Амфібії, або земноводні, належать до найбільш примітивним з усіх існуючих нині наземних хребетних. Вони займають проміжне місце між водними і сухопутними тваринами з тієї причини, що їх розмноження і розвиток протікає в одному середовищі (водної), а проживання дорослих особин - в інший (на суші). Це незвичайні і часом дивні створіння.
У статті представлена інформація про походження класу Земноводні, загальна характеристика класу, будова і систематика.
передумови виникнення
Умови, необхідні для масового освоєння хребетними тваринами суші, сформувалися в середині девонського періоду, приблизно 385 мільйонів років тому. Сталося це завдяки встановленню теплого і вологого клімату, наявності гарної харчової бази (фауна з безхребетних). Крім того, в цей період в водойми на Землі в результаті вимивання потрапляло багато органіки, а це призводило до окислення кисню в воді і, отже, зменшення його концентрації. Риби пристосувалися до цього за допомогою дихання атмосферним повітрям.
Еволюція: коротко
Прабатьки сучасного класу Земноводні, загальна характеристика яких наводиться далі по тексту, з'явилися в кінці девону в прісних водоймах, їх називають іхтіостегіди. Вони були перехідною формою між кистеперої рибами і справжніми земноводними.
Перехід від водного способу життя до наземного супроводжувався двома вирішальними пристосовницький змінами: пересування по твердому субстрату і дихання атмосферним повітрям. Іншими словами, поступово зябровий подих змінилося легеневим, а плавники перетворилися в п'ятипалі кінцівки. Паралельно йшла трансформація всіх інших органів: нервової системи і кровообігу, органів почуттів.
У карбоні з'явилася друга група примітивних амфібій - лепоспонділи. Вони були більш дрібного розміру і прекрасно пристосувалися до життя у водному середовищі, а деякі види вдруге втратили кінцівки. Сучасні земноводні оформилися тільки в кінці мезозойського періоду.
систематика
Сучасна систематика розділила амфібій в широкому сенсі на три підкласу: лабіринтодонтів, тонкопозвонкових і безпанцирні. Перші дві групи тварин вимерли в ранньому мезозої і палеозої відповідно. Всі сучасні амфібії, а це понад 6700 видів, належать до підкласу безпанцирні. Він, в свою чергу, розділений на три загони, що з'явилися в юрському періоді.
- Безхвості. Зараз представлені 5602 видами, об'єднаними в 48 сімейств. До даного загону належать всі відомі жаби.
- Безногі або червяги (на фото вище). Самий нечисленний загін, представлений 190 видами, об'єднаними в 10 сімейств.
- Хвостаті земноводні. Даний загін включає саламандр і тритонів, всього близько 570 видів (10 родин).
Клас Земноводні: загальна характеристика та особливості будови
Відмінною особливістю земноводних є гладка і тонка шкіра, яка має порівняно непогану проникність для газів і рідини. Її будова має риси характерними для хребетних тварин. Виділяється власне шкіра (коріум) і поверхневий багатошаровий епідерміс. Вона рясно забезпечена виділяють слиз залозами. Секрет може бути двох видів: отруйний і поліпшує газообмін. Рогові освіти або окостеніння на шкірі земноводних зустрічаються рідко.
Тіло має хвіст (у хвостатих), тулуб і голову (рухливе зчленування), а також п'ятипалі кінцівки. Хребет ділиться на чотири відділи: тулубовий, крижовий, хвостовий і шийний. Число хребців може бути різним: від 7 до 200.
Даючи коротку загальну характеристику класу земноводних, не можна не згадати про мускулатуру цих хребетних тварин: туловищного і кінцівок. Перша сегментована. Спеціальні м'язи забезпечують виконання складних рухів важелів кінцівками. На голові розташовуються важелі і опускають м'язи. Наприклад, у вогненній саламандри, як і інших хвостатих представників, добре розвинені хвостові м'язи.
Дихальна система
Деякі відомості про будову дихальної системи багато напевно пам'ятають зі шкільного курсу біології (вивчають загальну характеристику земноводних в 7 класі).
Основний орган дихання у амфібій - це легкі. Вони є у більшості видів, виняток становлять безлегочние саламандри і жаба борнейська пласкоголова жаба. Легкі невеликого обсягу, мають вигляд тонкостінних мішечків, оповитих густою сіточкою кровоносних судин. Кожне з них відкривається в гортанно-трахейну западину самостійним отвором. Шляхом збільшення і зменшення обсягу ротоглоточной порожнини здійснюється дихання.
Додаткові органи дихання - це вистилає ротоглоточную порожнину слизова і шкіра. Деякі водні види, а також пуголовки дихають за допомогою зябер.
система кровообігу
Безумовно, найбільшу увагу при вивченні загальної характеристики земноводних в 7 класі школи приділялася кровоносній системі. Вивчаючи різні групи хребетних тварин, простежувалася її еволюція від самої примітивної до високорозвиненої, характерною для ссавців.
Амфібії мають замкнуту кровоносну систему з трикамерним серцем, змішування крові відбувається в шлуночку. Температура тіла земноводних залежить від навколишнього середовища, вони належать до холоднокровних тварин.
Для кровоносної системи амфібій характерно два кола кровообігу: малий і великий. Поява першого обумовлено «придбанням» дихання через легені. Серце ділиться на два передсердя і один шлуночок. Венозна кров до легким і шкірі надходить по кожнолегочной артерії, а артеріальна йде до голови по сонної артерії. До іншим частинам тіла змішану кров підводять дуги аорти.
система травлення
Всі представники класу земноводних, загальна характеристика якого дана в статті, вживають в їжу тільки рухливу видобуток. Мова розташовується на дні ротоглоточной порожнини. У безхвостих видів він прикріплений до нижніх щелеп. Мова використовується для лову комах, він викидається з рота, і видобуток прилипає до його поверхні. Зуби, наявні на щелепах, служать тільки для утримання їжі.
Секрет слинних залоз, протоки яких відкриваються в ротоглоточную порожнину, не містить травних ферментів. Їжа потрапляє в дванадцятипалу кишку через шлунок. Саме в неї відкриті протоки підшлункової залози і печінки. Тонкий кишечник виходить в пряму кишку, що утворює розширення, зване клоакою.
видільна система
Загальна характеристика класу земноводних, або амфібій, включає в тому числі відомості і про видільної системі. Вона представлена парними нирками, що відходять від них і відкриваються в клоаку сечоводами. Є сечовий міхур в клоаку, саме там накопичується потрапила в неї сеча. Дуже специфічний механізм виведення рідини. Як тільки сечовий міхур заповнюється його стінки скорочуються і виводять в клоаку концентровану сечу, яка потім викидається назовні. Така складність обумовлена необхідністю амфібій зберігати багато вологи. Частина продуктів обміну речовин і велика кількість води виділяється через шкіру. Дані особливості організму не дозволили повністю перейти земноводним до наземного способу життя.
Нервова система
Прогресивна еволюційна риса - це більшу вагу головного мозку в порівнянні з рибами у всіх представників класу земноводних. Загальна характеристика:
- для головного мозку характерна наявність п'яти відділів: середній, довгастий, проміжний, передній (з двома півкулями) і слабо розвинений мозочок;
- вага мозку у відсотках від загальної маси тіла становить 0,29-0,36 у хвостатих земноводних і 0,50-0,73 - у безхвостих проти 0,06-0,44% у хрящових риб;
- від головного мозку у амфібій відходить 10 пар головних нервів;
- досить хороший розвиток отримала симпатична НС, представлена головним чином двома, розташованими з боків від хребта нервовими стовбурами;
- спинномозкові нерви утворюють добре виражені поперековому і плечове сплетіння.
Органи почуттів амфібій
Представлена в шкільному курсі загальна характеристика земноводних (7 клас, біологія) дає поверхневу інформацію про органи почуттів характерних для них. Орган слуху отримав в процесі еволюції новий відділ - середнє вухо. Барабанна перетинка з'єднана зі стремечком (слухова кісточка) і закриває зовнішнє слуховий отвір. По обидва її боки порожнину середнього вуха з'єднується за допомогою слухової труби з ротоглоточной порожниною.
Будова очі пристосоване до життя в повітряному середовищі. І хоча зоровий апарат нагадує риб'ячий, він все ж відрізняється і не має відбивної і сріблястою оболонки, серповидноговідростка. У вищих земноводних є верхнє і нижнє рухливе віко. Мигальна перетинка характерна для нижчих амфібій. Вона виконує захисну функцію замість нижньої повіки. Форма рогівки - опукла, кришталик у вигляді двоопуклої лінзи, діаметр якої варіюється в залежності від освітлення. Багато амфібії мають кольоровий зір.
Шкіра у всіх представників класу земноводні, загальна характеристика яких представлена по тексту, виконує функцію дотику, тому що містить численні нервові закінчення. У водних видів і пуголовків є бічна лінія.
Парні нюхові мішки «працюють» виключно в повітряному середовищі. Вони вистелені зсередини нюхових епітелієм і назовні відкриваються ніздрями, а хоанами - в ротоглоточную порожнину. В останній також розташовані органи смаку.
статева система
Даючи загальну характеристику класу земноводних, розмноження і життєвий цикл розвитку обійти увагою теж не можна. Всі амфібії є роздільностатеві тваринами, а запліднення у більшості представників здійснюється у водному середовищі. Статеві залози парні.
У самок зернисті яєчники, що заповнюють до весни практично всю порожнину тіла, підвішені на брижі. Поруч з ним розташовані жирові тіла, накопичують поживні речовини і тим самим забезпечують формування статевих продуктів в період зимової сплячки. Яйцепроводами є довгі і тонкі мюлерові канали. Кожен з них відкривається в порожнину тіла. Дозрілі яйця шляхом розриву стінок яєчника потрапляють в неї і по яйцепроводу, поступово, припадаючи слизової білковою оболонкою, потрапляють в клоаку, звідки виводяться назовні.
У самців є парні насінники округлої форми і що примикають до них жирові тіла. І ті й інші кріпляться на брижі близько передніх країв нирок. Від сім'яників відходять сім'явивідні канальці, що відкриваються в сечоводи, службовці одночасно семяпроводамі. Останні виводяться в клоаку.
Життєвий цикл
Життєвий цикл практично всіх амфібій має чіткий поділ на чотири етапи.
- Яйце. У земноводних, як і у риб, ікринки не мають водонепроникної оболонки і потребують постійного зволоження. Переважна більшість видів кладку роблять в прісних водоймах, деякі амфібії (червяги, гігантські саламандри та ін.) - на суші, інші - носять їх на своєму тілі (жаба-повитуха, пипа суринамская).
- Личинка. Вона вилуплюється з яйця і веде водний спосіб життя. За будовою личинки дуже схожі на риб: відсутність парних кінцівок, зябровий подих, двокамерну серце і єдиний коло кровообігу, наявність органів бічної лінії. І лише деякі представники земноводних пропускають даний етап і наступний, з'являючись на світ вже в вигляді маленьких безхвостих жаб.
- Метаморфоз. Залежно від виду перетворення може відбуватися стрімко, як у більшості безхвостих амфібій, або затягуватися в часі, як наприклад, у примітивних саламандр.
- Доросла особина.
Особливо способу життя амфібій
Алеї представляємо заключний блок інформації про клас земноводні - загальну характеристику і особливості середовища проживання, способу життя.
Переважна більшість видів - це мешканці вологих місць, які чергують своє перебування на суші з життям у воді. Крім того, існують виключно деревні і водні амфібії. Недостатньо гарна пристосованість до життя на суші породжує різкі зміни, пов'язані зі зміною сезонів. Земноводні при несприятливих умовах середовища впадають в тривалу сплячку. Вони активні тільки при теплих умовах, більшість видів при -1 ° С - гинуть. Життєвий ритм деяких видів змінюється протягом доби.
Більшість амфібій - мешканці прісних водойм і лише мала частина може жити в солоній воді, наприклад, морська жаба (на фото нижче).
В стадії дорослої особини все земноводні - хижаки. Їх раціон складають дрібні тварини, головним чином безхребетні і комахи, молодь риб, у виняткових випадках - пташенята водоплавних птахів і навіть дрібні гризуни.
