Какого отдела позвоночника нет лягушки
Земноводные, или амфибии (от греч. amphi — с обеих сторон и греч. bios — жизнь) — класс типа хордовые, объединяющий
животных, которые могут обитать как в воде, так и на суше. Это немногочисленный наиболее примитивный класс наземных
позвоночных животных. Произошли земноводные от древних кистеперых рыб.
Для успешного изучения земноводных предлагаю начать с их классификации. Помните, что классификации это именно то, что
раскладывает знания в голове «по полочкам», относитесь к ним с должным вниманием.
Давайте перечислим ароморфозы, которыми сопровождалось появление земноводных.
Традиционно строение земноводных изучается на примере типичного представителя — лягушки озерной, ее мы возьмем за
основу данной статьи.
Покров двуслойный, состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис снабжен густой капиллярной сетью, благодаря которой
у лягушки возможен газообмен через кожу. Кожа голая, содержит большое количество желез: она должна быть постоянно
увлажнена для интенсивного газообмена.
Около 65% всего кислорода поступает через увлажненную кожу. Увлажнение кожи крайне важно, рекомендую запомнить следующий факт: при пересыхании кожи лягушки газообмен в ней прекращается,
и лягушка погибает от недостатка кислорода (гипоксии).
Особой окраской обладают ядовитые виды лягушек, их яркая окраска называется — предупреждающей. Съев такую, хищник серьезно пожалеет о своей оплошности, которая может закончиться летальным исходом. Поэтому животных с такой окраской хищники обычно не трогают.
Индейцы используют лягушек кокои (листолаз ужасный) для
изготовления отравленных стрел: одна лягушки делает смертельным оружием около 50 стрел. Они готовят яд высушивая лягушку
на костре и смазывая наконечники стрел выступающей на поверхности коже жидкостью — ядом.
Тело состоит из головы, туловища и двух пар конечностей. Передние конечности короче и слабее задних. Задние конечности служат
для плавания, они удлинены и имеют плавательные перепонки между пальцами. Хорошо развита
мышечная система: мышцы дифференцированы на отдельные пучки. В теле амфибий насчитывается до 350 мышц.
Скелет лягушки состоит из скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей. Скелеты поясов конечностей
малоподвижны, в отличие от скелета свободной конечности, построенного по типу рычагов.
Имеются туловищный (7 позвонков) и хвостовой отделы позвоночника, доставшиеся земноводным еще от рыб. Однако появляются и новые отделы: крестцовый
и шейный, оба содержащие по одному позвонку. Благодаря возникновению шейного отдела, у земноводных становится возможным
поворот головы, что было невозможным для рыб.
В скелете особо необходимо выделить уростиль (от др.-греч. urá — «хвост» и stýlos — «палочка») — палочковидную кость,
которая образуется в результате слияния тел хвостовых позвонков. Уростиль также называют хвостовой костью.
Скелеты поясов конечностей служат опорой для конечностей. В состав плечевого (переднего) пояса входят: лопатки, ключицы, вороньи
кости (коракоиды), хрящи. Ребер нет, вследствие чего грудная клетка отсутствует, и передний пояс лежит свободно в толще мышц.
Пояс задних конечностей (тазовый) образован: подвздошными и седалищными костями, лобковым хрящом.
Скелет передней свободной конечности состоит из: плечевой кости, предплечья (образовано сросшимися лучевой и локтевой костями)
и кисти (состоящей из запястья, пястья и фаланг пальцев).
Скелет задней свободной конечности образован бедром, голенью (состоит из сросшихся малоберцовой и большеберцовой
костей), стопы (включает предплюсну, плюсну и фаланги пальцев).
Состоит из ротоглоточной полости, в которую открываются протоки слюнных желез, секрет которых предназначен только для смачивания
и формирования пищевого кома. Слюнные железы впервые возникли именно у амфибий, и пока еще не участвуют в химической обработке
пищи. Слюнные железы были и у насекомых, однако членистоногие — отдельная эволюционная ветвь, хордовые никаким образом не произошли от членистоногих 🙂
Имеются хоаны — отверстия, с помощью которых полость носа сообщается с полостью глотки. В ротоглоточную полость открываются также
отверстия евстахиевых труб, которые соединяют полость среднего уха с ротоглоткой и уравнивают в них давление. Значительную часть места занимает липкий длинный язык, служащий для ловли добычи.
Короткий пищевод переходит в желудок, продолжающийся в тонкий кишечник, куда открываются протоки желчного пузыря, а также пищеварительных
желез: печени и поджелудочной. Тонкая кишка переходит в толстую кишку, оканчивающуюся клоакой.
Клоака (от лат. cloaca — труба для стока нечистот) — расширенная часть задней кишки, куда открываются мочеточники и мочевой пузырь,
половые протоки.
У лягушки дыхание осуществляется двумя основными способами:
- Легочное дыхание
- Кожное дыхание
Легкие представленные тонкостенными мешками, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых происходит
газообмен. Дыхательная поверхность легких невелика, они не способны полностью удовлетворить нуждам организма
в кислороде, поэтому жизнь лягушки невозможна без кожного дыхания.
Воздух поступает в легкие и удаляется из них благодаря сокращениям мышц дна ротовой полости.
Осуществляется только при увлажненной коже, на поверхности которой растворяется кислород, после чего он проникает в капилляры кожи. Кожа помогает
дышать лягушкам при погружении в воду: кислород поступает в кровь напрямую из воды.
При пересыхании кожи животное погибает, так как
слабо развитые легкие не в состоянии обеспечить потребности организма в кислороде.
Также дыхание осуществляется эпителием, покрывающим ротовую полость, но это вносит незначительный вклад в процесс
дыхания.
Изменения в кровеносной системе земноводных, по сравнению с рыбами, обусловлены заменой жаберного дыхания
на легочное. Сердце имеет 3 камеры: 2 предсердия и 1 желудочек, сердце более крупное. Возникает второй (легочный) круг кровообращения.
Правое предсердие заполнено венозной кровью, а левое — артериальной. Перегородка в желудочке отсутствует, кровь внутри него большей частью смешанная.
Из-за смешения крови интенсивность метаболизма уменьшается, это делает невозможным поддержание постоянной температуры тела. Эритроциты
у амфибий с ядрами, безъядерные эритроциты возникнут позже, у млекопитающих.
Земноводные
относятся к пойкилотермным животным (от греч. poikilos — различный и therme — тепло) — холоднокровным животным, температура тела которых
непостоянна и зависит напрямую от температуры окружающей среды.
Физиологически и анатомически сокращение сердца происходят
таким образом, что более насыщенная кислородом артериальная кровь изгоняется из него в последнюю очередь и попадает в сонные артерии,
идущие к головному мозгу. Таким образом, к головному мозгу направляется более насыщенная кислородом кровь, чем к остальным органам.
Так же, как и у рыб, выделительная система амфибий состоит из парных первичных (туловищных) почек, называемых мезонефрос. В них фильтруются
продукты обмена веществ, главным образом — мочевина.
По мере образования в почке мочи, она поступает в мочеточники, ведущие в клоаку. Попавшая в клоаку моча стекает в мочевой пузырь, через стенки которого осуществляется всасывание воды. При сокращении стенок мочевого пузыря концентрированная моча выводится в клоаку, откуда выбрасывается во внешнюю среду.
Головной мозг земноводных отличается от мозга рыб полностью разделенным на два полушария и более развитым передним мозгом.
Мозжечок и средний мозг развиты гораздо слабее, так как земноводные малоподвижны и их движения относительно простые: они передвигаются по плоскости в «2D измерении». Перемещение рыб в таком случае можно обозначить как в «3D измерении». Это
упрощенное, но вполне справедливое сравнение.
Органы чувств земноводных адаптированы к наземному образу жизни. На суше возникает серьезная проблема,
которой не было у рыб в воде — сухой воздух. Чтобы адаптироваться к нему у земноводных возникает подвижное веко и мигательная
перепонка, движения которых смачивают поверхность глаза и препятствуют высыханию.
Меняется форма хрусталика. Если у рыб он был шарообразный, то у земноводных его форма становится более выпуклой (как и форма
роговицы). Хрусталик приобретает форму двояковыпуклой линзы. Амфибии видят дальше рыб.
Однако аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, остается на том же уровне, что и
у рыб: достигается только за счет перемещения хрусталика вперед и назад. Эти перемещения помогает совершать особая ресничная мышца,
возникшая у земноводных.
Наземная среда меняет и характер передачи звуков: теперь он передается через колебания воздуха. Если рыбам
в воде было достаточно внутреннего уха для улавливания колебаний воды, то земноводным этого мало. У них впервые
возникает среднее ухо, которое снабжено барабанной перепонкой, чувствительной к колебаниям воздуха.
Среднее ухо состоит из одной слуховой косточки — стремени. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с
с ротглоточной полостью, служит для уравнивания давления между ними.
Лягушки раздельнополые животные, оплодотворение наружное. Размножение и начальные этапы развития земноводных происходят
в воде, поэтому амфибий крайне редко можно встретить в засушливых местах, где водоемы отсутствуют.
Мужские половые железы представлены парными семенниками с отходящими от них семявыносящими протоками, которые впадают в мочеточники,
открывающиеся в клоаку. Женские половые железы — яичники с отходящими от них яйцеводами, открывающимися в клоаку.
Во время оплодотворения самец удерживает самку сзади и надавливает передними конечностями на ее брюшко, что приводит к выметыванию
икры. Эта икра сразу же оплодотворяется семенной жидкостью самца.
Развитие происходит с метаморфозом — значительной перестройкой большинства органов. Личиночная стадия лягушки еще раз
подчеркивает эволюционные корни этого класса, а именно то, что земноводные произошли от рыб. Головастики требуют нашего
особого внимания.
Головастик — личинка бесховстых земноводных. Развивается из оплодотворенной яйцеклетки, живет в воде.
Во многом строение головастика напоминает строение рыбы, что подтверждает родство классов земноводных и рыб. Головастик
характеризуется следующими чертами:
По мере изучения вышеуказанных признаков становится очевидно, что предками земноводных являются кистеперые рыбы,
обитавшие мелких континентальных водоемах. От кистеперых рыб произошли древние земноводные — стегоцефалы, появившиеся в конце
девонского периода и вымершие вначале мезозоя.
Земноводные, как и все живые организмы, являются звеном в цепи питания (консументами). Они уничтожают многих кровососущих
насекомых, а также насекомых, которые наносят вред культурным растениям.
Их яд используют для изготовления лекарств, так что не забудем отметить их медицинское значение. Лягушка — классический
объект для лабораторных исследований, в таком качестве лягушки используются повсеместно, и благодаря им совершены тысячи открытий.
Источник
Лягушки — самые известные среди земноводных. Эти животные обитают практически во всем мире: от тропиков до пустыни. Внешнее строение лягушки очень схоже со строением других животных этого класса. Температура ее тела меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Размер взрослой особи может колебаться от 1 сантиметра до 32.
Видов лягушек около 4000. Считается что они впервые появились в Африке, а потом и на других материках.
На зиму лягушки впадают в спячку. Они прячутся на дне водоемов или в норах.
Происхождение земноводных
Первые земноводные появились примерно 300 миллионов лет назад. Внешнее строение лягушки, их образ жизни и тесная связь с водой указывают на то, что земноводные произошли от рыб. Ученые смогли найти останки вымерших видов. В отличие от современных земноводных, их тело покрывала чешуя. А строение черепа схоже со строением кистеперых рыб.
Также у доисторических лягушек имелись плавники и легкие, которые появились из плавательного пузыря. И у них был хвост, которого нет у современной лягушки.
Лягушки жили только в пресной воде и с помощью плавников могли ползать по суше, перебираясь из одного водоема в другой. Но развитие лягушки пошло дальше, и в процессе эволюции у нее появились конечности.
Места обитания
Значительную часть жизни лягушки проводят в пресных водоемах или на побережье. Еду лягушки ловят на поверхности, но в случае опасности быстро уходят на дно. Некоторые виды почти никогда не покидают воду, другие же живут в воде только в брачный период.
В процессе эволюции внутреннее и внешнее строение лягушки изменилось. Она приспособилась жить не только возле водоемов. Также лягушки обитают в местах с повышенной влажностью: на болотах, в тропических лесах. Есть виды, которые живут на деревьях и почти никогда с них не слезают.
Скелет
Скелет лягушки очень схож со скелетом окуня, но из-за особенностей образа жизни имеет ряд особенностей. Самое главное отличие — это наличие конечностей. Передние конечности соединены с позвоночником с помощью костей пояса конечностей. Задние конечности крепятся к позвоночнику тазобедренной костью.
Череп лягушки имеет меньше костей, чем череп рыб. А вот жаберные кости и жаберные крышки отсутствуют. Дыхание происходит с помощью легких.
Позвоночник лягушки состоит из 9 позвонков и имеет 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Позвонки туловища относятся к процельным, снабжены верхними дугами и ограничивают спинномозговой канал. Количество позвонков почти у всех лягушек равно семи. Ребер у этого земноводного нет.
Крестцовый отдел имеет один позвонок, и он соединяет позвоночник и кости таза. Хвост у земноводного отсутствует, но хвостовой отдел позвоночника представляет собой одну длинную кость, которая образовалась за счет нескольких сросшихся позвонков.
Шейный отдел состоит всего лишь из одного позвонка и соединяет голову и позвоночник. Этим скелет лягушки отличается от строения рыб. У них такого отдела позвоночника нет.
Мышечное строение
Мускулатура лягушки сильно отличается от мышц рыб. Она ведь не только передвигается в воде, но и живет на суше. Самые развитые мышцы лягушки и жабы — это мышцы задних конечностей. Благодаря им они могут совершать прыжки. В отличие от рыб лягушки способны немного двигать головой.
Внешнее описание лягушки
Каково внешнее строение лягушки? Она состоит из туловища, головы, передних и задних конечностей. Граница между телом и туловищем не очень четкая, шея практически отсутствует. Тело лягушки ненамного больше головы. Особенности внешнего строения лягушки в том, что она не имеет хвоста и у нее практически отсутсвует шея. Голова крупная. Глаза большие и немного навыкате. Их закрывают прозрачные веки, которые предотвращают пересыхание, засорение и повреждение. Ниже глаз располагаются ноздри. Глаза и ноздри находятся в верхней части головы и во время плавания находятся над водой. Это позволяет земноводному дышать воздухом и контролировать происходящее над водой. На верхней челюсти есть ряд маленьких зубов.
Ушей как таковых у лягушек нет, но позади каждого глаза присутствует небольшой кружок, защищенный кожей. Это барабанная перепонка. Кожа земноводного мягкая и покрыта слизью. Ее особенность — смещаться относительно тела. Это происходит оттого, что под кожей есть большое количество пространства — так называемые лимфатические мешки. Кожа лягушки голая и тонкая. Это облегчает проникновение жидкости и газов в ее организм.
Особенность лягушки в том, что она может жить без кожи. О данном факте свидетельствует периодическая линька, во время которой животное сбрасывает ее, а после съедает.
Окраска
В большинстве случаев земноводные мимикрируют под окружающую среду. Поэтому окрас повторяет рисунок того места, где обитает лягушка. У некоторых видов есть специальные клетки, которые могут менять цвет кожи в зависимости от окружающей среды.
В тропических зонах можно встретить земноводных, которые окрашены в очень яркие цвета. Такая расцветка означает, что животное ядовитое. Это отпугивает врагов.
Есть множество красивых окрасов этого животного. В Индии живет радужная лягушка, которая является предметом поклонения. Ее шкура окрашена всеми цветами радуги.
Другой необычный вид имеет стеклянная лягушка. Ее кожа полностью прозрачна, и можно увидеть ее внутренности.
Ядовитость
Многие виды имеют в коже ядовитые железы, которые вызывают паралич дыхания у хищников, если они попытаются напасть. У других лягушек вырабатывается слизь, после контакта с которой на коже появляются волдыри и ожоги.
На территории России проживают в основном только неядовитые виды лягушек. А вот в Африке, наоборот, большое количество опасных земноводных.
Ранее лягушки могли использоваться для уничтожения насекомых. Например, в 1935 году в Австралию завезли очень ядовитую тростниковую лягушку. Но это принесло больше вреда, чем пользы. Из-за своей ядовитости она наносит вред экосистеме, а вот бороться с насекомыми-вредителями не желает.
Передвижение
У лягушки хорошо развиты задние ноги. Передние конечности используются в основном для опоры в сидячем положении и для приземления. Задние ноги длиннее и сильнее передних. Для передвижения по воде и суше используются задние конечности. Лягушка с силой отталкивается и приземляется на передние ноги. Это предохраняет ее от удара.
Для передвижения в воде лягушка также использует задние лапы. На лапах есть перепонки, которые натянуты между пальцами. Кроме этого значительно облегчает передвижение в воде то, что лягушка гладкая и скользкая от слизи.
Но передвижение не ограничивается только водой и сушей. Внешнее строение лягушки может обеспечить им передвижение и в других местах. Отдельные виды способны планировать в воздухе и взбираться на деревья. Особенности лягушек некоторых видов в том, что они снабжены специальными дисками-присосками, которые помогают прилипать к разным поверхностям. Или обладают специальными наростами.
Другие земноводные умеют закапываться в землю, например, челночница делает это днем. Ночью она выходит на охоту. Закапывание происходит благодаря роговым мозолям на лапках. Некоторые виды могут пережидать под землей холода или засуху. А лягушки, которые живут в пустыне, способны находиться под толщей песка до трех лет.
Питание
Взрослые жабы и лягушки питаются мелкими беспозвоночными животными, насекомыми и в некоторых случаях позвоночными животными. Лягушки по своей натуре хищники. Они могут не побрезговать и своими сородичами.
Лягушка подстерегает свою жертву неподвижно, сидя в укромном уголке. Когда она заметит движение, выстреливает длинным языком и съедает свою добычу.
Пищеварительная система
Начинается пищеварительная система с ротоглоточной полости, к которой прикреплен длинный язык. Когда лягушка находит свою жертву, она «выстреливает» этим языком, и добыча к нему прилипает. Хоть у жабы есть зубы, она ими не пережевывает еду, а только удерживает добычу. После того как земноводное поймало жертву, пища попадает прямиком в пищевод, а потом в желудок.
Дыхательная система
Жабы и лягушки дышат с помощью легких и через кожу. Их легкие имеют мешковидную форму и сеть сосудов. Воздух попадает в легкие через ноздри. Также легкие используются не только для дыхания, но и для «пения». Кстати, самки не издают никаких звуков, «поют» только самцы, чтобы привлекать пару.
Органы чувств
Органы чувств лягушки помогают ориентироваться ей на суше и в воде. У взрослых земноводных, так же как и у рыб, очень развиты органы боковой линии. Эти органы помогают ориентироваться в пространстве. Самое большое их количество расположено на голове. Органы боковой линии выглядят как две продольные полоски вдоль всего тела, начиная с головы лягушки.
Также на коже расположены болевые и температурные рецепторы. Осязательный орган (нос) работает, только если голова лягушки находится над поверхностью воды. В воде носовые полости закрыты.
У многих земноводных развито цветное зрение.
Размножение
Лягушки начинают размножаться только на третьем году жизни. Весной, когда начинается брачный период, самец выбирает себе самку и держит ее несколько дней. За этот период она может выделить до 3 тысяч икринок. Они покрыты слизистой оболочкой и разбухают в воде. Оболочка притягивает к себе солнечный свет, что делает быстрее развитие икринок.
Развитие лягушки
Зародыш лягушки (головастик) находится в икринке примерно одну-две недели. По истечении этого времени появляется головастик. Внутреннее и внешнее строение лягушки очень сильно отличается от строения головастика. Более всего он похож на рыбу. У головастика нет конечностей, для передвижения в воде используется хвост. Дышит головастик с помощью наружных жабр.
Как у рыб и у земноводных, у головастика есть боковая линия для ориентирования. На этой стадии зародыш лягушки не выходит на сушу. В отличие от взрослой особи головастик травояден.
Постепенно с ним происходят метаморфозы: исчезает хвост, появляются лапы, происходят изменения в строении скелета. И примерно через 4 месяца появляется маленький лягушонок, который способен выбираться на сушу.
Лягушки-рекордсмены
Лягушки, которые проживают в Европе, обычно не вырастают больше 10 сантиметров. Но в Северной Америке и Африке могут жить настоящие гиганты. Самая большая лягушка — лягушка-голиаф — достигает в размерах 90 сантиметров и может весить 6 килограмм.
Чемпион по прыжкам — древесная африканская лягушка. Она способна перепрыгивать на расстояния до 5 метров.
Самый большой срок жизни у африканской роющей лягушки. Она живет до 25 лет. Эта лягушка роет себе нору и живет там, пока не закончится засуха.
Совсем недавно в Новой Гвинее обнаружили самую маленькую лягушку. Ее длина — 7,7 миллиметра.
Рекордсмен по ядовитости совсем не выглядит опасно. Это крохотная лягушка длиной около 3 сантиметров. Это самое ядовитое позвоночное на земле, включая змей. Она проживает в тропических лесах Колумбии. Ее ядом индейцы смазывали стрелы. Яда одной такой лягушки хватало на 50 стрел.
Источник