Земноводные в науке

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В курсовой работе освещено внешнее и внутреннее строение земноводных, на примере лягушки рода Rana.

Название описываемой группы - ЗЕМНОВОДНЫЕ - говорит о том, что эти животные, выходящие на сушу, не оторвались еще в полной мере от жизни в воде. И на самом деле, многие из них продолжали вести водный образ жизни, вылезая на сушу лишь на краткое время, или если и жили на суше, то около воды, с которой они были постоянно связаны. Они, как и рыбы, откладывали икру, весь цикл развития которой проходил в воде. Земноводные прошли лишь самые первые этапы освоения суши, но именно поэтому их биология до сих пор представляет огромный научный интерес, так как дальнейшая эволюция этих животных, их полный отрыв от водной среды, положила начало для возникновения следующей группы - высших позвоночных (пресмыкающихся). Впервые именно пресмыкающиеся стали размножаться на суше в отрыве от воды. У них появились яйца с плотной внешней оболочкой, предохраняющих их от высыхания и механических повреждений. Благодаря этому в дальнейшем возникли новые группы высших позвоночных - птицы и млекопитающие.

Курсовая работа составляет 24 страницы, включая приложение. Количество использованной литературы соответствует требованиям университета и составляет в количестве 15 литератур.



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Основная часть

1.1 Внешнее строение

1.2 Особенности скелета земноводных

2. Внутреннее строение

2.1 Пищеварительная система

2.2 Дыхательная система

2.3 Кровеносная система

2.4 Выделительная система

2.5 Обмен веществ

2.6 Нервная система

2.7 Органы размножения

3. Земноводные в науке

3.1 Происхождение и эволюция земноводных

3.2 Медицинское значение лягушек

3.3 Земноводные в природе и жизни человека

3.4 Некоторые представители

Заключение

Список использованной литературы

Приложение к разделу Общие сведения о земноводных



Введение

Древнейшие земноводные - ихтиостеги - обитали в верхнем девоне около 300 - 320 миллионов лет назад. Эти примитивные амфибии сохраняли еще очень много исходных и даже общих черт (признаков) с кистеперыми рыбами (Рис. 1, 2). Поэтому происхождение земноводных от кистеперых рыб не подлежит никакому сомнению. Изобилие и процветание этих животных было отмечено в карбоне, триасе и кайнозое, когда они были представлены множеством разнообразных форм. В то же время в юрском и меловом периодах произошло замедление их развития, уменьшилась численность и видовое разнообразие. Однако, начиная с верхнего карбона (в палеозое) и до конца триаса (в мезозое) амфибии первенствовали в тогдашней фауне.

Земноводные, или амфибии, что в переводе с греческого означает двоякодышащие, сильно отличаются от других позвоночных. Они появились на Земле более 300 млн. Лет назад. В их жизни нужно различать два периода: на начальной стадии развития они сходны с рыбами, а затем постепенно превращаются в животных с лёгочным дыханием. Таким образом, в цикле развития земноводных имеет место превращение, которое почти не встречается у других позвоночных, и наоборот, широко распространено у низших, беспозвоночных.

В конце каменноугольного периода на Земле появился один из представителей крупных земноводных мастодонзавр. Это был крупный хищник, питавшийся почти исключительно рыбами, населявший пресноводные водоемы (озера и болота). Он вел водный образ жизни. Его привычки и поведение были весьма сходными с образом жизни обыкновенных лягушек. Он так же не мог существовать без воды, лишь изредка и не надолго вылезал на сушу. Поэтому, когда в пермском периоде климат стал менее влажным и водоемы, в том числе и большие озера, стали высыхать и исчезать, началась массовая гибель мастодонзавров, и к началу триаса этот крупный хищник исчез с лица Земли.

Название описываемой группы -земноводные - говорит о том, что эти животные, выходящие на сушу, не оторвались еще в полной мере от жизни в воде. И на самом деле, многие из них продолжали вести водный образ жизни, вылезая на сушу лишь на краткое время, или если и жили на суше, то около воды, с которой они были постоянно связаны. Они, как и рыбы, откладывали икру, весь цикл развития которой проходил в воде. Земноводные прошли лишь самые первые этапы освоения суши, но именно поэтому их биология до сих пор представляет огромный научный интерес, так как дальнейшая эволюция этих животных, их полный отрыв от водной среды, положила начало для возникновения следующей группы - высших позвоночных (пресмыкающихся). Впервые именно пресмыкающиеся стали размножаться на суше в отрыве от воды. У них появились яйца с плотной внешней оболочкой, предохраняющих их от высыхания и механических повреждений. Благодаря этому в дальнейшем возникли новые группы высших позвоночных - птицы и млекопитающие.

Наверное, именно эта столь тесная взаимосвязь земноводных с другими формами жизни определила мой выбор темы.

Цель моей работы заключается в исследовании данного класса.

Актуальностью моей работы я считаю, проблемы экологии современного мира, в частности влияние антропогенного фактора на окружающую среду.

Задачи курсовой работы:

1. Рассмотреть земноводных в связи с различными условиями жизни

2. Познакомиться с различными группами земноводных



1. Основная часть

1.1 Внешнее строение

Форма тела земноводных различна. Хвостатые земноводные более сходны с рыбами, имеют сжатое с боков туловище и длинный весловидный хвост; у других, бесхвостых или прыгающих (более 75% всех амфибий) - туловище округлое или плоское, а хвост отсутствует.

На голове земноводных заметны два крупных выпуклых глаза, пара ноздрей. Глаза и ноздри находятся у большинства видов на возвышениях. Поэтому лягушка, например, может, не вылезая из воды, дышать атмосферным воздухом и ориентироваться в окружающем её пространстве. В отличие от рыб, глаза земноводных имеют веки. Верхнее веко подвижное, нижнее имеет вид полупрозрачной мигательной перепонки. Веки защищают глаза от засорения и способствуют их увлажнению.

У лягушек, жаб и большинства других бесхвостых земноводных на голове видны барабанные перепонки, отделяющие от внешней среды полость среднего уха (Рис. 12).

Конечности у некоторых амфибий отсутствуют (червяги - Apoda), у других слаборазвиты или же наоборот, сильно развиты. Большинство земноводных имеет по две пары ног (у хвостатых амфибий может быть только одна пара). У бесхвостых земноводных задние ноги длиннее и сильнее передних, что даёт возможность этим животным передвигаться прыжками. Между пальцами задних ног бесхвостых развиты плавательные перепонки.

Особенность земноводных заключается в отсутствии каких-либо твёрдых наружных покровов, поэтому они называются голыми гадами. У них нет чешуй, как у рыб и пресмыкающихся, ни перьев, как у птиц, ни шерсти, как у млекопитающих; большинство покрыты снаружи лишь голой кожей, и только у очень немногих на коже имеются некоторые следы или подобия роговых образований. Зато в коже земноводных есть образования нехарактерные для других позвоночных Рис.11).

В соединительно-тканном слое кожи у некоторых амфибий находятся небольшие капсюли, наполненные студенистым веществом; у других образуются объёмистые полости, приспособленные для развития и первоначального хранения зародышей. Наконец, у некоторых в коже иногда появляются окостенения или твёрдые пластинки, похожие отчасти на рыбьи чешуйки.

Окраска у некоторых земноводных может меняться, и обуславливается в большинстве случаев взаимным расположением и состоянием особых пигментов клеток, заключённых в коже. Сжатие или расширение, изменение формы, приближение к наружной поверхности кожи или удалением от неё - всё придаёт ту или иную окраску коже и вызывается как изменением внешних условий, так и внутренним раздражением.

Как в верхнем слое, так и во внутреннем у всех земноводных находится очень много железок различной величины и различного назначения. Наиболее интересны ядовитые железы. Они расположены в нижнем слое кожи, имеют шаровидную или овальную форму, выделяют слизистую жидкость, в которой находится ядовитое вещество. Амфибии, у которых более развиты такие железы, могут произвольно увеличивать выделения секрета этих желез, и употребляют как средство защиты. В настоящее время установлено, что яды некоторых земноводных очень сильны, но для человека и крупных животных не опасны, потому что содержаться в слизи лишь в незначительной примеси. Однако этот яд может быть смертелен для многих животных. Впрыскивание яда жаб в кровь маленьких птиц быстро убивает их; точно так же ядовитая слизь жаб, введённая в кровь щенят, морских свинок, лягушек и тритонов, действует смертельно. У некоторых жаб, а в особенности саламандр, очень развиты слизистые железы, из которых они могут произвольно вызывать обильное выделение, даже брызжут каплями ядовитой жидкости, именно с этим связано народное поверье, будто саламандра не горит в огне.

Эластичная, очень тонкая и ничем не покрытая кожа земноводных имеет большое значение в их жизни. Ни одна амфибия не пьёт воду обыкновенным способом, а всасывает её исключительно через кожу. Вот почему для них необходима близость воды или сырость. Лягушки, удалённые от воды, быстро худеют, делаются вялыми и скоро погибают. Если к таким изнурённым сухостью лягушкам положить мокрую тряпку, то они начинают прижиматься к ней своим телом и быстро оправляются. Насколько велико количество воды, которую всасывают лягушки через кожу, видно из следующего опыта Томсона. Он взял обсохшую древесную лягушку и, взвесив, нашёл, что вес её равняется 95 граммам. После этого он обернул её мокрой тряпкой, и через час она весила уже 152 грамма. Через кожу у амфибий вода всасывается и выпотевает. Также через кожу, в которой находится огромное количество капилляров, осуществляется газообмен. В закрытой жестяной коробке лягушка, окружённая влажной атмосферой, может прожить 20-40 дней, даже в том случае, если доступ воздуха в лёгкие прекращён. Дыхание при помощи кожи осуществляется как в воде, так и на суше. Особое значение кожное дыхание имеет в то время, когда земноводное долго находится в воде (зимняя спячка, длительное пребывание в водоёме в случае опасности).

1.2 Особенности скелета земноводных

земноводный скелет лягушка медицинский

Устройство скелета земноводных до некоторой степени сходно с рыбами. Различают скелет головы, туловища и конечностей. Скелет головы образован меньшим, чем у рыб, числом костей. Устройство черепа разнообразно. Здесь можно заметить постепенное увеличение костных образований за счёт хрящевых и соединительно-тканных. Характерным признаком всего класса земноводных являются две сочленённые головки на затылочной части черепа, которые соответствуют двум ямочкам первого шейного позвонка. Череп всегда плоский, широкий, глазные впадины очень велики. Черепная коробка состоит из затылочных костей, двух лобных, основной кости. В боковых стенках черепа по большей части окостенение не происходит совсем, или же хрящ окостеневает отчасти. Нёбные кости неподвижно соединены с черепом, на них точно так же, как на сошнике и на клиновой кости, иногда сидят зубы. Нижняя челюсть состоит из двух и более частей и никогда полностью не окостеневает. Лицевой отдел значительно больше мозгового.

Позвоночник земноводных в связи с их полуназемным образом жизни по сравнению с рыбами более расчленён. Он состоит из шейного, туловищного, крестцового и хвостового отделов. У рыбообразных амфибий позвонки совершенно такие же, как и у рыб; у других же развиваются позвонки с сочленённой головкой впереди и ямочкой сзади, чем обуславливается полное сочленение. Поперечные отростки позвонков у всех амфибий хорошо развиты, но настоящие рёбра обыкновенно не развиваются, вместо них бывают лишь костные или хрящевые придатки. Поперечные отростки у некоторых бывают очень длинные и заменяют рёбра.

Шейный отдел образован одним позвонком, который соединяется с черепом. Число туловищных позвонков у земноводных разное. У некоторых видов, например у тритонов, с туловищными позвонками сочленяются слаборазвитые рёбра.

Крестцовый отдел есть у большинства земноводных, он состоит из одного позвонка. Хвостовой отдел у бесхвостых земноводных небольшой (позвонки срослись в одну кость). У хвостатых - этот отдел выражен хорошо.

Парные конечности земноводных резко отличаются от парных плавников рыб. Если плавники рыбы - одночленные рычаги с собственной мускулатурой. В скелете передней конечности земноводных различают плечевую кость, кости предплечья и кисти, а скелете задней конечности - бедренную кость, кости голени и кости стопы. Опорой передних конечностей служит скелет плечевого пояса состоящего из парных лопаток, вороньих костей, а у большинства - ещё и ключиц (Рис.3),. С поясом передних конечностей связана грудная кость, или грудина. Опорой задних конечностей служит тазовый пояс, состоящий из тазовых костей, которые соединяются с отростками крестцового позвонка или с отростками последнего туловищного позвонка.



2. Внутреннее строение

2.1 Пищеварительная система

Состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка и кишечника (Рис. 4). У земноводных более развит желудок, а в кишечнике заметно выделяется двенадцатипёрстная, тонкая и толстая кишки. В двенадцатипёрстную кишку открываются протоки печени вместе с протоком желчного пузыря, в который открываются протоки поджелудочной железы. В тонкой кишке происходит окончательное переваривание пищи и всасывание в кровь питательных веществ. В толстой кишке скапливаются не переваренные остатки пищи. Толстая кишка заканчивается прямой кишкой, называемой клоакой. Сюда же открываются мочевой пузырь (обороняясь, лягушка может выпустить струю скопленной мочи), мочеточники и яйцеводы (у самок).

Земноводные способны очень долгий срок выносить голодание; жаба, посаженная в сырое место, может пробыть без пищи более двух лет.

2.2 Дыхательная система

Большинство земноводных дышат при помощи лёгких и кожи, (кожное дыхание рассматривалось выше). Лёгкие земноводных развиты слабо и несовершенны. Они имеют небольшую внутреннюю площадь соприкосновения с вдыхаемым воздухом. Лёгкие (Рис. 5) имеют вид продолговатых мешочков с тонкими эластичными стенками, в которых разветвляется множество капилляров. Такие лёгкие не могут полностью обеспечивать организм кислородом. Амфибии не всасывают воздух, а заглатывают (Рис. 6). Животное увеличивает объём ротовой полости, и в неё через ноздри входит воздух. Когда дно ротовой полости поднимается к нёбу, ноздри закрываются и воздух проталкиваются через гортань в лёгкие. В лёгких происходит газообмен: кислород проникает в капилляры, а углекислый газ из крови переходит в воздух, который затем выводится наружу.

Лёгочное и кожное дыхание у земноводных развито неодинаково. У тех, кто большую часть жизни проводит в воде, слабее развиты лёгкие, а лучше кожное дыхание. Личинки земноводных дышат жабрами. У некоторых хвостатых земноводных жабры сохраняются на всю жизнь.

2.3 Кровеносная система

В связи с наличием лёгких кровеносная система у земноводных имеет более сложное строение, чем у рыб (Рис. 7). Сердце земноводных состоит из трёх камер: двух предсердий и одного желудочка. Кровь из всех органов собирается в вены и поступает в правое предсердие. В этой крови содержится много углекислого газа и питательных веществ, поступающих из кишечника. В левое предсердие приходит кровь из лёгких. Она богата кислородом.

При сокращении предсердий кровь выталкивается в желудочек. Здесь она частично смешивается. От желудочка отходит крупная артерия, она разделяется на ветви, несущие кровь по всем органам тела (это большой круг кровообращения), и ветви, по которым кровь идёт к лёгким и коже (это малый круг кровообращения). Таким образом, у земноводных, в отличии от рыб не один, а два круга кровообращения - большой и малый.

В эритроцитах крови земноводных по-прежнему есть ядра. Из-за их присутствия до органов доходит меньшее количество кислорода.

2.4 Выделительная система

Выделительная система земноводных включает продолговатые красно-бурые почки, которые располагаются в полости тела по бокам позвоночника, мочеточники и мочевой пузырь. Выделяемые из крови ненужные для организма вещества помочеточника поступают в клоаку, и удаляется наружу (Рис 9, 10).

2.5 Обмен веществ

Слаборазвитые лёгкие, кровеносная система со смешанной кровью и эритроцитами, содержащими ядра, ограничивают поступление кислорода к органам. Поэтому окислительные процессы в тканях идут медленно, мало выделяется энергии. Вследствие этого температура тела земноводных непостоянная. Земноводные относятся к холоднокровным животным.

Так же эти факторы влияют на образ жизни амфибий. Все земноводные малоподвижны.

2.6 Нервная система

Мозг земноводных имеет простое устройство (Рис. 8). Он имеет удлинённую форму и состоит из двух передних полушарий, среднего мозга и мозжечка, представляющего лишь поперечный мостик, и продолговатого мозга. У земноводных сильнее развит передний мозг (далее в эволюции будет наблюдаться именно развитие переднего мозга), но ещё нет коры головного мозга, серого вещества, нервные клетки рассеяны по всей поверхности. Слабее мозжечок. Слабое развитие мозжечка связано с однообразием двигательных реакций земноводных. Спинной мозг развит гораздо лучше, чем головной.

В основе поведения земноводных преобладают безусловные рефлексы, а условные вырабатываются после длительного сочетания безусловных и условных раздражителей.

Из чувств более развиты зрение, слух, обоняние. Язык у большинства амфибий хорошо развит и у лягушек существенно отличается от языка других позвоночных тем, что прикреплён не задним, а передним концом и может выбрасываться изо рта.

Зубы приспособлены лишь к схватыванию и к удерживанию добычи, но не могут служить для её разжёвывания.

2.7 Органы размножения земноводных

Земноводные - раздельнополые животные. Яичники самок и семенники самцов располагаются в полости тела (Рис.9,10).

Время и место размножения земноводных. После зимней спячки все земноводные (за редким исключением) скапливаются в пресных водоёмах. Вскоре самки начинают откладывать икру. Одни из них, например, бурые лягушки, откладывают недалеко от берега водоёма - на мелких, прогреваемых участках. Другие, например, зелёные лягушки, откладывают икру на большой глубине, чаше всего среди водных растений. У лягушек икра склеивается в большие комки, у жаб - в длинные шнуры. Тритоны помещают одиночные яйца (икринки) на листья или стебли водных растений. Оплодотворение у большинства земноводных наружное. При этом самцы выпускают в воду жидкость со сперматозоидами. После оплодотворения в икринках развиваются зародыши.

Земноводные относятся к анамниям, то есть их икринки не имеют амниотической жидкости, это связано с развитием в водной среде. Но, тем не менее, яйца окружены, бывают толстым слоем прозрачного студенистого вещества. Эта оболочка имеет большое значение для зародыша. Она предохраняет зародыш от высыхания, механических повреждений, препятствует сближению икринок между собой, тем самым улучшая доступ кислорода, также она защищает их от поедания другими животными; действительно очень немногие птицы в состоянии проглотить студенистый комок лягушачьей икры; также сама оболочка предохраняет яйца и от нападения рыб, моллюсков и водяных насекомых. Кроме того, эта оболочка как линза собирает солнечные лучи на развивающемся зародыше. Сами икринки чёрные, поэтому хорошо поглощают тепло солнечных лучей, необходимое для развития зародыша.

Развитие зародыша. После того как зародыш закончит первоначальные стадии своего развития, (это происходит примерно через неделю - у лягушек, жаб - или две-три - тритонов), личинка прорывает студенистую оболочку, питаясь её, и начинает вести в воде самостоятельную жизнь. Личинка имеет плоскую приплюснутую головку, округленное тело и веслообразный хвост, отороченный сверху и снизу кожистым плавником. На голове отрастают первоначальные наружные жабры в виде древовидных разветвлённых отростков. Через некоторое время, эти жабры отпадают, и вместо них образуются внутренние жабры. Тело ещё более сужается, хвостовой плавник увеличивается, и постепенно начинают развиваться конечности; у головастиков-лягушек вырастают сначала задние, а потом передние конечности, у саламандр - наоборот. Головастики питаются сначала преимущественно растительной пищей, но постепенно более и более переходят к животной. В то же время происходят изменения и в организации всего тела: хвост, который сначала является единственным органом движения, по мере развития конечностей теряет своё значение и укорачивается; кишечник становится короче и приспосабливается к перевариванию животной пищи; заостряются роговые пластинки, которыми вооружены челюсти головастика, постепенно исчезают и заменяются настоящими зубами. Всё укорачивающийся хвост, наконец, - и головастик превращается во взрослую лягушку (Рис. 13, 14).

В развитии мозга и органов чувств земноводных замечается большое сходство с рыбами. Сердце образуется у личинок очень рано и тотчас же начинает действовать. Аорта проходит в жаберные дуги и разветвляется сначала в наружных жабрах, а позднее и во внутренних. Обратно кровь течёт по вене, идущей вдоль хвоста, а затем разветвляется на поверхности желточного пузыря и через желточные вены возвращается обратно в предсердие.

3. Земноводные в науке

3.1 Происхождение и эволюция земноводных

В верхнем девоне от пресноводных кистеперых рыб обособились первые земноводные - ихтиостегиды - Ichthyostegalia. Видимо, уже в верхнем девоне они дали начало двум подклассам земноводных - тонкопозвонковых и дугопозвонковых, - господствовавших в наземной фауне каменноугольного периода и вытеснивших пресноводных кистеперых рыб из мелководных водоемов. Палеозойских земноводных, независимо от их таксономической принадлежности, обычно называли стегоцефалами или панцирноголовыми, так как они обладали сплошным панцирем из покровных (кожных) костей, покрывавших черепную коробку; в панцире имелись лишь отверстия ноздрей, глазниц и теменного органа. У некоторых стегоцефалов все тело было покрыто рыбообразной чешуей, у других кожные окостенения сохранялись лишь на нижней стороне тела, образуя брюшной панцирь (защита брюха при ползании по суше). У многих видов тазовый пояс не сочленялся с позвоночным столбом, а пояс передних конечностей иногда сохранял связь с затылочным отделом черепа. Парные конечности были относительно слабыми.

Дугопозвонковые земноводные (подкл. Apsidospondyli) палеозойской эры объединяются в надотр. лабиринтодонтов -Labyrinthodontia, названных так потому, что наружная поверхность их зубов имела сложную складчатость, на поперечном распиле зуба образующую лабиринт эмалевых петель. В конце девона он дал начало многим группам земноводных; от него же отделилась ветвь, ведущая к рептилиям (Шмальгаузен, 1964). Отряд рахитомовые - Rhachitomi и обособившийся от него в карбоне отряд стереоспондильных амфибий - Stereospondyli представлены видами разного размера (наиболее крупные достигали 5 м длины). У части видов при крупной голове и тяжелом неуклюжем туловище хвост был заметно укорочен. Лабиринтодонты начали вымирать уже в конце палеозоя (в перми) и лишь немногие сохранились до среднего триаса.

Видимо, от каких-то примитивных рахитомовых произошли прыгающие бесхвостые земноводные - надотряд Salientia. В отложениях нижнего триаса обнаружены остатки примитивных бесхвостых (длина около 10 см, туловищных позвонков около 15, есть короткие ребра, бедро еще длиннее голени, видимо, был короткий хвост); их объединяют в отряд Proanura. Встречающиеся со средней юры виды (туловищных позвонков около 10, голень не короче бедра) относят уже к отряду бесхвостые - Anura, включая в него и всех современных бесхвостых амфибий.

Видимо, в конце девона - начале карбона от каких-то ихтиостегид или примитивных рахитомовых отделился отряд антракозавры - Anthracosauria (или эмболомеры). В начале перми антракозавры вымерли, но в середине карбона от них отделились сеймуриаморфы - Seymouriamorpha, эволюция которых шла по пути приобретения все большей наземности и подвижности. Сеймуриаморфы, несмотря на многие амфибийные признаки, обладали конечностями, сходными с рептилиями; многие зоологи относят их к пресмыкающимся. Другие зоологи и палеонтологи склонны относить их к классу земноводные, выделяя в качестве подкласса батрахозавров - Batrachosauria.

В конце девона от ихтиостегий обособились тонкопозвонковые земноводные - подкласс - Lepospondyli. Палеозойских лепоспондильных стегоцефалов делят на три отряда. Отряд микрозауриа - Microsauria представлен мелкими формами (до 50 см длиной), по внешнему виду напоминающими современных тритонов и саламандр. От каких-то, вероятно, пермских микрозаурий обособились ныне существующие отряды земноводных: хвостатые Urodela (остатки известны с середины мелового периода) и безногие - Apoda (ископаемые остатки пока не обнаружены). Отряд нектридиа - Nectridia объединяет более крупных (длиной до 100 см) тритоноподобных земноводных, видимо, преимущественно водного образа жизни. Отряд аистопода - Aistopodaвключает мелких животных (длина 20-50 см) с змееобразным телом и редуцированными конечностями. Последних два отряда вымерли, не оставив потомков.

В перми большинство групп амфибий вымирает и лишь немногие формы некоторых групп доживают до середины триаса. В нижней перми, как и в карбоне, на большей части суши преобладал теплый и влажный климат. Лишь в верхней перми и в триасе, уже после вымирания большинства палеозойских земноводных, он стал более сухим и жарким. В середине каменноугольного периода обособляются первые примитивные пресмыкающиеся - сеймуриаморфы. Сохраняя многие амфибийные черты, они заселяли те же биотопы, что и земноводные.

Динамика численности земноводных изучена слабо. На относительно небольшом числе видов выяснено, что неблагоприятные изменения погодных условий в сочетании с характерными для амфибий высокой смертностью и небольшой продолжительностью жизни приводят к резким колебаниям численности. Из-за сильных засух, повлекших повышенную гибель икры, головастиков и сеголеток, в 1936-1939 гг. в Подмосковье резко снизилась численность травяных лягушек; в благоприятные для размножения 1940-1952 гг. численность быстро восстановилась. Изменения численности в 5-10 раз, определяемые в первую очередь погодными условиями (засухами, снижающими успешность размножения, и холодными, бесснежными зимами, когда резко увеличивается смертность зимующих на суше особей), отмечены для других лягушек, жаб, тритонов. Влияние врагов и болезней, вероятно, может усугубить неблагоприятное воздействие погодных условий. Установлена способность лягушек заражаться микробами туляремии и гибнуть от заболевания.

Причины и размеры смертности связаны с видовыми особенностями экологии. Жерлянки откладывают одиночные икринки, а их головастики не образуют заметных скоплений. Суммарная смертность икры и личинок составляет около 46%. Прошедшие метаморфоз сеголетки зимуют на суше, и в первую зимовку их смертность из-за промерзания может достигать 98%. Откладываемая большими кучками на поверхности воды икра и держащиеся скоплениями головастики травяной лягушки чаще становятся добычей разнообразных хищников; много икры и головастиков гибнет при обсыхании мелких луж. Общая суммарная гибель икры и головастиков травяной лягушки достигает 80-90%, т. е. заметно выше, чем у жерлянок. Сеголетки травяной лягушки зимуют на дне водоемов, и обычно их смертность в первую зимовку несравненно меньше, чем смертность сеголеток жерлянок

3.2 Медицинское значение лягушек

Кожа лягушек и жаб выделяет вещества, содержащие огромное число различных соединений. Некоторые из них уже давно используются людьми. Это яды. Они необходимы для защиты от хищников, а также различных микроорганизмов.

В дозированном виде яды, как известно, могут быть и целительными. В старинных восточных рецептах упоминаются яды, собираемые с кожи некоторых жаб. В наше время особый интерес ученых обращен на лягушачьи яды, способные снижать кровяное давление человека, расширять сосуды, возбуждать дыхание и кровообращение, губительно действовать на гельминтов, ускорять заживление ран и предохранять их от нагноения. Заключительным этапом таких исследований должен стать синтез этих очень сложных соединений, что обеспечит массовое производство этих лекарств.

В некоторых лабораториях занимаются выделением защитных веществ. Возможно, со временем они смогут заменить теряющие свою силу антибиотики. Кое-что удалось уже сейчас: на основе составных частей лягушачьего яда синтезировано эффективное лекарство для борьбы с кожными грибами.

В настоящее время с помощью амфибий изучают генетический аппарат клетки, вопросы регенерации органов, совместимости тканей и многое другое. Отметим только, что первая успешная пересадка сердца у лягушки была сделана еще 53 года назад советским ученым Н.П. Синицыным. Его подопечные с пересаженным сердцем благополучно жили помногу лет и оставались практически здоровыми.

С древних времен саламандр считали страшно ядовитыми животными. Множество желез, которые заключаются в ее коже, могут обильно выделять слизь, которая совершенно безвредна, но с давних времен, по предрассудку, считалась очень ядовитой. На этом же обильном выделении слизи основан миф о том, что саламандру не берет огонь. В действительности же спасает ее от его воздействия все та же обильно выделяющаяся слизь.

Ядовитые свойства слизи, как видно, всегда сильно преувеличивались, но несомненно, что сок этот смертелен для многих мелких животных: птичек, гадов и пресмыкающихся. Из новейших опытов оказывается, что кожные выделения саламандры ядовиты при впрыскивании в кровь и приеме внутрь. Однако для крупных животных и человека яд этот не опасен и вызывает только легкое воспаление на коже.

Способность к регенерации вследствие эволюции у многих высокоорганизованных форм заметно уменьшается и даже совсем исчезает. У земноводных же отломленный хвост, отрезанный палец и даже целая нога вырастают вновь. Живучесть некоторых амфибий поразительна, в особенности отличаются этим качеством хвостатые амфибии. Саламандру или тритона можно совершенно заморозить в воде, в таком состоянии они становятся ломкими, и не проявляют решительно никаких признаков жизни, но лишь лед растает, животные эти пробуждаются снова и, как ни в чем не бывало, продолжают жить. Вынутый из воды и помещенный в сухое место, тритон съеживается, и представляет совершенно безжизненную массу. Но стоит только этот мертвый комок бросить в соду, как снова получается живой тритон в полном благополучии.

Спаланцани производил очень жестокие опыты над этими животными, отрезая у них ноги, хвост, выкалывая глаза и т.п., и оказалось, что все эти части полностью восстанавливаются, даже по нескольку раз. Блюменбах вырезал у тритона 4/5 глаза и убедился, что через 10 месяцев у него образовался новый глаз, отличавшейся от прежнего только меньшей величиной. Что кается хвоста и конечностей, то они восстанавливаются такой же величины, как и прежние.

3.3 Земноводные в природе и жизни человека

Еще в древности люди использовали яд жаб и лягушек для смазывания стрел. Как было сказано выше, яд большинства амфибий безопасен для человека, но для мелких животных и птиц смертелен. Также некоторые яды применяются в медицине.

Амфибии приносят неоценимую пользу сельскому хозяйству. Среди вредителей , уничтожающих урожай прямо на корню, первое место принадлежит насекомым. Подавляющее большинство лягушек, квакш, жаб и саламандр питается насекомыми, некоторые охотно уничтожают моллюсков, наконец, самые крупные амфибии не брезгуют и грызунами. Изучение пищевых объектов амфибий в нашей стране и во всем мире показало, что в пищу идут преимущественно вредные насекомые. Лягушки и жабы чаще всего поедают то, что попадается им на глаза, а так как в очагах массового размножения вредителей гораздо больше, чем любых других насекомых, в желудках амфибий они составляют 80-85% всей съеденной пищи.

Амфибии - самые универсальные защитники растений. Во-первых, у них чрезвычайно широк спектр охотно поедаемых объектов, гораздо шире, чем у птиц. У большинства амфибий нет пищевых предпочтений. Едят они все подряд без особого разбора, лишь бы трофей двигался и был съедобен. Об этом свидетельствует достаточно разнообразное меню наших северных лягушек и жаб. Они охотно едят саранчовых и долгоносиков, клопов, щелкунов, короедов, различных жуков, в том числе и колорадского, гусениц совок, пядениц и других бабочек. Значительную долю охотничьих трофеев квакш составляют блошки и жуки-листоеды. Не отказываются они и от моллюсков. Во-вторых, амфибии, в отличии от птиц, малочувствительны к ядам, поэтому не отказываются от ядовитых, имеющих неприятный запах или ярко, точнее пугающе окрашенных насекомых. Не отказываются они и от мохнатых гусениц, которых подавляющее большинство пернатых есть избегает.

Также насекомоядные пернатые питаются лишь в светлое время суток. Поэтому в их желудки попадают только те вредители, которые активны днем. А лягушки и саламандры охотятся в любое время суток. Они приносят заметную пользу тем, что уничтожают ночных насекомых, недоступных птицам.

К числу ночных врагов растений относятся слизни. Это всеядные существа. Они поедают рожь, пшеницу, клевер, вику, горох, тыкву, морковь, капусту, картофель, табак, мандарины и лимоны. Они проникают в парники и теплицы, на земляничные плантации и бесчинствуют там, когда урожай уже созревает, и применять химию уже больше нельзя. Амфибии не чураются слизней, а жаб можно отнести к числу их наиболее активных врагов.

Амфибии охотники-универсалы. Некоторые из них добывают корм в воде или с ее поверхности. Большинство лягушек и саламандр охотятся на земле. Квакши и древесные саламандры, как птицы, находят свою добычу на ветвях кустов и в кронах деревьев. Удивительный охотничий снаряд - язык, позволяет лягушкам и квакшам хватать насекомых прямо на лету. Влет «бьют» дичь наши прудовые и озерные лягушки, а тропические веслоногие лягушки настигают добычу в полете. Многие амфибии приспособились добывать пропитание в земле. В общем, растения все целиком, от кроны до корней, находятся под их охраной.

Немалую пользу приносят жабы, лягушки квакши и саламандры, уничтожая кровососущих насекомых - комаров, мух, слепней и оводов, которые досаждают нам летом. Среди кровопийц немало переносчиков возбудителей таких опасных болезней, как малярия. Мухи, обитающие в наших жилищах, переносят опасных микробов на своих лапках. На комаров и мух активно охотятся и взрослые лягушки, и молоденькие лягушата, и головастики тритонов. Жерлянки и водяные лягушки уничтожают личинок и куколок комаров.

Безусловно, амфибии, как и любые другие хищники, не в состоянии полностью истребить популяцию какого-либо вредителя. Но это от них и не требуется. Достаточно, что они резко снижают численность вредителей и удерживают ее на среднем или даже низком уровне.

Отсутствие терморегуляции и в связи с этим незначительный расход энергии позволяет амфибиям тратить на насущные нужды организма лишь 40% энергетических ресурсов потребляемой пищи. Остальные 60% идут на построение собственного тела. В связи с этим амфибии как продуценты биомассы значительно превосходят теплокровных животных, млекопитающих и птиц. Поэтому так велика их роль в экологических системах. По той же причине их выгодно разводить и использовать как пищевой объект.

Многие виды лягушек и саламандр вполне съедобны и служат превосходным питательным продуктом. Они входят в меню жителей многих стран, в том числе и Европы.

В некоторых странах численность земноводных, в частности лягушек, из-за неумеренного их отлова сильно уменьшилась. В нашей стране истребление земноводных запрещено законом.

В некоторых чрезвычайно редких случаях амфибии могут причинять вред. Лягушки-быки наносят существенный ущерб в прудовых хозяйствах. Другие виды не вредят рыбному хозяйству.

Большую пользу приносят озерная и прудовая лягушки. Значительную часть их рациона составляют хищные водяные жуки и их не менее хищные личинки, которые питаются мальками рыб. Таким образом, в наших хозяйствах лягушки полезны тем, что уничтожают злейших врагов рыбной молоди. Сами лягушки на молодь карпа, являющегося основным объектом рыборазведения, «смотрят косо». Это подтвердило специально проведенное исследование: в 275 вскрытом желудке было обнаружено лишь 44 малька. Несомненно, польза, приносимая уничтожением хищников, значительно превышает незначительный ущерб от лягушек - любительниц рыбного стола, иногда лакомящихся мальками.

3.4 Некоторые представители

Обыкновенная зеленая лягушка.

Ranaesculenta

Отряд бесхвостые - Ecaudata

Длина ее, не считая ног, достигает 6-8 см. Кожа гладкая, скользкая, цвет зеленый с черными пятнами и с тремя продольными желтыми полосами. Тело ее почти четырехугольное, неуклюжее; голова широка, сплюснутая, с большой широкой пастью. Конечности хорошо развиты, в особенности задние. Глаза большие, очень подвижные, навыкате, хотя могут втягиваться далеко вглубь глазничных впадин. Ушные отверстия прикрыты наружной барабанной перепонкой.

Животные эти встречаются обыкновенно в большом количестве в местах, подходящих для их жительства, таковыми являются маленькие озерки, в особенности окруженные кустарниками и поросшие водяными растениями, канавы хотя бы и пересыхающие, но на короткое время, болото, топи и трясины.

Зеленая лягушка может быть названа очень хищным животным, она питается только животными, пойманными ею самой. Чаще всего она пожирает насекомых, пауков и улиток, не дает также спуску молодым лягушкам и головастикам, даже собственного вида.

Уже в начале апреля, если этому благоприятствует природа, лягушки пробуждаются от зимней спячки, но кладка икры начинается у них лишь тогда, как наступит теплая погода. Яйца лягушек светло-желтого цвета, окружены толстым слоем студенистого вещества и соединены в гроздь довольно значительной величины, а иногда и в шнуры; откладывается их очень много.

Первоначальное развитие происходит очень быстро: уже на 4 сутки замечается движение зародыша, на пятые - к концу шестых (в зависимости от погоды: теплая - развитие происходит быстрее, холодная - медленнее) - оболочка лопается, и появляется головастик. Если рассматривать его в увеличительное стекло, то в нем ясно можно различить глаза и рот. В течение первых дней его свободной жизни рост быстро увеличивается, голова утолщается, тело делается более округлым, хвост удлиняется. Точно так же происходит изменение жабр наружных на внутренние, а на 14 день образуются легкие. Питается головастик так: наряду с растительными веществами и животными он поедает мелкие личинки тритонов и лягушек, рыбью икру и мелких водных насекомых.

На втором месяце жизни рост головастика замедляется, когда он, наконец, достигает в длину 6-7 см, то у него уже вполне сформировались ноги, но хвост все еще остается длиннее всего тела. После этого начинается постепенное укорачивание хвоста, который сделался теперь ненужным, а когда хвост исчезает, то молодой лягушонок оказывается меньше ростом, чем был головастик, из которого он только что образовался. Весь цикл превращения заканчивается в 4 месяца, но рост лягушки продолжается до 5 и даже более.

Лягушка-бык.

Ranacetesbyana

Отряд бесхвостые - Ecaudata

Лягушка-бык имеет туловище от 17 до 19 см, а задние ноги в 24 см. Окраска приблизительно такая же, как у нашей зеленой лягушки. Область ее обитания простирается от нижнего бассейна Миссисипи до побережья Атлантического океана. Живет она обыкновенно около рек, в густых кустарниковых зарослях. Голос имеет очень громкий, слышный на расстоянии нескольких миль, так что концерты, которые они задают весной, а в некоторых местах почти круглый год, составляют истинное несчастье местных жителей.

Сообразно своему гигантскому росту лягушка-бык очень прожорлива и в несчетном количестве пожирает всяких насекомых, наземных, водных, улиток, а также хватает мелких рыбок, даже небольших птичек. У фермеров они проводят опустошения домашних птиц: поедают молодых утят, набрасываются на цыплят, приблизившихся к берегу, и, прежде чем подоспеет на помощь яростно кудахтающая наседка, утаскивают свою добычу в воду и там поедают. Рассказывают, что лягушки эти поедают даже змей весом до 300 граммов. Лягушка эта представляет довольно лакомую дичь и на нее охотятся не только с сачками и удочкой, но также стреляют их дробью.

Жерлянки.

Отряд бесхвостые - Ecaudata

Жерлянка больше похожа на небольшую жабу, сверху серая или черная, снизу оранжевая, в черных пятнах. Кожа жерлянок ядовита. Не так смертельно, как у древолазов, но сильнее, чем у наших жаб. Предупреждает о своей несъедобности жерлянка так: переворачивается черно-красным брюхом вверх. Когда напугана, словно пеной, покрывается ядовитыми выделениями.

Икра прикрепляется ночью к растениям и прочим, имеющимся под водой предметам. Примерно через неделю из нее выводятся головастики. Через три месяца, а где теплее - и раньше, превращаются в лягушат (в июле-августе).



Заключение

Все земноводные в той или иной степени полезны для человекапрежде всего тем, что поедают многих вредных беспозвоночных (моллюсков, насекомых и их личинок, в том числе комаров и др.), повреждающих сельскохозяйственные и лесные культуры или переносящих заболевания человека и домашних животных. У наземных видов пищевые объекты обычно более разнообразны, чем у видов с водным образом жизни. Земноводные часто поедают беспозвоночных с неприятным запахом или вкусом, охотятся в сумерках и ночью. Поэтому их деятельность дополняет полезную деятельность птиц. Однако польза от земноводных в целом невелика, так как они достигают большой численности лишь в немногих ландшафтах. Икра, головастики и взрослые особи видов, ведущих преимущественно водный образ жизни, интенсивно поедаются многими промысловыми рыбами, утками, цаплями и другими птицами. Земноводные составляют существенную часть летнего рациона некоторых пушных зверей (норка, хорь и др.); выдры питаются лягушками .

В ряде стран крупные саламандры и лягушки используются в пищу людьми (Франция, Юго-Восточная Азия, Америка и т. д.). В США есть фермы, которые разводят лягушку-быка; в продажу поступают задние лапки (пара массой 250-400 г), а остальные части тушек перерабатываются на корм скоту. Очень велико значение амфибий как лабораторных животных, используемых в самых разнообразных биологических и медицинских исследованиях.

В ряде стран Западной Европы численность многих земноводных резко снизилась. Причины этого разнообразны: изменение местообитаний в результате мелиорации и хозяйственного освоения территорий, загрязнение воды в нерестовых водоемах, преследование со стороны человека и т. п. Поэтому в некоторых странах сейчас приняты специальные законы, оберегающие земноводных и запрещающие их добычу. Для лабораторных целей разводят аксолотлей, предпринимаются попытки искусственного разведения и других видов.

Лишь местами земноводные имеют отрицательное значение. Так, поедая молодь рыб, некоторый ущерб в рыборазводных хозяйствах могут наносить зеленые лягушки - прудовая и особенно озерная; в отдельных рыбхозах в дельте Волги они уничтожают до 0,1% мальков. Однако этот ущерб перекрывается истреблением водных насекомых, поедающих икру и молодь рыб. Следует учитывать, что и сами земноводные служат пищей рыб. Некоторое отрицательное значение земноводные могут иметь и как промежуточные хозяева глистов, поражающих птиц и пушных зверей, а также как временные хозяева возбудителя тулерямии.



Список использованной литературы

1. Акимушкин И.И. «Мир животных: Птицы. Рыбы, земноводные и пресмыкающиеся».

2. Брэм А.Э. «Жизнь животных»

3. Махлин М.Д. « Жизнь животных».

5. Никишов А.И. Шарова И.Х «Биология: Животные»

6. Сергеев Б.Ф. « Земноводные в природе»

7. Жизнь животных. Энциклопедия в шести томах. Том 5

8. Банников А. Г., Денисова М. Н. Очерки по биологии земноводных. М.,

9. Воронцова М. А., Лиознер Л. Д., Маркелова И. В, Пухельская Е. Ч. Тритон и аксолотль. М., .

10. Гуртовой Н. Н., Матвеев Б. С., Дзержинский Ф. Я. «Практическая зоотомия позвоночных. Земноводные, пресмыкающиеся».

11. Терентьев П. В. «Лягушка»

12. Терентьев П. В. «Герпетология»

13. Шмальгаузен И. И. «Основы сравнительной анатомии».

14. Шмальгаузен И. И. «Происхождение наземных позвоночных. М».

15. М.: Колос «Мир амфибий».

16. http://www.aquaria.ru

17. http://bufodo.apus.ru



Приложение А

Рисунок 1. Древнее земноводное

Рисунок 2. Скелет передней конечности кистепёрой рыбы и древнего земноводного



Рисунок 3. Плечевой пояс земноводных Рисунок 4. Пищеварительная система лягушки



Приложение В

Рисунок 5. Лёгкие земноводного Рисунок 6. Схема вдоха и выдоха лягушки

Рисунок 7. Кровеносная система лягушки



Приложение С

Рисунок 8. Нервная система лягушки

Рисунок 9. Органы размножения и выделения самца лягушки



Рисунок 10. Органы размножения и выделения самки лягушки



Приложение D

Рисунок 11. Строение кожи земноводных

Рисунок 12. Строение головы и ноги лягушки

Рисунок 13. Развитие тритона Рисунок 14. Развитие лягушки.

Приложение E

Настоящие лягушки (род)

Остромордая лягушка (Ranaarvalis)

Красноногая лягушка (Ranaaurora)

Желтоногая лягушка (Ranaboylii)



Лягушка-бык (Ranacatesbeiana)

Размещено на Allbest.ru