Образ жизни земноводных

Земноводные (амфибии) произошли от рыбообразных предков в верхнем девоне. В то время обширные болота, поросшие папоротниками по берегам, были пустынны и представляли собой идеальные местообитания для их освоения первыми наземными животными, еще не умевшими сохранять влагу в организме.

Палеонтологический материал показывает, что первые амфибии напоминали гигантских саламандр с продолговатой головой и хорошо развитым хвостом. Эти животные, достигавшие более 1 м. в длину, передвигались медленно и неуклюже, с трудом переползая от одного водоема к другому. В карбоне обнаруживается уже довольно много различных форм амфибий. Но все они вели малоподвижный образ жизни, почти не испытывая никакой конкуренции со стороны других животных, поскольку пищи было предостаточно.

Трудности приспособления. Переход от водного к наземному существованию создавал множество проблем, и амфибиям понадобились миллионы лет на выработку необходимых адаптаций. В сущности, эти животные так и не сумели полностью приспособиться к более суровым условиям наземного обитания и по-прежнему нуждаются в водной среде для размножения.

Для лучшего передвижения у амфибий развились облегченный скелет и мощная мускулатура, чтобы преодолевать силу тяжести [8]. Конечности первых земноводных были короткими, массивными и широко расставленными, хотя уже и пятипалыми. Для дыхания амфибии использовали парные воздушные мешки, или легкие.

Амфибии передвигаются по суше разными способами. Тритон [А] шагает, приподнимаясь на лапах, которые действуют подобно рычагам. Позвоночник служит опорой, принимающей на себя вес тела. Испуганный тритон при движении круто изгибает тело. У лягушки [Б] задние конечности, действуя как мощные пружины, обеспечивают прыжок. Отталкивается она одновременно обеими лапами

Из многих некогда существовавших групп земноводных сохранилось только три отряда: Anura (лягушки и жабы), Urodela (тритоны и саламандры) и Apoda (червяги - вытянутые слепые роющие формы).

Лягушек и жаб свыше 2500 видов. Они приспособились к жизни не только вблизи водоемов, но и в тропических лесах, степях и даже пустынях. Общая черта всех лягушек и жаб-развитие с полным превращением (метаморфозом) [1].

Брачный сезон североамериканской леопардовой лягушки (Rana pipiens) начинается с прихода взрослых особей [1] в пруды и реки на размножение [2]. У вылупившихся из икры головастиков заметны наружные жабры [3]. Через 8 недель у них уже появляются задние конечности [4], а в трехмесячном возрасте у лягушат окончательно развиты обе пары конечностей, но еще сохраняется хвост [5].

У лягушек и жаб есть голосовой аппарат, но полного развития он достигает лишь у самцов, которые издают крики, привлекая самок в брачный период или при испуге. Характерные квакающие звуки получаются благодаря колебаниям голосовых связок - парных складок слизистой гортани. Воздух проходит мимо них в легкие при вдохе и обратно из легких в голосовые мешки, расположенные под ротовой полостью.

Почти все лягушки и жабы умеренной зоны весной отправляются к воде. Нужное направление они выбирают, руководствуясь особыми восприимчивыми клетками - осморецепторами, расположенными в ротовой полости. По непонятным причинам привлекательными для амфибий оказываются лишь немногие водоемы, и в них в период размножения собирается великое множество лягушек и жаб. Самцы обычно приходят первыми и призывают самок брачными криками.

Кожа земноводных. Личиночные стадии лягушек, жаб, тритонов и саламандр дышат в воде наружными жабрами, исчезающими в ходе метаморфоза. Взрослые лягушки могут дышать тремя способами.

Травяная лягушка (Rana temporaria) дышит легкими [6], кожей [9] и рото-глоточной полостью [3]. С помощью подъязычного аппарата [5] лягушка опускает дно ротовой полости, и та через ноздри [2] заполняется воздухом. Глаза лягушки [1] посажены очень высоко. что увеличивает обзор. Язык [4] служит для ловли добычи. Сердце [8] типичного для амфибий строения: 2 предсердия и 1 желудочек. По бокам головы видны барабанные перепонки (7).

При высоком уровне активности они дышат легкими и ротовой полостью, а во время спячки-поверхностью кожи. На воздухе влажность кожи поддерживается благодаря выделениям слизевых желез. В коже расположены и ядовитые железы, особенно хорошо развитые у тропических лягушек из родов Dendrobates и Phyllobates. Их сильнодействующим ядом южноамериканские индейцы смазывали стрелы, с которыми охотились на птиц и обезьян. Многие ядовитые земноводные ярко окрашены, что служит предупреждением для хищников. Широко распространена у амфибий и маскировочная окраска. Находящиеся в коже пигментные клетки (3 типа), сгущая или рассредоточивая пигмент, вызывают изменение окраски.

Тритоны и саламандры меньше отклонились от исходного типа строения амфибий. По форме тела хвостатые амфибии напоминают ящериц. Имеют четко обозначенную голову. Взрослые животные и личинки очень похожи друг на друга, и полного метаморфоза, характерного для лягушек и жаб, у хвостатых амфибий не бывает. Известно 8 семейств хвостатых примерно с 225 видами. Подобно лягушкам и жабам, они обычно размножаются в воде. Оплодотворение внутреннее. Самец выделяет сперматофор, который самка захватывает клоакой. Большинство хвостатых откладывают яйца.

Брачное поведение. В период размножения самцы тритонов приобретают яркую окраску, которая играет важную роль в их энергичном брачном ухаживании. Для некоторых саламандр характерна неотения-когда созревшие особи сохраняют типичные черты личиночной организации: наружные жабры, прозрачную слабопигментированную кожу и т.д. В результате педогенеза (2) животное становится половозрелым на личиночной стадии. Примером такого рода может служить аксолотль (личинка Ambystoma mexicanum).

В сезон размножения взрослая самка [2] мексиканской саламандры захватывает сперматофор самца [1] и откладывает оплодотворенные яйца на водную растительность [3]. Личинки обладают наружными жабрами [4], однако способны размножаться половым путем [5]. При повышении температуры и концентрации йода в воде личинки превращаются во взрослых особей

Червяги-самая небольшая и наименее изученная группа земноводных. Многие из них ведут роющий образ жизни [6], конечности отсутствуют. Интересным примитивным признаком червяг является сохранение чешуй в коже. Глаза сильно редуцированы, и их функцию отчасти заменяют специальные осязательные «щупальца», с помощью которых животные корректируют передвижение под землей. Лучше других известен цейлонский рыбозмей (Ichthyophis glutinosus), впервые описанный в конце XIX столетия.

Южноамериканская червяга - типичный представитель безногих амфибий. Слепа, живет под землей и, вероятно, питается червями. Распространены безногие только в субтропических и тропических районах. Этот вид «насиживает» свою кладку. Достигает 50 см в длину