Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь - Новая программа

«Амфибии» в переводе с греческого -

«те, что ведут двойственный образ жизни».

Словарь иностранных слов

§ 26. АМФИБИИ, ИХ ОСОБЕННОСТИ

Основные понятия и ключевые термины: АМФИБИИ. Конечности наземных позвоночных. Лёгкие позвоночных. Головастик.

Вспомните! Кто такие позвоночные животные?

Подумайте

Ил. 102. Происхождение амфибий

Амфибии появились примерно 300 млн лет назад. Это эволюционное событие стало результатом приспособленности кистепёрых рыб к жизни в водоёмах с низким содержанием кислорода. Водоёмы в ту пору мельчали и превращались в болота, еды становилось всё меньше.

Выживали только те животные, которые могли перемещаться на суше и отыскивать новые водоёмы и новые источники пищи.

Рассмотрите схему, иллюстрирующую происхождение амфибий (снизу вверх: эустеноптерон - пандерихтис - тиктаалик - акантостега - ихтиостега - педерпес), и назовите одну-две особенности, которые смогли обеспечить жизнь амфибии на суше.

СОДЕРЖАНИЕ

Каковы особенности распространения амфибий?

АМФИБИИ, или земноводные, - это хордовые позвоночные холоднокровные животные, у которых появляются пятипалые конечности и лёгочное дыхание для жизни на суше, но их размножение и развитие связаны с водной средой. Насчитывают около 4 тысяч видов земноводных (в Украине - 17), которые делят на три группы - бесхвостые, безногие и хвостатые.

Ил. 103. Разнообразие амфибий

Большинство амфибий ведут наземный образ жизни, чередуя пребывание на суше и в воде, однако есть некоторые водные виды (протеи, безлёгочные саламандры), а также виды, которые живут исключительно на деревьях (лягушки-древолазы). Недостаточная приспособленность земноводных к жизни на суше приводит к изменению их образа жизни в связи с сезонными изменениями условий существования. В благоприятных летних условиях они активны, а при неблагоприятных зимних - способны впадать в длительную спячку. Земноводные - холоднокровные животные, поэтому температура их тела и активность зависят от температуры окружающей среды. При температуре +7 ... +8 °С большинство видов впадают в оцепенение, а при -2 °С погибают, хотя сибирский углозуб способен выдерживать -20 °C в природе и -30 °С в экспериментальных условиях. Некоторые земноводные могут жить в солёной воде (лягушка морская) или в почве (лягушка земляная). Однако большинство амфибий свою жизнь связывают с пресными водоёмами. Эти животные с голой кожей, как ни странно, существуют в самых разнообразных условиях и на всех континентах, кроме Антарктиды. Их находили и в Гималаях на высоте 4 500 м, и под землёй, и в жарких пустынях, и за Полярным кругом. Они выживают даже в Сахаре и в условиях вечной мерзлоты Якутии.

Итак, амфибии распространены на Земле, но подавляющее большинство этих существ любит тёплые и влажные территории с водоёмами для размножения.

Каковы особенности строения амфибий?

Переход позвоночных от водного к наземному образу жизни должен был сопровождаться появлением органов для дыхания атмосферным кислородом и передвижения по твёрдому субстрату. Итак, дыхание с помощью жабр должно было смениться на лёгочное, а плавники - превратиться в пятипалые конечности. Лёгкие позвоночных - органы воздушного дыхания, которые у позвоночных закладываются в виде парных выпячиваний стенки глотки. Вполне очевидно, что параллельно должны были изменяться и другие системы органов, прежде всего покровы, система кровообращения, органы чувств, нервная система.

Тело амфибий имеет голову и туловище, а вот хвост есть только у хвостатых и безногих земноводных. На голове расположены глаза, ноздри, рот и барабанная перепонка органа слуха. На туловище - парные пятипалые конечности наземных позвоночных. Конечности наземных позвоночных - парные пятипалые конечности, сформированные по принципу членистых рычагов, в которых выделяют три отдела - плечо, предплечье и кисть. У многих амфибий между пальцами конечностей имеются плавательные перепонки. Появление таких конечностей обеспечивает плавание в воде, поддержание тела и его перемещение на суше.

Воздух поступает в лёгкие простой мешкообразной формы через короткие дыхательные пути. Такие лёгкие не способны полностью обеспечить животных кислородом, и поэтому им приходится дополнять своё дыхание газообменом через кожу. Покровами амфибий является голая влажная кожа с многочисленными слизистыми железами. Их секрет обеспечивает увлажнение поверхности тела для дыхания, защиту от проникновения микроорганизмов и нападения хищников. Могут быть в коже и ядовитые железы. Яд амфибий, распространённых в Украине, для человека не опасен. Чрезвычайно ядовитой является лягушка листолаз ужасный размером 2-3 см, которая водится в Колумбии. Из её кожи местное население добывает яд для стрел. Таким образом, кожа у земноводных осталась несовершенной и не может защитить их от высыхания.

Итак, в строении амфибий сочетаются признаки приспособленности к водному и наземному образу жизни.

Каковы особенности образа жизни амфибий?

Опора амфибий связана с внутренним скелетом, особенностями которого являются: 1) укрепление позвоночника, в котором различают шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы; 2) подвижное соединение черепа с позвоночником; 3) усиление скелета конечностей и их поясов - плечевого и тазового. Свободные конечности имеют три отдела: передние - плечо, предплечье и кисть, задние - бедро, голень и стопу. Движение амфибий происходит с участием мышц, которые достигают значительного развития в связи со сложными движениями.

Транспортирование веществ осуществляется по замкнутой кровеносной системе, имеющей трёхкамерное сердце (два предсердия и желудочек) и два круга кровообращения - малый и большой. Малый круг кровообращения осуществляет движение крови от сердца через лёгкие, в которых происходит обогащение её кислородом, поэтому этот круг называют лёгочным. Большой круг кровообращения обеспечивает движение крови для доставки тканям и органам кислорода и питательных веществ и освобождение их от продуктов обмена. Характерным признаком земноводных является наличие «третьего» круга кровообращения, который образуется кожными артериями, капиллярами и венами. Амфибии - холоднокровные животные, поскольку в органы поступает преимущественно смешанная кровь, что обусловливает невысокую интенсивность обмена веществ и, соответственно, образование небольшого количества тепла.

Среди органов чувств земноводных есть и органы, характерные только для водных организмов, и такие, которые свойственны наземным животным. К органам чувств, связанным с водной средой, относится боковая линия (у личинок, водных хвостатых земноводных). Органы зрения усложнились благодаря появлению трёх век, слёзных желёз, которые защищают глаза от пересыхания. У амфибий появляется среднее ухо, в состав которого входят слуховая косточка и барабанная перепонка, чем обеспечивается возможность слышать в воздушной среде. Ещё одним важным усложнением является появление в органе обоняния внутренних образований - хоан, которые соединяют обонятельные капсулы с полостью рта.

Ил. 104. Развитие лягушки: 1-2 - икра; 3-9 - стадии развития головастика; 10-11 - взрослая стадия

Размножаются земноводные в воде с помощью икры. Каждая икринка имеет прозрачную студенистую оболочку, которая выполняет также роль своеобразной линзы - фокусируя солнечные лучи на яйцо, она получает больше тепла. Верхняя часть икры содержит чёрный пигмент, который поглощает тепло солнечных лучей и препятствует проникновению ультрафиолетовых. Развитие у большинства амфибий непрямое.

Из икринки выходит личинка амфибии, которая называется головастиком. Эта стадия развития имеет признаки для существования в водной среде: жабры, двухкамерное сердце, один круг кровообращения, хвостовой плавник, боковую линию.

Головастик - личинка амфибии, приспособленная к водному образу жизни.

Во время превращения личинка приобретает признаки, обеспечивающие переход к водно-наземному образу жизни: появляются конечности наземного типа, шейный и крестцовый отделы позвоночника, лёгкие, трёхкамерное сердце, лёгочный круг кровообращения, веки, полость среднего уха с барабанной перепонкой и слуховой косточкой.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Учимся познавать

Ил. 105. Внешнее строение лягушки

Определите особенности внешнего строения амфибий в связи с их приспособленностью к наземной и водной среде.

1. Рассмотрите внешний вид лягушки. Определите форму и отделы её тела. Какое значение для лягушки имеет такое внешнее строение тела?

2. Рассмотрите конечности лягушки. Какое строение и значение имеют передние и задние конечности?

3. Исследуйте органы зрения, слуха и обоняния лягушки. Каковы их особенности по сравнению с рыбами? Какое значение имеют такие усложнения органов зрения, слуха и обоняния для амфибий?

4. Обратите внимание на кожу лягушки. Какова кожа лягушки на ощупь? Каковы особенности кожи и какое это имеет значение для амфибий?

5. Назовите обозначенные на рисунке основные элементы внешнего строения лягушки.

6. Сформулируйте вывод, в котором обоснуйте особенности внешнего строения амфибий в связи с их приспособленностью к наземной и водной среде.

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка

Вопросы для самоконтроля

1-6

1. Назовите среды обитания амфибий. 2. Кто такие амфибии? 3. Назовите два важных способа приспособления амфибий к жизни на суше. 4. Какие конечности у амфибий? 5. Как дышат амфибии? 6. Назовите преобладающий тип развития амфибий.

7-9

7. Каковы особенности распространения амфибий? 8. Каковы особенности дыхания амфибий? 9. Каковы особенности образа жизни амфибий?

10-12

10. Каковы особенности внешнего строения амфибий в связи с их приспособленностью к наземной и водной среде?