Клас земноводні

Клас Земноводні. Земноводні, або амфібії -- перша група хребетних тварин, що у процесі історичного розвитку вийшла на сушу, однак їх розмноження та розвиток відбувається у прісній воді. Вихід земноводних на сушу пов'язаний із виникненням багатьох прогресивних ознак: появою п'ятипалої кінцівки; розвитком легень; розділенням передсердя на дві камери; появою двох кіл кровообігу; прогресивним розвитком центральної нервової системи і органів чуття.

Клас Земноводні налічує понад 2,8 тис. видів (з них в Україні -- 17), які належать до трьох рядів: Хвостаті (тритони, саламандри), Безхвості (жаби, ропухи), Безногі (червуги).

Загальна характеристика земноводних. Місця проживання земноводних. Багато земноводних значну частину життя проводять у прісних водоймах або поблизу них. По берегах озер і ставків зустрічаються озерна і ставкова жаби. Водойми зі стоячою або слабопроточною водою та болота населяють кумки. Деякі жаби (земляна, трав'яна, гостроморда) до води приходять лише під час розмноження. Найменше зв'язані з водою і зустрічаються навіть у пустелі ропухи. Більшість видів безногих земноводних ведуть підземний спосіб життя. Земноводні активні в теплий період року. При зниженні температури до 4 °С вони впадають у заціпеніння. Зимують, зазвичай, на дні водойм (зелені жаби) або в укриттях на суші (тритони, кумки, ропухи).

Особливості будови земноводних. Тіло земноводних коротке, широке, без вираженого хвоста (жаби) або довге з хвостом (тритони, саламандри). У всіх земноводних, крім безногих, є дві пари кінцівок, які закінчуються пальцями, для пересування на суші. Шкіра тонка, гола, з численними слизовими залозами. Слиз зменшує тертя земноводних у воді, запобігає проникненню в шкіру хвороботворних бактерій і грибів, деякою мірою захищає її від пересихання, створює рідку плівку, в якій розчиняється атмосферний кисень і таким чином забезпечується дихання через шкіру. Забарвлення тіла захисне або попереджувальне. Окремі види земноводних (деревні квакші) здатні змінювати забарвлення залежно від кольору фону. На голові земноводних міститься пара великих опуклих очей і пара ніздрів.

Особливості скелета. У зв'язку з виходом на сушу у земноводних ускладнилась будова скелета. У ньому розрізняють скелет голови, тулуба і кінцівок. Череп переважно хрящовий, але складається з меншої кількості кісток, ніж череп риб. Хребет диференційований на 4 відділи: шийний, тулубний, крижовий і хвостовий. У шийному відділі е лише один хребець. За допомогою двох потиличних виростів череп з'єднується з шийним відділом хребта, що забезпечує рухливість голови у вертикальній площині. Число тулубових хребців різне (від 7 до 100), а крижовий хребець один. У хвостовому відділі хребців багато (у хвостатих), або вони зрослися в одну хвостову кістку (у безхвостих).

Скелет кінцівок складається зі скелета вільних кінцівок і скелета їхніх поясів. Передні кінцівки утворені кістками плеча, передпліччя та кисті, а задні -- кістками стегна, гомілки та стопи. Відділи кінцівок рухомо з'єднуються між собою за допомогою суглобів. У більшості земноводних стопа має по 5 пальців. У безхвостих земноводних пальці стопи з'єднуються між собою плавальною перетинкою, що забезпечує їхнє пересування у воді. У зв'язку з великим навантаженням на кінцівки значного розвитку досягають пояси кінцівок. Пояс передніх кінцівок утворений парними кістками: лопатками, воронячими кістками та ключицями. Воронячі кістки з'єднуються з грудиною. Грудної клітки у земноводних немає. Пояс задніх кінцівок утворений парними кістками: сідничними, клубовими та лобковими. Він кріпиться: до крижового відділу хребта, утвореного одним хребцем. Однак у будові як самих кінцівок, так і їхніх поясів у земноводних є примітивні ознаки: неповне окостеніння поясів; відсутність зв'язку плечового пояса з осьовим скелетом; розташування плеча і стегна паралельно до поверхні землі.

Скелетна мускулатура. У зв'язку з ускладненням рухів у земноводних, порівняно з рибами, м'язи більш диференційовані. Добре розвинені м'язи вільних кінцівок та їх поясів.

Органи порожнини тіла та нервова система земноводних.Особливості внутрішньої будови. Травна система у земноводних має складнішу, ніж у риб, будову. Широкий рот веде до великої ротової порожнини. У ротовій порожнині (на щелепах, піднебінні) більшості земноводних розташовані дрібні однотипні зуби. Добре розвинутий язик. Він липкий. Язик безхвостих земноводних переднім кінцем прикріплений до нижньої щелепи, задній його кінець вільний і під час захоплювання здобичі викидається назовні. Проковтуванню їжі допомагають очні яблука. Шлунок слабо відмежований від стравоходу. Кишечник відкривається у клоаку. Важливу роль у травленні їжі відіграють травні залози: печінка і підшлункова залоза.

· Органами дихання у більшості земноводних у дорослому стані е легені. Повітря у легені надходить через дихальні шляхи: довгу трахею (у хвостатих) або коротку трахейно-гортанну камеру шляхом заковтування. Значну роль у газообміні всіх земноводних відіграє шкіра.

· Кровоносна система земноводних у зв'язку з наявністю легень складається з двох кіл кровообігу: великого і малого. Серце у них трикамерне (два передсердя та один шлуночок). До всіх органів, окрім голови, тече змішана кров.

· Органи виділення представлені тулубовими нирками та видільними протоками, що відкриваються у клоаку. У земноводних є сечовий міхур. Продукти обміну речовин частково виділяються через шкіру.

· Обмін речовин. Слабкий розвиток легень, змішування артеріальної і венозної крові у шлуночку серця не забезпечують органи тіла великою кількістю кисню, тому процеси окиснення у тканинах відбуваються повільно, виділяється мало енергії і температура тіла земноводних невисока і непостійна. Земноводні -- холоднокровні тварини.

· Центральна нервова система у земноводних складається з таких самих відділів, що й у риб, але передній мозок більших розмірів і розділений на півкулі. Мозочок розвинений гірше, що зв'язано з обмеженістю їх рухів.

Будова органів чуття у земноводних відповідає наземному способу життя. Органи зору характеризуються наявністю опуклої рогівки, лінзоподібного кришталика. У більшості земноводних (за винятком хвостатих) очі захищені повіками: верхньою, нижньою та миготливою перетинкою; є слізні залози. Орган слуху складається з внутрішнього та середнього вуха, відмежованого від навколишнього середовища барабанною перетинкою. У земноводних наявний голосовий апарат. Органами нюху є зовнішні та внутрішні ніздрі. За запахом вони розрізняють їжу, середовище, представників свого виду. Органи смаку розвинені пагано.

Розмноження і розвиток земноводних. Їх походження і значення.Час і місце розмноження земноводних. З настанням весни у яєчниках самок розвиваються яйця (ікра), а в сім'яниках самців -- сім'яна рідина зі сперматозоїдами. Незабаром на добре прогрітих ділянках водойм самки відкладають дозрілу ікру, а самці випускають на неї сім'яну рідину. Таким чином, запліднення ікринок відбувається у воді. Кожна ікринка земноводних має прозору драглисту оболонку, яка у воді набухає і перешкоджає зближенню ікринок між собою, поліпшуючи доступ до них кисню. Оболонка виконує також роль своєрідної лінзи -- фокусуючи сонячні промені на яйце, вона отримує більше тепла. Верхня частина яйця містить чорний пігмент, який поглинає тепло сонячних променів і перешкоджає проникненню ультрафіолетових.

Розвиток земноводних. Розвиток у земноводних -- з перетворенням (яйце -- личинка -- доросла особина). Личинки земноводних (у безхвостих їх називають пуголовками) схожі на риб. У них є зябра, органи бічної лінії, плавець. Скелет повністю хрящовий, є хорда. Серце в них двокамерне, одне коло кровообігу. В міру росту і розвитку в них з'являються кінцівки, розвиваються легені, третя камера серця, друге (мале) коло кровообігу. Після розсмоктування хвоста, зміни форми голови личинки стають схожими на дорослих особин. Від появи личинок з ікри до перетворення їх у дорослих тварин проходить близько 2-3 місяців.

Походження земноводних. Тісний зв'язок з водою, подібність з рибами на ранніх стадіях розвитку свідчать про походження земноводних від давніх риб. На це вказують і знахідки скелетів вимерлих земноводних, подібних до тритонів. Давні земноводні мали значну подібність з рибами, особливо з давніми кистеперими (у тих і інших протягом усього життя зберігалася хорда, у черепі був непарний тім'яний отвір, шкіра мала луски, у скелеті передніх кінцівок були подібні кістки). Давні земноводні приблизно 300 мли. років тому дали початок сучасним групам земноводних.

Значення земноводних полягає в тому, що вони поїдають багатьох шкідливих безхребетних (молюсків, комах та їх личинок), мишей та щурів -- переносників збудників захворювань людини. Самі ж земноводні є їжею для багатьох птахів та ссавців. У деяких країнах населення використовує в їжу м'ясо великих жаб та саламандр. Жаби і тритони є об'єктами медико-біологічних досліджень. Земноводні завдають і деякої шкоди: переносять небезпечні захворювання (туляремія), поїдають мальків риб. Окремі види стали нечисленними і в Україні. До Червоної книги України занесено 5 видів земноводних: саламандру плямисту, тритонів карпатського та гірського, ропуху очеретяну, жабу прудку.