Экология земноводных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

ЭКОЛОГИЯ ЗЕМНОВОДНЫХ



Введение

Актуальность данной темы заключается в том, что в настоящий момент наблюдается резкий спад численности представителей данного класса животных, причины, которого точно не установлены. Ежегодно герпетологами описывается несколько десятков новых видов животных из данного класса. Особенности биологии и экологии большинства из них до сих пор не изучены, и они остаются, известны только своими названиями. А изучение их биологии зачастую представляет интерес для специалистов других биологических дисциплин. Подтверждением выше сказанного могут служить открытия полиплоидных видов и гибридов среди зеленых лягушек. Так же земноводные являются активными регуляторами численности беспозвоночных, в том числе и вредных с точки зрения человека.

Земноводные занимают особое место среди других животных, так как представляют собой первых и наиболее просто организованных наземных позвоночных.

Земноводные -- самый малочисленный класс позвоночных, включающий лишь около 3400 видов, объединяемых в 3 отряда: безногие, бесхвостые и хвостатые.

Безногие земноводные (Apoda) объединяют примерно 165 видов тропических червяг, большинство из которых ведет подземный образ жизни. Скорее всего, это очень древние земноводные, дожившие до наших дней благодаря приспособленности к подземному образу жизни, уйдя, таким образом, от конкуренции с другими более совершенными позвоночными.

Хвостатых земноводных (Caudata, или Urodela) известно всего около 340 видов. К ним относятся саламандры и тритоны, распространенные почти исключительно в северном полушарии.

Бесхвостые земноводные (Anura) содержат наибольшее число -- около 2900 видов, приспособившихся к передвижению по суше прыжками при помощи удлиненных задних конечностей. Из наших земноводных сюда относятся различные лягушки, жабы, чесночницы, жерлянки, квакши и т. п. Распространены бесхвостые по всем материкам, кроме Антарктиды.

Отряд	Семейство	Виды
Бесхвостые	Лягушки	Лягушка озерная
		Лягушка травяная
		Лягушка остромордая
	Жабы	Жаба серая
		Жаба зеленая
	Чесночницы	Чесночница обыкновенная
	Жерлянки	Жерлянка краснобрюхая
Хвостатые	Углозубы	Углозуб сибирский
	Тритоны	Тритон обыкновенный
		Тритон гребенчатый
Безногие	Червяги	Червяга ленивая змея
		Червяга кольчатая

Таблица 1. Отряды земноводных



1. Происхождение и общие сведения о земноводных

1.1 Появление земноводных

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. 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 с начала верхнего карбона (в палеозое) и до конца триаса (в мезозое) амфибии первенствовали в тогдашней фауне.

В конце каменноугольного периода на Земле появился один из представителей крупных земноводных -- мастодонзавр. Это был крупный хищник, питавшийся почти исключительно рыбами и 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 ненадолго 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, а 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, положили начало возникновению следующей группы -- высших позвоночных (пресмыкающихся). Впервые именно пресмыкающиеся стали размножаться на суше в отрыве от воды. У них появились яйца с плотной внешней оболочкой, предохраняющей их от высыхания и механических повреждений.

1.2 Места обитания земноводных

В настоящее время на земном шаре живет около 3000 видов. Земноводные обычно встречаются в пресных водоемах и поблизости от них. Здесь они питаются беспозвоночными животными. В случае опасности быстро прыгают в воду.

Некоторые виды амфибий, например травяная и остромордая лягушки, обыкновенная жаба, живут в основном вдали от водоемов. Днем прячутся среди комков почвы и других укрытий, а в сумерки выходят на охоту. Только в период размножения они переходят жить в водоемы.

Все земноводные активны лишь в теплое время года. При понижении температуры окружающей среды до 4°С они впадают в оцепенение. В состоянии анабиоза процессы жизнедеятельности не прекращаются, но проходят на очень низком уровне, например, сердце совершает 1 - 2 сокращения в минуту. Зимуют земноводные обычно на дне водоемов (лягушки) или в различных укрытиях на суше (тритоны, жабы).

1.3 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 ее 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.

Конечности у некоторых амфибий отсутствуют (червяги -- Apoda), у других слаборазвиты или, 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 дает возможность этим животным передвигаться прыжками. Между пальцами задних ног бесхвостых развиты плавательные перепонки.

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

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

Окраска у некоторых земноводных может меняться и обуславливается в большинстве случаев взаимным расположением и состоянием особых пигментов клеток, заключенных в коже. Сжатие или расширение, изменение формы, приближение к наружной поверхности кожи или удаление от нее -- все придает 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 такие железы более развиты, могут произвольно увеличивать выделение секрета, и используют их как средство защиты. В настоящее время установлено, что яды некоторых земноводных очень сильны, но для человека и крупных животных не опасны, потому что содержатся 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, введенная 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 пьет воду обыкновенным способом, а всасывает ее исключительно через кожу. Вот почему для них необходима близость воды или сырость. Лягушки, удаленные от воды, быстро худеют, делаются вялыми и скоро погибают. Если к таким изнуренным 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, нашел, что вес ее равняется 95 граммам. После этого он обернул ее 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, окруженная влажной атмосферой, может прожить 20 - 40 дней даже в том случае, если доступ воздуха в легкие прекращен. 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 водоеме в случае опасности).

1.4 Особенности скелета земноводных

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 счет хрящевых и соединительнотканых. Характерным признаком всего класса земноводных являются две сочлененные 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. Небные 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 расчленен. 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 сочлененной головкой впереди и ямочкой сзади, чем обуславливается полное сочленение. Поперечные отростки позвонков у всех амфибий хорошо развиты, но настоящие ребра обыкновенно не развиваются, вместо них бывают лишь костные или хрящевые придатки. Поперечные отростки у некоторых бывают очень длинные и заменяют ребра.

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 ребра.

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

Парные конечности земноводных резко отличаются от парных плавников рыб. Если плавники рыбы -- одночленные рычаги с собственной мускулатурой, то в скелете передней конечности земноводных различают плечевую кость, кости предплечья и кисти, а в скелете задней конечности -- бедренную кость, кости голени и кости стопы. Опорой передних конечностей служит скелет плечевого пояса, состоящий из парных лопаток, вороньих костей, а у большинства -- еще и ключиц. 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.

1.5 Мускулатура земноводных

Мышечная система у земноводных сложнее, чем у рыб. Она состоит из разных групп мышц. У бесхвостых наиболее развиты мышцы конечностей, которые прикрепляются сухожилиями к костям и вызывают их перемещения. У хвостатых земноводных наиболее развиты мышцы хвоста.

1.6 Обмен веществ

Слаборазвитые легкие, 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.

Также эти факторы влияют на образ жизни амфибий. Все земноводные малоподвижны.



2. Особенности строения систем органов

2.1 Пищеварительная система

Состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка и кишечника. У земноводных более развит желудок, а в кишечнике заметно выделяются двенадцатиперстная, тонкая и толстая кишки. В двенадцатиперстную 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 непереваренные 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.

Рисунок 2.1. Органы пищеварительной системы

1 -- пищевод; 2 --желудок; 3 -- тонкий отдел кишечника, 4 -- прямая кишка; 5 -- мочевой пузырь; 6 -- клоака.



2.2 Дыхательная система

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

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

1 - гортань 2 - легкое

Рисунок 2.2 Органы дыхательной системы

2.3 Кровеносная система

В связи с наличием легких кровеносная система у земноводных имеет более сложное строение, чем у рыб. Сердце земноводных состоит из трех 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 легких. 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 идет к легким и коже (это малый круг кровообращения). Таким образом, у земноводных, в отличие от рыб, не один, а два круга кровообращения -- большой и малый.

Рисунок 2.3. Кровеносная система

2.4 Выделительная система

Выделительная система земноводных включает в себя продолговатые красно-бурые почки, которые располагаются в полости тела по бокам позвоночника, мочеточники и мочевой пузырь. Выделяемые из крови ненужные для организма вещества по мочеточникам поступают в клоаку и удаляются наружу.

2.5 Нервная система

Мозг земноводных устроен просто. Он имеет удлиненную форму и состоит из двух передних полушарий, среднего мозга и мозжечка, представляющего собой лишь поперечный мостик, а также продолговатого мозга. У земноводных сильнее развит передний мозг (далее в эволюции будет наблюдаться именно развитие переднего мозга), но еще 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.

Рисунок 2.4. Органы нервной системы

В основе поведения земноводных преобладают безусловные рефлексы, а условные вырабатываются после длительного сочетания безусловных и условных раздражителей. Из чувств наиболее развиты: зрение, слух, обоняние. Язык у большинства амфибий хорошо развит, а у лягушек существенно отличается от языка других позвоночных тем, что прикреплен не задним, а передним концом и может выбрасываться изо рта. Зубы приспособлены лишь к схватыванию и удерживанию добычи, но не могут использоваться для ее разжевывания.

2.6 Органы размножения земноводных. Развитие зародыша

Земноводные -- раздельнополые животные. Яичники самок и семенники самцов располагаются в полости тела.

После зимней спячки все земноводные (за редким исключением) скапливаются в пресных водоемах. Вскоре самки начинают откладывать икру. Одни из них, например бурые лягушки, откладывают ее недалеко от берега водоема на мелких, прогреваемых участках. Другие, например зеленые лягушки, откладывают икру на большой глубине, чаще всего среди водяных растений. У лягушек икра склеивается в большие комки, у жаб -- в длинные шнуры. Тритоны помещают одиночные яйца (икринки) на листья или стебли водяных 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. Тем не менее, яйца бывают окружены 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 черные, поэтому хорошо поглощают тепло солнечных лучей, необходимое для развития зародыша.

После того как зародыш проходит первоначальные стадии своего развития, (примерно через неделю -- у лягушек и жаб, две - три -- у тритонов), личинка прорывает студенистую оболочку, питаясь ей, 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 разветвленных отростков. Через некоторое время эти жабры отпадают, и вместо них образуются внутренние жабры. Тело еще 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 все 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 свое значение и укорачивается; кишечник становится короче и приспосабливается к перевариванию животной пищи; роговые пластинки, которыми вооружены челюсти головастика, заостряются, постепенно исчезают и заменяются настоящими зубами. Все укорачивающийся хвост, наконец, исчезает -- и головастик превращается во взрослую лягушку.

В развитии мозга и органов чувств земноводных замечается большое сходство с рыбами. Сердце образуется у личинок очень рано и тотчас же начинает действовать. Первоначально оно представляет собой простой мешок, который впоследствии разделяется на отдельные части. Аорта проходит в жаберные дуги и разветвляется сначала в наружных жабрах, а позднее и во внутренних. Обратно кровь течет по вене, идущей вдоль хвоста, а затем разветвляется на поверхности желточного пузыря и через желточные вены возвращается обратно в предсердие. Позднее постепенно образуются воротные системы печени и почек. В конце личиночной стадии жаберное дыхание постепенно заменяется легочным; передние жаберные дуги превращаются в головные артерии, а средние образуют аорту.

В начале своей жизни земноводные растут очень быстро, но с течением времени их рост сильно замедляется. Лягушки становятся зрелыми лишь на 4 - 5 году жизни, хотя личинки некоторых земноводных (аксолотль) достигают зрелости до метаморфоза, но продолжают расти еще 10 лет; другие достигают своей настоящей величины лишь лет в 30.



3. Экология земноводных

3.1 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 отличие 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.

Кроме того, 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 этого 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 позволяют 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 некоторых чрезвычайно редких случаях амфибии могут причинять вред. Лягушки-быки наносят существенный ущерб прудовым хозяйствам. 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.

3.2 «Коэффициент полезности» для человека

Обитая в самых разнообразных местах и питаясь опасными для жизни растений насекомыми и другими беспозвоночными, земноводные приносят огромную пользу садам, огородам, полям, лесам и лугам (сенокосам), а значит, человеку. Среди вредителей, которые при неконтролируемом размножении способны уничтожить практически весь урожай, первое место занимают насекомые. А ими питается подавляющее большинство лягушек, жаб, квакш и саламандр. Кроме того, эти земноводные истребляют несметное количество слизняков.

Ученые, изучавшие питание наших отечественных земноводных, когда-то предложили достаточно простую формулу для вычисления показателя полезности для человека того или иного вида:

n - u

V=t, где n - число съеденных вредных для человека животных, u - число полезных, t - общее количество съеденных животных (вредных, полезных и нейтральных, найденных в желудке) и v - коэффициент полезности для человека.

Для общей ориентировки в этом вопросе формула дает вполне удовлетворительные результаты. «Коэффициенты полезности», вычисленные по этой формуле в процентах, для земноводных некоторых видов получились следующие:

обыкновенный тритон - 98 озерная лягушка - 50

квакша - 66 жерлянка - 49

остромордая лягушка - 46 гребенчатый тритон - 11 

травяная лягушка - 59 малоазиатская лягушка- 27

чесночница - 57 прудовая лягушка - 18

Следует иметь в виду, что рассчитанная по этой формуле полезная деятельность земноводных для человека является чисто утилитарной. Она имеет колебания в разное время и в различных местах их обитания. И конечно, эта формула не отражает важность земноводных для экосистем, биоразнообразия и т.д.

3.3 Земноводные в науке

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. земноводный скелет рыба орган

В дозированном виде яды, как известно, могут быть и целебными. 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 заключены 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 ее спасает 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. Новейшие опыты показывают, 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.

Вследствие эволюции способность к регенерации 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 собой 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 несколько раз. Блюменбах вырезал у тритона 4/5 глаза и убедился, что через 10 месяцев у него образовался новый глаз, отличавшийся от прежнего только меньшей величиной. Что касается хвоста и конечностей, то они восстанавливаются такой же величины, как и прежние.

3.4 Влияние деятельности человека

Племени земноводных не могут серьезно угрожать их традиционные враги. Экологическое равновесие, заложенное в природе, не нарушается естественным путем. В то же время некоторые виды земноводных находятся на грани вымирания, что связано главным образом с антропогенным фактором - бурно развернувшейся хозяйственной деятельностью человека, а также с последствиями неразумного отдыха и туризма. Особенно серьезно наблюдаемое в последнее время снижение популяций полезнейших для нас бесхвостых амфибий - лягушек и жаб. А ведь предназначение этих вечных тружеников - поддержание равновесия в природе. Поэтому все нарастающие темпы технического прогресса, прямое и косвенное воздействие цивилизации, нанося удары по популяциям земноводных, нарушают и общее экологическое состояние Земли.

Катастрофически уменьшается число водоемов, пригодных для нормальной жизнедеятельности земноводных, в том числе для их размножения. Осушение болот и другие работы по включению неиспользуемых в сельскохозяйственную деятельность человека изгоняют бесхвостых и хвостатых амфибий в немногие пока уцелевшие «резервации». При уничтожении мелких водоемов и осушении болот уровень грунтовых вод понижается. Оставшиеся водоемчики пересыхают, что губительно для головастиков. А обмелевшие озера и болотца в зимнее время промерзают до дна, отчего гибнут взрослые особи.

Водоемы не только осушаются, но засоряются и загрязняются промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми веществами. Причем это происходит не только в результате хозяйственной деятельности, но и вследствие «издержек» туризма и отдыха людей, не получивших экологическое воспитание. Кроме того, близки к исчезновению из прибрежных районов некоторые виды таких земноводных, как камышовая жаба из-за того, что там не оставляют природных зон при создании мест для отдыха, оборудовании пляжей, прокладывании дорог.

Для обогащения почвы питательными веществами в нее вносится большое количество удобрений природного и искусственного происхождения, а для уничтожения вредителей полей - отравляющих веществ. Все это попадает с дождями и талыми водами с малые и большие водоемы, оказывая губительное воздействие на их жителей и прибрежных живых существ. Тем изменяется экологическое равновесие, что влияет на пищевые ресурсы различных животных, в том числе и земноводных, отражаясь на самой жизнедеятельности особей. Так называемая «химическая война», принося пользу определенным отраслям сельского хозяйства, оборачивается бедой для мирных обитателей Земли.

Во многих странах человек платит потерей численности собственных живых существ за некую положительную роль ввозимых животных. Хотя свои животные не менее полезны ему, но в других отраслях. Например, вредным для популяции амфибий-хозяев является ввезение из других местностей таких крупных и агрессивных животных как жаба-ага или лягушка-бык. Когда в Австралию из США завезли гигантскую жабу-агу (длиной 25 см), рассчитывали только на ее пользу. В связи с большой прожорливостью жаба помогала активно бороться с вредителями сахарного тростника. Но постепенно ее пищевые пристрастия стали оказывать отрицательное влияние на местных животных. Вначале исчезли змеи, которые погибли от яда жаб после употребления их в пищу. В связи с этим стали активно размножаться грызуны и насекомые, численность которых сдерживали змеи. Уменьшилось количество пчел - опылителей растений и сборщиков меда, к которым жаба-ага питает особое пристрастие. Вот к чему может привести нарушение человеком экологического равновесия.



Заключение

Таким образом, земноводные - исключительно важные для человека животные. Во-первых, питаясь мелкой живностью, амфибии, особенно лягушки и жабы, сдерживают массовое размножение сельскохозяйственных вредителей. Благодаря этому они вместе с насекомоядными птицами зачислены в категорию защитников урожая, друзей садоводов и огородников. Во-вторых, земноводные уничтожают насекомых - носителей болезней человека, например, малярийных комаров. В-третьих, амфибии активно используются для экспериментов многими поколениями медиков, биологов и ученых смежных специальностей. Они помогли сделать массу важных научных открытий в биологии и в других науках, в том числе в бионике. Кроме того, земноводные - удивительно трогательные, нежные и зачастую очень красивые создания. Они восхищают феноменальными возможностями своего организма, изящными движениями и сложнейшим поведением. Земноводные, как и все живые существа, требуют к себе гуманного отношения человека и его защиты.

В Париже у здания Пастеровского института даже воздвигнут памятник лягушке на средства, собранные студентами-медиками, в знак уважения и признательности за поистине неоценимые услуги этого терпеливого малоприметного создания, излюбленного объекта физиологических и фармакологических исследований. Второй подобный памятник установлен в Токио.

Список литературы

1. Акимушкин И. И. Мир животных: Птицы, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. 2-е изд., испр. и доп. -- М.: Мысль, 1989 г. -- 462 [1] с.: ил.

2. Брэм А. Э. Жизнь животных. Т. 1 - 6. -- М., 1949 г.

3. Махлин М. Д. О тех, кого не любят. -- Алма-Ата: «Кайнар», 1986 г.

4. Никишов А. И., Шарова И. Х. Биология: Животные. Учебник для 7 - 8 кл. общеобразовательных учреждений. 5-е изд. -- М.: Просвещение, 1998 г. -- 256 с.: ил.

5. Сергеев Б. Ф. Мир амфибий. -- М.: Колос, 1983 г. -- 191 с.

6. Жизнь животных в семи томах. Том пятый. Под редакцией А.Г. Банникова издание втрое переработанное; М. Просвещение 1985

7. Земноводные и пресмыкающиеся. Ивантер Э.В.; Петрозаводск 1995

8. Земноводные и пресмыкающиеся СССР. Банников А.Г.;М. Мысль 1971

9. Лягушка. Терентьев П.В.;М. 1950

10. Причуды природы. Игорь Акимушкин; М. Мысль 1981

11. Электронные ресурсы: http://www.portal-slovo.ru/biolodgy

Размещено на Allbest.ru