Органы передвижения земноводных
Органами передвижения земноводных служат передние и задние конечности пятипалого типа, характерного для всех наземных позвоночных. Жизнь амфибий на суше меняет характер передвижения. Изменения эти связаны с тем, что в водной среде не требуется почти никаких усилий для поддержания тела, в то время как с выходом на сушу эти усилия возрастают, поскольку удельный вес тела увеличивается в сотни раз. Удельный вес рыбы, имеющей плавательный пузырь, равен единице. У наземных животных удельный вес тела оказывается во много раз больше удельного веса воздуха.
Скелет лягушки; А — общий вил скелета; Б — позвонок, вид сверху; В — позвонок, вид спереди; 1 — шейный позвонок; 2 — крестцовый позвонок; 3 — уростиль; 4 — грудина; 5 — хрящевая задняя часть грудины; 6 — предгрудина; 7 — коракоид; 8 — про коракоид; 9 — лопатка; 10 — надлопаточный хрящ; 11 — подвздошная кость; 12 — седалищняя кость; 13 — лобковый хрящ; 74 — плечевая кость; 15 — предплечье (лучевая и локтевая кости); 16 — запястье; 17 — плеть; 18 — зачаточный I палеи; 19 — II палец; 20 — V палец; 21 — бедро; 22 — голень (большая и малая берцовые кости); 23 —- предплюсна; 24 — плюсна; 25 — рудимент добавочного пальца (Praeha)lex); 26 — I палец; 27 — тело позвонка; 28 — спинномозговой канал; 29 — сочленовная площадка; 30 — остистый отросток; 31 — поперечный отросток.
Принципиальное отличие в строении наземных конечностей от строения плавников заключается в том, что они удлинены и расчленены на подвижно соединенные между собой отделы. Иными словами, скелет их устроен по принц ни у системы рычагов, и это уменьшает усилия, необходимые для поддержания и передвижения тела в пространстве. В связи с частными приспособлениями к тому или иному тппу передвижения у разных представителей земноводных строение конечностей несколько видоизменяется.
У земноводных конечности несут значительно большую нагрузку, чем органы передвижения водных позвоночных, у них прогрессивно развиваются пояса конечностей, обеспечивающие им прочную опору, — тазовый и плечевой. Тазовый прикрепляется к крестцовому позвонку, таким образом опираясь на позвоночник, а и леченой широкой лентой опоясывает тело, укрепляясь в толще мускулатуры. Плечо и бедро у земноводных располагается параллельно поверхности земли под прямым углом к продольной оси тела. Поэтому движения животного однообразны и передвигается оно медленно и неуклюже. Конечности земноводных относительно слабы и приподнимают тело над субстратом недостаточно высоко. Это в полной мере применимо к современным хвостатым и особенно к древнпм, вымершим формам.
В дополнение к туловищному и хвостовому отделам позвоночника, свойственным рыбам, у амфибий появился шейный и крестцовый отделы, каждый из которых представлен всего лишь одним позвонком. Наличие шейного позвонка, подвижно сочлененного с черепом, обеспечивает поднимание и опускание головы. Подвижность головы у амфибий приобрела особое значение в связи с тем, что в их жизни возросла роль органов чувств, расположенных на голове. Кроме того, приподнимание головы способствует выполнению дыхательных движений, а также открыванию рта.
Важнейшие изменения в строении черепа в связи с выходом на сушу произошли в соответствии с изменением в системе органов дыхания. Прежде всего, вместе с исчезновением жабр редуцировались также жаберная крышка и жаберные дужки, которые частично превратились в подъязычный скелет, формирующийся и за счет нижнего элемента подъязычной дуги у рыб.
Механизм жаберного дыхания связан не только с движениями жаберной крышки, но также и с движениями челюстной и подъязычной дуг. В связи с этим челюстная дуга должна обладать способностью не только к хватательным движениям — сверху вниз, — но и, так же как и подъязычная, к боковым, дыхательным движениям. Выпадение жаберного дыхания делает боковые движения челюстной дуги ненужными.
С другой стороны, механизм легочного дыхания, осуществляемый при помощи опускания и поднимания дна ротовой полости, требует укрепления точек опоры мускулатуры, выполняющей эти движения. Иными словами, возникает необходимость укрепления верхнего отдела челюстной дуги. Это достигается тем, что у земноводных развилась сохраняющаяся у всех наземных позвоночных аутостилия, т. е. верхняя челюсть (небно-квадратный хрящ) срастается с черепной коробкой. Аутостилия есть результат изменения механизма дыхания при переходе от дыхания жабрами к дыханию легкими.
Действие механизма дыхания у земноводных оказывается тем эффективнее, чем больше расстояние между задними концами ветвей нижней челюсти. Это достигается все более широким раздвижением квадратных костей, к которым причленяется нижняя челюсть. В конечном итоге весь череп приобретает свойственную земноводным широкую и плоскую форму.
В связи с развитием аутостилии и утратой жаберной крышки подъязычно-челюстная (подвесочная) кость у амфибий утрачивает роль челюстного подвеска и роль опоры для жаберной крышки. Она уменьшается в размерах, выходит из состава челюстного аппарата и превращается в слуховую косточку — столбик.
Таким образом, почти все характерные морфофизиологические особенности земноводных прямо или косвенно связаны с выходом их на сушу и служат приспособлением к новым условиям обитания.
Жизнь животных. В 7-ми т. / Гл. ред. В. Е. Соколов. Т. 5. Земноводные. Пресмыкающиеся / А. Г. Банников, И. С. Даревский, М. Н. Денисова и др.; Под ред. А. Г. Банникова. —2-е изд., перераб.—М.: Просвещение, 1985.—399с., ил., 32 л. ил.
Источник
Способ передвижения у земноводных
Земноводные – это первые позвоночные животные, которые смогли жить на суше, но также они не расстались с водной стихией. Амфибии появились около 350 млн лет назад. Их предками были древние кистеперые рыбы. Земноводные – это многочисленный класс позвоночных животных. Их насчитывают около 3,5 тыс. видов. Современные земноводные делятся на три отряда:
У земноводных есть множество признаков, по которым их отличают от других животных. Это позвоночные животные, которые имеют голову, туловище, конечности, и у некоторых видов есть хвост (рис. 1).
Рис. 1. Строение земноводных
На голове расположена пара ноздрей для дыхания. Есть глаза, они могут быть защищены веками. Есть рот. Кожа голая, увлажненная слизью. Дышать земноводные могут легкими, а также кожей. У некоторых видов есть жабры.
Температура тела этих животных зависит от температуры окружающей среды, поэтому они активны лишь в теплое время. При понижении температуры они сразу впадают в оцепенение. Встречаются в природе и ядовитые особи.
Размножаются амфибии, как и рыбы, откладывая икру. Икринки не защищены скорлупой или кожей, поэтому размножаются земноводные обычно в воде. Из икринок амфибий выходит личинка, которая внешне очень похожа на рыбу. Развитие дальше происходит в воде с превращением – метаморфозами. Метаморфоз – это глубокое преобразование строения организма, превращение. Затем будущие земноводные теряют жабры, некоторые особи – даже хвост. Потом отращивают конечности и выходят на сушу в виде взрослого животного.
Земноводные питаются исключительно подвижной живой пищей. Они уничтожают в огромном количестве насекомых и их личинок. Встречаются они повсеместно, исключая только слишком холодные или знойные зоны Земли.
Это водно-наземные животные. Они имеют две пары конечностей, состоящих из трех отделов. |
Отделы передних конечностей: |
|
Отделы задних конечностей: |
|
Кисть и стопа заканчиваются пальцами. Размножение и развитие земноводных связано с водной средой. Земноводные — холоднокровные животные, интенсивность обмена веществ у них зависит от температуры окружающей среды. |
Отряд Бесхвостые земноводные |
К отряду относят лягушек и жаб. Их тело короткое и широкое, у взрослых форм нет хвоста. Задние конечности длиннее передних и более развиты, т.к. служат для отталкивания при прыжках и плавании. Между пальцами задних конечностей есть плавательные перепонки. Тело подразделяется на голову и туловище. Шея не выражена. На утолщенной голове расположены ноздри, сообщающиеся с ротовой полостью. Через них при дыхании воздух попадает в рот, а затем в легкие. Глаза снабжены подвижными веками. Позади глаз расположены органы слуха, состоящие из среднего уха, закрытого барабанной перепонкой, и внутреннего уха — слуховой улитки, в которой расположены слуховые рецепторы. В среднем ухе расположена одна слуховая косточка, многократно усиливающая звук. |
Скелет имеет 6 отделов: |
|
Подвижные кости скелета сочленены суставами. Мозговая часть черепа маленькая, что говорит о слабом развитии мозга. Позвоночник короткий и состоит из шейного, туловищного, крестцового и хвостового отделов. Шейный и крестовый отделы имеют всего по одному позвонку, что позволяет животным немного опускать голову. Пояса конечйостей служат для прикрепления конечностей к позвоночнику и обеспечения их подвижности. В состав пояса передних конечностей входят ключица, воронья кость и парные лопатки, тазовый пояс представлен тремя парами элементов: подвздошной, лобковой и седалищной кости. Грудной клетки у земноводных нет, т. к. ребра недоразвиты. |
Мышечная система сложнее, чем у рыб, и состоит иэ разных групп мышц. У бесхвостых земноводных наиболее развиты мышцы задних конечностей. |
Дыхание осуществляется через влажную кожу и легкие. Для увлажнения кожи кожными железами выделяется слизь с бактерицидным секретом. Вдох и выдох происходит в результате сокращения и расслабления брюшной мускулатуры. Развитие настоящих легких привело к усложнению кровеносной системы и появлению второго круга кровообращения. В связи с этим усложнилось и строение сердца, они стало трехкамерным (два предсердия и желудочек). Кровь в желудочке смешенная. По малому кругу кровообращения венозная порция крови движется из желудочка сердца к, легким, возвращается в левое предсердие, обогащенная кислородом. Далее поступает снова в желудочек, смешивается с венозной кровью и выбрасывается через артерии к органам по большому кругу кровообращения! Чистой артериальной кровью снабжается, только мозг. |
К органам выделения относятся парные почки и мочеточники, мочевой, пузырь. Почки по происхождению первичные, по расположению — туловищные. Из мочевого пузыря моча удаляется через клоаку. |
Пищеварительная система амфибий во многом сходна с таковой рыб. Кишечник заканчивается клоакой, куда впадают протоки Мочевого пузыря и половых желёз. Добычу бесхвостые земноводные ловят С помощью липкого языка и заглатывают целиком. Пищей служат в основном насекомые, моллюски. |
Нервная система амфибий состоит из тех же отделов,, что и, у рыб, до передний мозг развит сильнее, в нем можно различить большие полушария. Мозжечок, отвечающий за координацию движений, развит слабее, т.к. движения земноводных не отличаются разнообразием. Амфибии являются разнополыми, животными, оплодотворение наружное. Самка мечет в воду икру, самец одновременно выпускает семенную жидкость. Оболочка оплодотворенной икры набухает и уплотняется. Сроки развития личинбк из икры зависят от температуры окружающей среды. Для амфибий характерно развитие с метаморфозом. Личинка лягушки — головастик имеет наружные жабры, один круг кровообращения, боковую линию и хвостовой плавник, что указывает на происхождение земноводных от рыб. |
К отряду Хвостатые земноводные относят тритона, саламандру и др. Они имеют развитый хвостовой отдел в позвоночнике. У многих внутреннее оплодотворение. В остальном они схожи с другими земноводными. |
Покровы Кожа сухая, лишена кожных желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками Скелет Позвоночник состоит из следующих отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый. Суставные конечности Мышечная система Мускулатура развита значительно лучше, чем у амфибий. Большое значение имеет появление межреберных мышц, с помощью которых осуществляется легочное дыхание Пищеварительная система Мало отличается от пищеварительной системы амфибий. У рептилий на границе тонкого и толстого кишечника появляется зачаток слепой кишки Дыхательная система Появляются верхние дыхательные пути: гортань, длинная трахея, разветвляющаяся на два бронха. Легкие имеют ячеистое строение Кровеносная система Сердце трехкамерное, но в желудочке имеется неполная перегородка. Головной мозг и передние конечности снабжаются артериальной кровью, все остальное тело — смешанной. У крокодила сердце четырехкамерное, но кровь смешанная Выделительнаясистема Представлена вторичными (тазовыми) почками и мочеточниками, впадающими в клоаку Нервная система Головной мозг рептилий отличается от мозга амфибий лучшим развитием больших полушарий. Крупный мозжечок. Из головного мозга отходит 12 пар черепномозговых нервов Органы чувств Органы зрения. Глаза снабжены подвижными веками. Имеется третье веко — мигательная перепонка. Органы слуха, как у амфибий. Боковая линия исчезает Размножение Рептилии раздельнополые животные. Половые железы парные. Внутреннее оплодотворение. Размножение происходит только на суше за счет формирования защитных оболочек у яйца. Развитие прямое без метаморфоза Отряд безногих земноводныхНаиболее древними и дожившими до наших времен благодаря своему подземному образу жизни являются безногие земноводные. Их в природе насчитывают около 150 видов. К ним относятся все тропические и очень многие водные червяги. Эти земноводные отличаются своим необычным строением тела. У этих амфибий червеобразное цилиндрическое тело. Кожа голая, снабжена слизистыми ядовитыми железами. Есть поперечные кольца, как у дождевых червей. У животных нет конечностей и хвоста. Голова у них крепкая, маленькая, незаметно переходит в туловище. Ею червяки прокладывают во влажной земле себе подземелья. В связи с роющим образом жизни глаза оказались у них под кожей. Еду амфибии отыскивают с помощью обоняния и осязания. Поедают улиток, червей, личинок, насекомых. Ведут очень скрытый образ жизни, не любят солнечный свет. Самая известная – кольчатая червяга (рис. 2). Рис. 2. Кольчатая червяга В отличие от других амфибий, икру они откладывают на суше. Самка сворачивается вокруг кладки яиц и увлажняет ее своей слизью, высиживает. У рыбозмея в коже имеются мелкие незаметные костные чешуйки (рис. 3). Центральноамериканская червяга не откладывает икру, у нее сразу рождаются живые детеныши. Отряд хвостатых земноводныхНауке известно около 350 видов хвостатых земноводных. Эти животные внешне похожи на ящериц, только кожа мягкая и совершенно лишена чешуи. К хвостатым земноводным относятся тритоны, саламандры. У этих животных удлиненное веретенообразное туловище, которое незаметно переходит в длинный хвост. Изгибание хвоста вправо и влево помогает двигаться в воде. На суше амфибии передвигаются с помощью двух пар слаборазвитых конечностей. Пальцы могут иметь перепонки и лишены когтей. Сирены имеют только передние конечности (рис. 4). Амфибии, постоянно живущие в воде, дышат жабрами. Во рту находится язык, форма его разнообразна. Есть мелкие зубы. Многие хвостатые имеют способность при потере хвоста или ноги отрастить новую. Жевать амфибии не умеют, глотают пищу целиком. Земноводные схватывают все, что движется, и не берут вполне пригодный в пищу неподвижный корм. Питаются бесхвостые земноводные насекомыми, хватая их в движении при помощи длинного липкого языка. Хвостатые питаются червями и членистоногими. Безногие земноводные пищу находят на ощупь или пользуются обонянием. Питаются они личинками насекомых и червями. Сибирский углозуб – одна из немногих амфибий, которая не боится жить в условиях вечной мерзлоты (рис. 5). Рис. 5. Сибирский углозуб Самая общеизвестная хвостатая амфибия – это тритон (рис. 6). Похожи они на маленьких дракончиков. Охотиться тритоны любят ночью. Огненная саламандра знаменита своим ярким окрасом (рис. 7). Интересно то, что форма, размер, рисунок на теле саламандр у каждой особи свой неповторимый. Рис. 7. Саламандра Аксолотль похож на взрослую личинку (рис. 8). Рис. 8. Аксолотль Отряд бесхвостых земноводныхВ природе есть самый многочисленный отряд земноводных – это бесхвостые амфибии. Их насчитывают около 3 тыс. видов. Это самый известный человеку отряд. К ним относятся жабы, лягушки, квакши, жерлянки, чесночницы. Тело у них короткое, приземистое. Голова широкая, без шеи, переходит в туловище. Хвоста нет. Кожа голая, увлажненная секретами. На голове пара подвижных глаз. С помощью зрения амфибии отыскивают добычу. Имеется пара ноздрей. Передние конечности короче задних. На них есть перепонки, которые помогают плавать. На земле амфибии прыгают, они ведут активный образ жизни. Ловить добычу им помогают мелкие зубы и клейкий язык, который складывается во рту. Лягушка-бык – хищница (рис. 9). Она нападает даже на цыплят и поедает молодых утят. Крик ее напоминает рев быка. Рис. 9. Лягушка-бык Суринамская пипа знаменита тем, что вынашивает головастиков в ячейках на спине (рис. 10). Из них появляются уже взрослые лягушата. Рис. 10. Суринамская пипа Волосатая лягушка защищается острыми коготками, как у кошки (рис. 11). Рис. 11. Волосатая лягушка Крошечная колумбийская лягушка (рис. 12) умещается в чайной ложке, а яд ее – самый сильный из животных ядов. Рис. 12. Колумбийская лягушка Летающие лягушки ловко прыгают с деревьев, расправляя свои перепонки (рис. 13). Это помогает удерживаться им в воздухе. Рис. 13. Летающие лягушки Роль в жизни человекаЗемноводные играют большую роль в жизни человека. Они уничтожают огромное количество насекомых, тем самым принося пользу сельскому хозяйству. Еще они употребляют в пищу насекомых, которые являются переносчиками болезней. Также земноводных используют в медицинских лабораторных исследованиях. Человек даже разводит земноводных как домашнее животное. В некоторых странах их даже употребляют в пищу. Источник |