назовите представителей земноводных какую роль они играют
Класс земноводные
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
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.
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.
Лягушка озерная
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).
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Головастики
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.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
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.
Многообразие земноводных. Значение земноводных в природе и жизни человека
Урок 10. Позвоночные животные [биология 7 класс]
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Многообразие земноводных. Значение земноводных в природе и жизни человека»
Класс Земноводные включает в себя три отряда: хвостатые, бесхвостые и безногие, представители которых отличаются между собой главным образом внешним строением. Класс включает сравнительно небольшое количество видов. В России встречается всего 28 видов земноводных.
Отряд Хвостатые представлен небольшим количеством видов. К отряду относятся тритоны и саламандры, которые имеют сходную со своими предками рыбообразную форму тела. Это примитивные животные, имеют небольшую голову, удлинённое туловище, которое переходит в длинный хвост, глаза без век, отсутствует барабанная перепонка, передние и задние конечности имеют примерно одинаковую длину и слабо развиты, поэтому хвостатые плохо передвигаются по суше, но хорошо плавают в воде, змееобразно изгибая тело. Хвостатые сохранили тесную связь с водной средой, большую часть своей жизни они проводят в водоёмах.
Распространены хвостатые амфибии в основном в северном полушарии. Весной и в начале лета в мелких, стоячих водоёмах, а в остальную часть года в подстилке лесов можно встретить обыкновенного и гребенчатого тритонов. Они распространены на большей части Европы и Азии. Обыкновенный тритон – один из самых мелких видов, имеет длину тела от семи до одиннадцати сантиметров вместе с хвостом.
В брачный период у обыкновенного и гребенчатого тритонов появляется спинной гребень. В остальное время мужские и женские особи мало различимы.
В водоёмах они активны круглосуточно, а на суше только в сумеречное время. Зимуют на суше в кучах листьев и под пнями.
К отряду принадлежит самая крупная современная амфибия – гигантская саламандра, длинной до одного метра. Обитает она на юге Китая и Японии в горных ручьях и реках с быстрой, прохладной водой.
В Северной Америке живут сирены. Они имеют узкое змеевидное тело длинной до 70 сантиметров и только две передние конечности, задних ног у них нет.
Отряд Безногие представлен червягами, имеющими червеобразное цилиндрическое тело, гладкую кожу, в которой находятся многочисленные ядовитые железы. Сверху тело поделено на множество колец, поэтому мелкие безногие по внешнему виду напоминают дождевых червей, а крупные виды размером около метра напоминают змей. Червяги лишены конечностей и хвоста, голова у них маленькая и незаметно переходит в туловище. Нет органов зрения и слуха. Встречаются они в Африке, Южной Америке и Южной Азии. Одни виды червяг живут постоянно в воде, а другие являются подземными жителями. Питаются червями, насекомыми и их личинками. Пищу отыскивают с помощью хорошо развитых органов обоняния и осязания.
Самый многочисленный и высокоразвитый отряд – Бесхвостые. Наиболее известные представители: лягушки и жабы. Бесхвостые – в основном прыгающие земноводные с крупной широкой головой и коротким телом. Они не имеют шеи и хвоста. Задние конечности длиннее передних, имеют пять пальцев, между которыми натянуты плавательные перепонки.
Самый маленький представитель – лягушка из семейства узкороты, или микроквакши, обитающая в Папуа – Новой Гвинее. Имеет длину около восьми миллиметров.
Самый крупный представитель – лягушка-голиаф – живёт в Африке, достигает длины 30 сантиметров и весит около 3 килограммов. Большую часть дня голиаф сидит на выступе скал, образующих водопады, и при малейшей опасности прыгает в воду, где может находиться до 15 минут. Лягушка-голиаф – исчезающий вид.
Бесхвостые имеют голую кожу с большим количеством желез, секрет которых обильно увлажняет кожу.
У жаб кожа грубая, покрыта бородавками и выделяет ядовитую жидкость. Задние конечности немного длиннее передних, поэтому жабы более медлительны в движениях. Ведут ночной образ жизни.
Обыкновенная, или серая жаба, является самой крупной жабой, обитающей в Европе. Имеет широкое и приземистое тело. Глаза оранжевого цвета с горизонтально расположенными зрачками.
Кожные железы выделяют небольшое количество яда, который не опасен для человека. Передвижение жабы по земле происходит с помощью шагания, а не с помощью прыгания. Начинает прыгать жаба только в момент опасности. Когда на неё нападают враги (ужи, ежи или крысы), серая жаба приподнимается на лапах и принимает угрожающий вид.
Кожа бесхвостых помогает им маскироваться. Некоторые виды способны менять оттенок кожи, чтобы лучше сливаться с окружающим фоном. Например, окраска сумчатой жабы позволяет ей быть незаметной среди опавшей листвы.
Бесхвостые ведут хищный образ жизни, питаются подвижными животными – пауками, муравьями, червями, моллюсками, насекомыми и их личинками.
В отличие от представителей других отрядов бесхвостые в большей степени освоили сушу, но не потеряли связи с водой.
Наибольшее число бесхвостых обитает во влажных тропических лесах.
Некоторые виды живут под землёй в норах. Например, пурпурная лягушка. Она имеет короткие конечности, маленькую голову с выпученными глазами. Питается термитами и проводит под землёй почти всю свою жизнь. Вылезает она ненадолго для размножения.
Древесные бесхвостые – квакши, или древесные лягушки, древолазы, веслоногие лягушки ловко лазают по деревьям. Некоторые из них вообще никогда не спускаются на землю. Большинство древесных бесхвостых достигает 10 сантиметров в длину. Они имеют длинные ноги с клейкими подушечками на пальцах. Древесные лягушки могут поймать насекомое, повиснув на ветке вниз головой на одном пальце, или же сидя на тростинке, раскачивающейся на ветру.
Встречаются лягушки, которые могут планировать с дерева на дерево. Между пальцами у них есть летательные перепонки, а вдоль конечностей дополнительные складки кожи. Растягивая пальцы и конечности, эти лягушки могут планировать на расстояния до 15 метров между деревьями, изменяя по мере надобности направление движения.
Морская жаба, или жаба-ага, может жить в солёной воде. Однако большинство амфибий встречается только в пресных водоёмах.
В географических зонах с низкими и умеренными температурами земноводных немного: озёрная, прудовая и травяная лягушки, серая, зелёная и камышовая жабы, чесночница обыкновенная, жерлянка краснобрюхая и квакша обыкновенная.
Они являются важным звеном пищевых цепей, так как поедают большое количество беспозвоночных животных, и сами служат пищей для некоторых хищников: рыб, ужей, водоплавающих птиц, ежей и выдр.
Для человека земноводные полезны тем, что уничтожают огромное количество вредителей культурных растений (слизней, вредных насекомых и их личинок), а также кровососущих насекомых.
Мясо многих лягушек и саламандр съедобно. Во многих странах Европы, Азии, Северной Америки из лягушачьих лапок готовят изысканные блюда.
Любители земноводных содержат бесхвостых в террариумах и аквариумах в качестве домашних питомцев.
Учёные используют лягушек в качестве лабораторных животных. В связи с этим в Париже и Токио лягушкам установлены памятники.
Многие виды земноводных редкие и находятся под охраной. В последние десятилетия происходит сокращение численности земноводных. Это происходит из-за загрязнения водоёмов, в которых размножаются земноводные, разрушения и изменения среды их обитания, обработки сельскохозяйственных земель ядохимикатами.
Сохранить земноводных легче, чем других животных. Любой пруд, водоём – прекрасное украшение любого парка и сада, а многие земноводные неприхотливы и могут жить рядом с человеком, принося ему пользу.
Значение земноводных
Земноводные составляют заметную часть населения позвоночных животных большинства ландшафтов. Плотность популяций наземных видов (например, бурые лягушки, жабы) в лесных биотопах умеренной зоны нашей страны составляет часто десятки или сотни взрослых особей на 1 га. Водные виды (например, озерная лягушка) в водоемах юга образуют более плотные популяции. Еще большие плотности (десятки тысяч взрослых особей на 1 га) известны для ряда видов земноводных в тропических ландшафтах.
Учитывая значительную биомассу земноводных, выясняется, что они имеют существенное значение в биотическом круговороте веществ и распределении потока энергии в ряде экосистем. При этом будучи преимущественно ночными хищниками, земноводные охотятся на насекомых и других беспозвоночных в то время, когда подавляющее большинство насекомоядных птиц спит.
Среди добычи земноводных немало насекомых, вредящих садам, огородам, полям, лесам и лугам. Поедают они и различных переносчиков и промежуточных хозяев паразитов: комаров, москитов, оводов, слепней и их личинок, а также моллюсков и червей. В истреблении личинок комаров особая роль принадлежит жерлянкам, уничтожающим в некоторых местах до 50% личинок в течение одного месяца. Огромное количество личинок комаров поедают тритоны. Взрослых комаров интенсивно истребляют сеголетки тритонов, квакш, жаб и лягушек.
Амфибии гораздо больше, чем птицы, поедают насекомых с неприятным запахом и вкусом, а также обладающих покровительственной окраской. На земноводных как истребителей вредных насекомых в садах и огородах давно обратили внимание.
Садовники Великобритании, Нидерландов, Венгрии завозили жаб из других стран и выпускали их в сады и оранжереи. В середине 30-х годов с Антильских островов на Гавайские было вывезено около 150 экземпляров жабы-аги. Их размножили, и более миллиона жаб было выпущено на плантации сахарного тростника и батата. Результаты оказались очень хорошими. В этих целях использовали амфибий и у нас. Например, хорошие результаты получили юннаты, выпускавшие жаб и лягушек на пришкольные участки.
С точки зрения оценки значения земноводных в производственной деятельности человека привлекают внимание озерные лягушки, поедающие мальков рыб. Однако выяснилось, что озерные лягушки в естественных условиях уничтожают очень незначительное количество рыбы. Их склонность к этому корму значительно возрастает лишь там, где численность мальков оказывается повышенной, например в водоемах искусственного рыборазведения и на рисовых полях, где выращивают молодь рыбы.
Причем и здесь лягушки поедают сколько-нибудь значительное количество мальков только в определенных местах их концентрации, например у шлюзов. Головастики озерной лягушки также не конкурируют из-за пищи с молодью рыб. Они живут за счет диатомовых и зеленых водорослей, малодоступных другим позвоночным животным.
Однако есть земноводные, по-видимому, наносящие некоторый ущерб рыбному хозяйству. Так, у американской лягушки-быка рыба составляет основу питания. В ряде районов Южной Африки большой урон малькам разводимых в прудах рыб наносит шпорцевая лягушка. Кроме того, ее личинки конкурируют за пищу с рыбами, питающимися водной растительностью.
Земноводные играют определенную роль в осуществлении связей различных биоценозов. Так, лягушки, кормясь летом наземными беспозвоночными и собираясь на зимовку в водоемах, в свою очередь служат кормом для хищных рыб, оказываясь тем промежуточным звеном, которое расширяет кормность водоемов для рыб за счет наземных беспозвоночных. Головастиками, в свою очередь, питаются многие виды птиц, водяные черепахи, ужи. Энергия, запасенная в мельчайших обитателях водоемов — диатомовых и зеленых водорослях,— благодаря деятельности головастиков используется высшими наземными позвоночными животными.
Лягушки издавна служат ученым как подопытные животные. Огромное количество наблюдений и экспериментов проводилось и проводится над этими «мучениками науки». Исследования медиков и биологов очень часто и по сей день связаны с опытами над лягушками и другими земноводными. В ряде стран Европы, Азии и Северной Америки лягушек употребляют в пищу.
Земноводных не только ловят в природе, но и разводят в питомниках. Для нужд лабораторий давно разводят мексиканских аксолотлей, шпорцевых лягушек. Недавно в Мичиганском университете стали разводить леопардовых лягушек. Успешно проходят опыты по разведению в неволе около 30 видов земноводных. Однако опыты промышленного разведения земноводных на фермах не получили широкого распространения из-за высокой стоимости живых кормов.
Земноводные составляют предмет международной торговли. Так, Индия в 1970 г. экспортировала 25 млн. лягушек, в Италии за три года (1968— 1970) было продано в другие страны 47 млн. лягушек. Для лабораторных целей и как объекты содержания в аквариумах и террариумах широко используют саламандр, тритонов и других хвостатых земноводных, которые также служат предметом торговли. Например, Италия ежегодно экспортирует свыше 30 тыс. хвостатых земноводных, в США в 70-х годах ежегодно продавали их свыше 1,3 млн.
Массовый вылов земноводных, осушение земель и особенно широкое применение ядохимикатов (пестицидов) на полях, в садах и лесах привело к тому, что земноводные во многих местах катастрофически быстро стали исчезать. Так, в США численность их за последние десятилетия уменьшилась в 2 раза, в Италии, Франции, Румынии, Болгарии и ряде других стран численность озерной и прудовой лягушек тоже значительно уменьшилась. Заметно сократилось число земноводных и в ряде районов нашей страны.
По данным Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП) в IX—XX вв. вымерли 4 вида и 2 подвида амфибий в результате изменений среды обитания, вылова или истребления земноводных кошками, свиньями и завезенными человеком крысами и мангустами. К числу таких земноводных относятся: израильская дискоязычная лягушка, древесная лягушка Сейшельских островов, один из свистунов высокогорья в Перу, пещерный тритон Северной Америки, один из подвидов леопардовой лягушки и подвид без легочной саламандры в США.
В Западной Европе около одной трети видов земноводных в этой части континента находятся в угрожающем состоянии и большинство других уже на пути к такому состоянию. Учитывая исключительно большое значение лягушек, жаб и других земноводных для биологического контроля численности вредителей леса, садов, огородов и других сельскохозяйственных угодий в ряде стран Европы (Швейцарии, Греции, ФРГ, ГДР, Великобритании), все виды земноводных охраняются специальными правительственными постановлениями.
Как меры специальной охраны в некоторых странах в период миграций лягушек к водоемам на икрометание на дорогах вывешивают особые знаки, под дорогами прокладывают специальные проходы, сооружают искусственные водоемы, некоторые дороги перекрывают на ночь.
В СССР земноводные находились под охраной закона. Виды, находящиеся в угрожающем состоянии, резко сокращающиеся в численности или редкие в связи с очень малым ареалом в пределах нашей страны, внесены в Красную книгу СССР. К числу их относятся: семиреченский лягушкозуб, уссурийский без легочный тритон, малоазиатский, карпатский и альпийский тритоны, кавказская саламандра, камышовая жаба, кавказская крестовка, сирийская чесночница.
Охрана их обеспечивается заповедниками, заказниками. Предусмотрена необходимость разведения некоторых видов в неволе для последующего выпуска в природу.
Жизнь животных. В 7-ми т. / Гл. ред. В. Е. Соколов. Т. 5. Земноводные. Пресмыкающиеся / А. Г. Банников, И. С. Даревский, М. Н. Денисова и др.; Под ред. А. Г. Банникова. —2-е изд., перераб.—М.: Просвещение, 1985.—399с., ил., 32 л. ил.