизни и среде обитания значительно отличается от предыдущих стадий развития.

В зависимости от того, кого вы спрашиваете, лягушка может иметь всего три или семь стадий в своем жизненном цикле. Это связано с тем, что некоторые источники будут включать только стадии яиц лягушек, головастиков и взрослых лягушек, тогда как другие будут включать головастиков с передними ногами, головастиков с задними лапами и лягушек в своем описании жизненного цикла лягушки. Четырьмя основными этапами жизни лягушки обычно считаются яйца, головастик, лягушка и взрослая жизнь.

Четыре основных этапа в жизненном цикле лягушки: ivkuzmin / iStock / GettyImages

Выделительная система

Выделительная система представлена двумя почками, расположенными по бокам крестцового позвонка. В почках имеются клубочки, в которых из крови отфильтровываются вредные продукты распада и некоторые ценные вещества. Во время стока по почечным канальцам ценные соединения снова всасываются, а моча поступает по двум мочеточникам в клоаку и оттуда в мочевой пузырь. После наполнения мочевого пузыря мышцы его стенок сокращаются, моча выводится в клоаку и выбрасывается наружу.

Развитие лягушек: фото

У бесхвостых амфибий, таких как лягушки и жабы, метаморфические изменения выражены наиболее ярко, почти каждый орган подвергается модификации. Форма тела изменяется до неузнаваемости. После появления задних и передних конечностей постепенно отпадает хвост. Хрящевой череп головастика заменяется лицевым черепом молодого лягушонка. Роговые зубы, которые головастик использовал для поедания прудовых растений, исчезают, рот и челюсти принимают новую форму, сильнее развиваются мышцы языка, чтобы удобнее было ловить мух и других насекомых. Вытянутая толстая кишка, характерная для травоядных, укорачивается, чтобы приспособиться к плотоядной диете взрослой особи. На определенной стадии развития лягушек исчезают жабры, а легкие увеличиваются.

Пищеварительная система

Пищеварительная система начинается большой ротоглоточной полостью, не дне которой передним концом прикреплён язык. При ловле добычи язык выбрасывается изо рта, и жертва прилипает к нему. В ротоглоточную полость открываются потоки слюнных желёз. Их секрет увлажняет полость и пищу, облегчает проглатывание добычи. На верхней челюсти находятся мелкие конические зубы, которые служат лишь для удержания добычи. Смоченная слюной пища попадает в пищевод, а затем в желудок. Железистые клетки стенок желудка выделяют фермент пепсин, который активен в кислой среде (в желудке выделяется и соляная кислота).

Частично переваренная пища перемещается в двенадцатипёрстную кишку, в которую впадает желчный проток печени. В желчный проток изливается и секрет поджелудочной железы. Двенадцатипёрстная кишка незаметно переходит в тонкую кишку, где происходит всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки пищи попадают в широкую прямую кишку и через клоаку выводятся наружу.

Размножение

Яичники и семенники земноводных и рыб сходны. Наружное оплодотворение происходит в воде. Половые железы парные. Парные яйцеводы впадают в клоаку, семявыносящие канальцы — в мочеточники. Лягушки размножаются весной на третьем году жизни.

Самец закрепляется на спине у самки, плотно обхватив её передними лапами. Утолщения на внутренних пальцах помогают сцепить лапки так, чтобы не упустить самку в течение нескольких дней. За это время самка выделяет до 3 000 икринок, а самец немедленно поливает их молоками. В результате оплодотворяются почти все икринки, и никому из земноводных не приходится метать их миллионами, как это часто бывает у рыб, поэтому икринки могут быть крупнее, а значит, в каждой — больше запасов.

Икринки покрыты слизистой оболочкой, которая в воде сильно разбухает. Оболочки, как линзы, собирают лучи солнца и на несколько градусов нагревают икру, ускоряя её развитие.

Лягушонок - миниатюрная версия взрослой лягушки

В возрасте от 12 недель головастик имеет только маленький остаток хвоста и по виду напоминает уменьшенную версию взрослой особи, которая к 16 неделе, как правило, завершает полный цикл роста. Развитие и виды лягушек взаимосвязаны, некоторые лягушки, которые живут на больших высотах или в холодных местах, могут жить в стадии головастика всю зиму. Определенные виды могут иметь свои уникальные этапы развития, которые отличаются от традиционных.

Головастики (личиночная стадия)

Следующей стадией развития лягушки после зародыша является личинка, которая покидает защитную оболочку уже через 2 недели после оплодотворения. После так называемого освобождения личинки лягушки называются головастиками, которые скорее похожи на маленьких рыбок около 5-7 мм длиной. Тело личинки включает в себя отчетливую голову, туловище и хвост. Роль дыхательных органов играют две пары небольших наружных жабр. Полностью сформированный головастик имеет органы, приспособленные для плавания и дыхания, легкие будущей лягушки развиваются из глотки.

Органы чувств

Органы чувств сложнее, чем у рыб; они обеспечивают ориентировку земноводных в воде и на суше. У обитающих в воде взрослых земноводных развиты органы боковой линии, они рассеяны на поверхности кожи, особенно многочисленны на голове. В эпидермальном слое кожи имеются температурные, болевые и осязательные рецепторы. Орган обоняния представлены парными обонятельными мешками, которые открываются наружу парными наружными ноздрями, а в ротоглоточную полость — внутренними ноздрями. Часть стенок обонятельных мешков выстланы обонятельным эпителием. Органы обоняния работают только в воздушной среде, в воде наружные ноздри закрыты. Органы обоняния у земноводных и высших хордовых входят в состав дыхательных путей.

Роговица глаза выпуклая, хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. В сетчатке есть палочки и колбочки. У многих земноводных развито цветное зрение.

В органах слуха кроме внутреннего уха развито среднее ухо. В нём находится аппарат, усиливающий звуковые колебания. Наружное отверстие полости среднего уха затянуто упругой барабанной перепонкой. В полости находится слуховая косточка. Полость среднего уха соединена узким каналом с ротовой полостью.

Развитие

Головастик сильно отличается строением от взрослых животных. Он похож на рыбку не только внешне, но и по внутреннему строению. Для движения служит хвостовой плавник, для дыхания — ветвистые наружные жабры. Роговыми скребками вокруг рта головастик добывает растительную пищу. Боковая линия помогает ориентироваться.

Вскоре наружные жабры исчезают, их заменяют жаберные щели с лепестками, прикрытые кожной складкой. На этой стадии у головастика двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Кислород поступает в кровь из жабр по трём передним дугам жаберных артерий, а также по кожной вене — с обширной поверхности хвоста. Основной продукт выделения как у рыб — аммиак.

Сравнение строения личинок и взрослых лягушек

Признак	Личинка (головастик)	Взрослое животное
Форма тела	Рыбообразная, с зачатками конечностей, хвост с плавательной перепонкой	Тело укороченное, развиты две пары конечностей, хвоста нет
Способ передвижения	Плавание с помощью хвоста	Прыжки, плавание с помощью задних конечностей
Дыхание	Жаберное (жабры вначале наружные, затем внутренние)	Легочное и кожное
Кровеносная система	Сердце двухкамерное, один круг кровообращения	Сердце трёхкамерное, два круга кровообращения
Органы чувств	Развиты органы боковой линии, на глазах нет век	Нет органов боковой линии, на глазах развиты веки
Челюсти и способ питания	Питаются преимущественно растительной пищей (водорослями и др.), на челюстях у них развиты роговые пластинки, которые соскребают мягкие растительные ткани вместе с находящимися на них одноклеточными и другими мелкими беспозвоночными.	Роговых пластинок на челюстях нет, липким языком захватывает насекомых, моллюсков, червей, мальков рыб.
Образ жизни	Водный	Наземный, полуводный

Через несколько недель начинается метаморфоз — превращение водной личинки в лягушонка, приспособленного к жизни на суше. Жабры зарастают, боковая линия исчезает, хвост постепенно укорачивается. Появляются конечности, из выпячиваний кишки формируются лёгкие, из четвёртой (задней) жаберной артерии — лёгочной круг кровообращения. и так далее, в соответствии с основными этапами эволюции земноводных. Отслужившие органы не «отваливаются» и не пропадают зря. Они разбираются на молекулы и уносятся кровью туда, где могут быть использованы для «строительства» новых органов. Через два-три месяца головастик превращается в лягушку.

Земноводные, или амфибии (от греч. amphi - с обеих сторон и греч. bios - жизнь) - класс типа хордовые, объединяющий животных, которые могут обитать как в воде, так и на суше. Это немногочисленный наиболее примитивный класс наземных позвоночных животных. Произошли земноводные от древних кистеперых рыб.

Для успешного изучения земноводных предлагаю начать с их классификации. Помните, что классификации это именно то, что раскладывает знания в голове "по полочкам", относитесь к ним с должным вниманием.

Давайте перечислим ароморфозы, которыми сопровождалось появление земноводных.

Ароморфозы земноводных

Появление рычажной конечности пятипалого типа

У ранее обсуждаемой нами рыбы латимерии (целаканта) плавники напоминали конечность пятипалого типа. У земноводных они преобразовываются в скелет передней и скелет задней конечностей, которые мы обсудим в данной статье подробно.

Мышцы дифференцируются (делятся) на мышечные пучки, становятся возможны более сложные и точные движения.

Легкие земноводных представлены в виде тонкостенных мешков, относительно небольшого объема.

Появление легочного круга кровообращения связано с тем, что земноводные осваивают новый тип дыхания, наземное дыхание - дыхание атмосферным воздухом.

Благодаря появлению шейного отдела становится возможным движение головой вверх-вниз, что было невозможным для рыб. Однако, подвижность головы значительно ограничена, и поворот головы из стороны в сторону невозможен.

Традиционно строение земноводных изучается на примере типичного представителя - лягушки озерной, ее мы возьмем за основу данной статьи.

Лягушка озерная

Покровы, опорно-двигательная система

Покров двуслойный, состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис снабжен густой капиллярной сетью, благодаря которой у лягушки возможен газообмен через кожу. Кожа голая, содержит большое количество желез: она должна быть постоянно увлажнена для интенсивного газообмена.

Около 65% всего кислорода поступает через увлажненную кожу. Увлажнение кожи крайне важно, рекомендую запомнить следующий факт: при пересыхании кожи лягушки газообмен в ней прекращается, и лягушка погибает от недостатка кислорода (гипоксии).

Особой окраской обладают ядовитые виды лягушек, их яркая окраска называется - предупреждающей. Съев такую, хищник серьезно пожалеет о своей оплошности, которая может закончиться летальным исходом. Поэтому животных с такой окраской хищники обычно не трогают.

Индейцы используют лягушек кокои (листолаз ужасный) для изготовления отравленных стрел: одна лягушки делает смертельным оружием около 50 стрел. Они готовят яд высушивая лягушку на костре и смазывая наконечники стрел выступающей на поверхности коже жидкостью - ядом.

Тело состоит из головы, туловища и двух пар конечностей. Передние конечности короче и слабее задних. Задние конечности служат для плавания, они удлинены и имеют плавательные перепонки между пальцами. Хорошо развита мышечная система: мышцы дифференцированы на отдельные пучки. В теле амфибий насчитывается до 350 мышц.

Скелет лягушки состоит из скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей. Скелеты поясов конечностей малоподвижны, в отличие от скелета свободной конечности, построенного по типу рычагов.

Имеются туловищный (7 позвонков) и хвостовой отделы позвоночника, доставшиеся земноводным еще от рыб. Однако появляются и новые отделы: крестцовый и шейный, оба содержащие по одному позвонку. Благодаря возникновению шейного отдела, у земноводных становится возможным поворот головы, что было невозможным для рыб.

В скелете особо необходимо выделить уростиль (от др.-греч. urá — «хвост» и stýlos — «палочка») - палочковидную кость, которая образуется в результате слияния тел хвостовых позвонков. Уростиль также называют хвостовой костью.

Скелеты поясов конечностей служат опорой для конечностей. В состав плечевого (переднего) пояса входят: лопатки, ключицы, вороньи кости (коракоиды), хрящи. Ребер нет, вследствие чего грудная клетка отсутствует, передний пояс лежит свободно в толще мышц, грудина не соединена при помощи ребер с позвоночником.

Пояс задних конечностей (тазовый) образован: подвздошными и седалищными костями, лобковым хрящом.

Скелет передней свободной конечности состоит из: плечевой кости, предплечья (образовано сросшимися лучевой и локтевой костями) и кисти (состоящей из запястья, пястья и фаланг пальцев).

Скелет задней свободной конечности образован бедром, голенью (состоит из сросшихся малоберцовой и большеберцовой костей), стопы (включает предплюсну, плюсну и фаланги пальцев).

Состоит из ротоглоточной полости, в которую открываются протоки слюнных желез, секрет которых предназначен только для смачивания и формирования пищевого кома. Слюнные железы впервые возникли именно у амфибий, и пока еще не участвуют в химической обработке пищи. Слюнные железы были и у насекомых, однако членистоногие - отдельная эволюционная ветвь, хордовые никаким образом не произошли от членистоногих :)

Имеются хоаны - внутренние носовые отверстия (ноздри - внешние), с помощью которых полость носа сообщается с полостью глотки. В ротоглоточную полость открываются также отверстия евстахиевых труб, которые соединяют полость среднего уха с ротоглоткой и уравнивают в них давление. Значительную часть места занимает липкий длинный язык, служащий для ловли добычи.

Короткий пищевод переходит в желудок, продолжающийся в тонкий кишечник, куда открываются протоки желчного пузыря, а также пищеварительных желез: печени и поджелудочной. Тонкая кишка переходит в толстую кишку, оканчивающуюся клоакой.

Клоака (от лат. cloaca - труба для стока нечистот) - расширенная часть задней кишки, куда открываются мочеточники и мочевой пузырь, половые протоки.

Легкие представленные тонкостенными мешками, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых происходит газообмен. Дыхательная поверхность легких невелика, они не способны полностью удовлетворить нуждам организма в кислороде, поэтому жизнь лягушки невозможна без кожного дыхания.

Воздух поступает в легкие и удаляется из них благодаря сокращениям мышц дна ротовой полости.

Осуществляется только при увлажненной коже, на поверхности которой растворяется кислород, после чего он проникает в капилляры кожи. Кожа помогает дышать лягушкам при погружении в воду: кислород поступает в кровь напрямую из воды.

При пересыхании кожи животное погибает, так как слабо развитые легкие не в состоянии обеспечить потребности организма в кислороде.

Также дыхание осуществляется эпителием, покрывающим ротовую полость, но это вносит незначительный вклад в процесс дыхания.

Изменения в кровеносной системе земноводных, по сравнению с рыбами, обусловлены заменой жаберного дыхания на легочное. Сердце имеет 3 камеры: 2 предсердия и 1 желудочек, сердце более крупное. Возникает второй (легочный) круг кровообращения.

Правое предсердие заполнено венозной кровью, а левое - артериальной. Перегородка в желудочке отсутствует, кровь внутри него большей частью смешанная. Из-за смешения крови интенсивность метаболизма уменьшается, это делает невозможным поддержание постоянной температуры тела. Эритроциты у амфибий с ядрами, безъядерные эритроциты возникнут позже, у млекопитающих.

Земноводные относятся к пойкилотермным животным (от греч. poikilos - различный и therme - тепло) - холоднокровным животным, температура тела которых непостоянна и зависит напрямую от температуры окружающей среды.

Физиологически и анатомически сокращение сердца происходят таким образом, что более насыщенная кислородом артериальная кровь изгоняется из него в последнюю очередь и попадает в сонные артерии, идущие к головному мозгу. Таким образом, к головному мозгу направляется более насыщенная кислородом кровь, чем к остальным органам.

Так же, как и у рыб, выделительная система амфибий состоит из парных первичных (туловищных) почек, называемых мезонефрос. В них фильтруются продукты обмена веществ, главным образом - мочевина.

По мере образования в почке мочи, она поступает в мочеточники, ведущие в клоаку. Попавшая в клоаку моча стекает в мочевой пузырь, через стенки которого осуществляется всасывание воды. При сокращении стенок мочевого пузыря концентрированная моча выводится в клоаку, откуда выбрасывается во внешнюю среду.

Головной мозг земноводных отличается от мозга рыб полностью разделенным на два полушария и более развитым передним мозгом.

Мозжечок и средний мозг развиты гораздо слабее, так как земноводные малоподвижны и их движения относительно простые: они передвигаются по плоскости в "2D измерении". Перемещение рыб в таком случае можно обозначить как в "3D измерении". Это упрощенное, но вполне справедливое сравнение.

Свободные конечности земноводных позволяют им совершать более разнообразные движения в отличие от циклических поворотов плавников и тела у рыб.

Органы чувств земноводных адаптированы к наземному образу жизни. На суше возникает серьезная проблема, которой не было у рыб в воде - сухой воздух. Чтобы адаптироваться к нему у земноводных возникает подвижное веко и мигательная перепонка, движения которых смачивают поверхность глаза и препятствуют высыханию.

Меняется форма хрусталика. Если у рыб он был шарообразный, то у земноводных его форма становится более выпуклой (как и форма роговицы). Хрусталик приобретает форму двояковыпуклой линзы. Амфибии видят дальше рыб.

Однако аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, остается на том же уровне, что и у рыб: достигается только за счет перемещения хрусталика вперед и назад. Эти перемещения помогает совершать особая ресничная мышца, возникшая у земноводных.

Наземная среда меняет и характер передачи звуков: теперь он передается через колебания воздуха. Если рыбам в воде было достаточно внутреннего уха для улавливания колебаний воды, то земноводным этого мало. У них впервые возникает среднее ухо, которое снабжено барабанной перепонкой, чувствительной к колебаниям воздуха.

Среднее ухо состоит из одной слуховой косточки - стремени. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с с ротглоточной полостью, служит для уравнивания давления между ними.

Лягушки раздельнополые животные, оплодотворение наружное. Размножение и начальные этапы развития земноводных происходят в воде, поэтому амфибий крайне редко можно встретить в засушливых местах, где водоемы отсутствуют.

Мужские половые железы представлены парными семенниками с отходящими от них семявыносящими протоками, которые впадают в мочеточники, открывающиеся в клоаку. Женские половые железы - яичники с отходящими от них яйцеводами, открывающимися в клоаку.

Во время оплодотворения самец удерживает самку сзади и надавливает передними конечностями на ее брюшко, что приводит к выметыванию икры. Эта икра сразу же оплодотворяется семенной жидкостью самца.

Развитие происходит с метаморфозом - значительной перестройкой большинства органов. Личиночная стадия лягушки еще раз подчеркивает эволюционные корни этого класса, а именно то, что земноводные произошли от рыб. Головастики требуют нашего особого внимания.

Головастики

Головастик - личинка бесховстых земноводных. Развивается из оплодотворенной яйцеклетки, живет в воде.

Дыхание осуществляется с помощью жабр
Развитие происходит в воде
Форма тела рыбообразная, изначально конечности отсутствуют
Имеется хвостовой плавник
Двухкамерное сердце, один круг кровообращение
Присутствует орган боковой линии

По мере изучения вышеуказанных признаков становится очевидно, что предками земноводных являются кистеперые рыбы, обитавшие мелких континентальных водоемах. От кистеперых рыб произошли древние земноводные - стегоцефалы, появившиеся в конце девонского периода и вымершие вначале мезозоя.

Значение земноводных

Земноводные, как и все живые организмы, являются звеном в цепи питания (консументами). Они уничтожают многих кровососущих насекомых, а также насекомых, которые наносят вред культурным растениям.

Их яд используют для изготовления лекарств, так что не забудем отметить их медицинское значение. Лягушка - классический объект для лабораторных исследований, в таком качестве лягушки используются повсеместно, и благодаря им совершены тысячи открытий.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Исключения из правила

Говорят, что в каждом правиле есть исключение, и исследователь Джим Макгуайр говорит, что существует около десятка видов лягушек, которые размножаются совершенно иначе, чем большинство, принимая участие во внутреннем оплодотворении. Эти лягушки дают живорождение, в основном лягушкам, хотя один вид рождает головастиков.

После зимней спячки лягушки и жабы отправляются на хорошо прогреваемые солнцем мелкие пруды, канавы, лужи и разливы талых вод. Здесь самки выметывают икру, очень похожую на икру рыб, а самцы поливают ее семенной жидкостью.

Икры, как правило, откладывается много, с запасом, потому что от стадии оплодотворения до взрослой лягушки их потомство подстерегают бесчисленные опасности. Неоплодотворенные яйца становятся белыми или непрозрачными. Если же все прошло удачно, можно наблюдать деление желтка на два, затем на четыре, на восемь, и так далее, пока он не будет похож на ягоду малины внутри желе. Вскоре эмбрион начинает выглядеть все более и более похожим на головастика, понемногу двигаясь внутри яйца.
В среднем, стадия яйца продолжается около 6-21 дней, до той поры, когда личинка выклевывается наружу. Большинство яиц развиваются в спокойных или стоячих водах, чтобы предотвратить механические повреждения икры.

Первый этап: яйца лягушки

После того, как мать откладывает комок яиц, отец выпускает сперму на яйца, чтобы оплодотворить их.

Читайте также: