Земноводные. Отличие земноводных от других животных. Особенности образа жизни и размножения земноводных Сперматозоиды бесхвостых земноводных

Органы размножения земноводных

Органы размножения земноводных очень сходны по строению с органами размножения рыб. Все земноводные раздельнополые.

Икрометание земноводных

Проведя зиму в состоянии оцепенения, земноводные с первыми лучами весеннего солнца просыпаются и вскоре приступают к размножению. Самцы некоторых видов лягушек громко квакают. Усилению звуков способствуют особые мешки - резонаторы , которые при кваканье раздуваются по бокам головы самца. При размножении животные разбиваются попарно. Половые клетки по трубчатым протокам попадают в клоаку, а оттуда выбрасываются наружу. Самки земноводных откладывают в воду икру, похожую на икру рыб. Самцы выпускают на нее жидкость, содержащую сперматозоиды.

Развитие земноводных

Через некоторое время оболочка каждой икринки разбухает и превращается в студенистый прозрачный слой, внутри которого видно яйцо. Верхняя половина его темная, а нижняя светлая: темная часть яйца лучше использует солнечные лучи и сильнее нагревается. Комки икры у многих видов лягушек всплывают на поверхность, где вода теплее.

Рисунок: Развитие лягушки

Низкая температура задерживает развитие. Если погода теплая, яйцо многократно делится и превращается в многоклеточный зародыш. Через одну-две недели из икринки вылупляется личинка лягушки - головастик . Внешне он напоминает маленькую рыбку с большим хвостом. Дышит головастик сначала наружными жабрами (в виде небольших пучков по бокам головы). Вскоре они сменяются внутренними жабрами. У головастика один круг кровообращения и двухкамерное сердце, на коже заметна боковая линия. Таким образом, личинки земноводных имеют некоторые черты строения рыб.

Первые дни головастик живет за счет запасов питательных веществ икринки. Затем у него прорезается рот, снабженный роговыми челюстями. Головастик начинает питаться водорослями, простейшими и другими водными организмами. Дальнейшие изменения головастика идут тем скорее, чем жарче погода. Сперва у него появляются задние ноги, потом передние. Развиваются легкие. Головастик начинает подниматься к поверхности воды и заглатывать воздух. Хвост постепенно укорачивается, головастик становится молодым лягушонком и выходит на берег. От момента откладки икры до конца превращения головастика в лягушку проходит около 2-3 месяцев. Лягушата, как и взрослые лягушки, питаются животной пищей. Они могут размножаться с третьего года жизни.

Происхождение земноводных

Тесная связь земноводных с водой, а также строение и образ жизни их личинок указывают на происхождение этих животных от рыб. Удалось найти окаменелые остатки вымерших земноводных. Кожа их имела чешуи, а череп походил на череп кистеперых рыб.

Рисунок: Древние кистеперые рыба и земноводное

Ученые установили, что первые земноводные появились более 300 млн. лет назад. Их предками были пресноводные кистеперые рыбы. Сравнение скелета плавников вымерших кистеперых со скелетом конечностей земноводных говорит об их большом сходстве. Предполагают, что вымершие пресноводные кистеперые имели легкие. Они жили в мелких озерах и речках, могли переползать из одного водоема в другой при помощи своих мускулистых плавников. От этих рыб и произошли первые наземные позвоночные — древние хвостатые земноводные. Бесхвостые появились позднее и произошли от древних хвостатых земноводных.

200 млн. лет назад Землю покрывали огромные болота. Этот период был наиболее благоприятным для развития земноводных. Многие из них достигали в длину 5-6 м (самое крупное современное земноводное длиной 1,5 м — гигантская саламандра, живушая в Юго-Восточной Азии).

ПОВТОРЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ ЗНАНИЙ

Что позволяет земноводным жить на суше? (§ 41–42)

Земноводным на суше помогают жить следующие приспособления: форма тела, рычажные конечности, прикрепленные к позвоночнику, легочное и кожное дыхание, железистая кожа.

Как размножаются рыбы? (§ 37)

Для рыб характерно половое размножение. Оплодотворение чаще наружное, реже внутреннее (хрящевые рыбы). Во время нереста самки метают икру, самцы выделяют молоки. В водной среде происходит оплодотворение, после чего в икринках формируются зародыши.

ПРИМЕНЕНИЕ ЗНАНИЙ

1. Где и как размножаются земноводные?

Земноводные размножаются в водной среде. Яичники и семенники земноводных и рыб сходны. Наружное оплодотворение происходит в воде. Самец сразу поливает икринки молоками, поэтому практически все икринку оплодотворяются. Икринки земноводных имеют большие запасы питательных веществ в сравнении с рыбами.

2. Какие условия предпочитают земноводные?

Земноводные – хладнокровные животные. Поэтому их жизнь зависит от температуры окружающей среды. Земноводные предпочитают сыре тенистые места, теплые, богатые пищей водоемы. Активная жизнь лягушек на суше ограничена периодом с температурой выше +100 C. На зиму они прячутся на дне глубоких, непромерзающих прудов и ручьёв, где проводят многие месяцы в оцепенении, без питания и лёгочного дыхания.

3. Из чего состоит годовой цикл известных вам земноводных?

В начале осени, при понижении среднесуточных температур до +12 ... +8 °С, земноводные перемещаются к местам зимовок, и при дальнейшем понижении температуры в сентябре - начале октября они скрываются в убежищах.

Весной, с наступлением тепла, в конце марта и в апреле, амфибии переходят к активному образу жизни, покидают места зимовок и направляются к местам размножения. Эти весенние перемещения проходят довольно дружно, животные преодолевают сотни метров, добираясь до мелких, хорошо прогреваемых солнцем водоемов. После размножения бурые лягушки, жабы, квакши переходят на свои обычные летние места обитания на лугах, в полях, огородах, садах и т. д.

4. Какую роль играют земноводные в экосистемах?

Земноводные являются звеньями цепей питания. Земноводные являются пищей для многих птиц, рыб. Сами земноводные регулируют численность насекомых, слизней, поедая их.

6. Какие черты размножения земноводных ограничивают их распространение?

Земноводные размножаются только в теплое время года, поскольку размножение зависит от температуры воды. Это ограничивает распространение земноводных в холодных широтах.

7. Какие земноводные обитают в вашей области?

8. В чём и почему развитие головастика отклоняется от хода эволюции?

Появившийся головастик сильно отличается от взрослой лягушки; у него преобладают рыбьи черты. Головастик на ранних стадиях развивается как рыба. У него уплощенное тело, есть хвостовой плавник, жабры, боковая линия. При дальнейшем росте головастик отклоняется от развития рыбьих признаков. У него начинают формироваться черты земноводного – тело меняет форму, жабры зарастают, образуются легкие, формируются конечности.

Цель:
– раскрыть особенности размножения и развития амфибий;
– выявить признаки сходства и различия в стадиях развития головастика и лягушки.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Повторение ранее изученного материала.

Беседа с классом.

3. Изучения нового материала.

А. Органы размножения.

Земноводные – раздельнополые животные. Органы размножения амфибий и рыб схожи по строению. Яичники самок и семенники самцов располагаются в полости тела. У лягушек оплодотворение наружное. Икра откладывается в воде, иногда прикрепляется к водным растениям. Форма кладок икры у разных видов различна. Скорость эмбрионального развития сильно зависит от температуры воды, поэтому до вылупления из икринки головастика проходит от 5 до 15–30 дней. Появившийся головастик сильно отличается от взрослой лягушки; у него преобладают рыбьи черты. По мере роста и развития у личинок происходят большие изменения: появляются парные конечности, жаберное дыхание заменяется легочным, сердце – трехкамерное, второй круг кровообращения. Происходит изменение и во внешнем облике. Исчезает хвост, изменяется форма головы, туловища, развиваются парные конечности.

Развитие головастика.

Оплодотворенная яйцеклетка
(икринка)

Головастик
(наружные жабры, боковая линия, хвост)

Головастик
(внутренние жабры, боковая линия, хвост, дыхание кожное)

Головастик
(легкие, появление задних конечностей, кожное дыхание, появление передних конечностей, уменьшение хвоста, исчезновение боковой линии)

Лягушонок
(выход на сушу)

Продолжительность личиночного периода зависит от климата: в теплом климате – 35–40 дней, в холодном (север России) – 60–70 дней.

У тритонов личинки вылупляются более сформированными: у них сильнее развит хвост, большие наружные жабры. Уже на следующий день они начинают, активно охотится за мелкими беспозвоночными.

Способность личинок к половому размножению называется неотенией.

Некоторые ученые предполагают, что протеи амфиумы и сирены (все хвостатые амфибии) являются неотеническими личинками каких – то саламандр, у которых в ходе эволюции совсем исчезла взрослая форма.

Личинка хвостатой амфибии – амбистомы, называется аксолотлем. Она способна размножаться

Б. Забота о потомстве.

Для целого ряда земноводных характерна забота о потомстве, которая может проявляться самым различным образом:

а) Строительство гнезд (или использование других убежищ для икры).

Гнездо филломедузы. Южно американские лягушки филломедузы устраивают гнезда из листьев растений, свисающих над водой. Личинки некоторое время живут в гнезде, а затем вываливаются в воду.

Самка цейлонского рыбозмея устраивает гнездо из собственного тела, обвивая икринки, отложенные в норе. Выделениями кожных желез самка предохраняет икринки от высыхания.

б) Вынашивание икры на теле или в специальных образованиях внутри.

У жабы – повитухи самец наматывает жгуты икры на задние лапки и носит их до вылупления головастиков.

Самец лягушки ринодермы вынашивает икринки в голосовом мешке. Вылупившиеся головастики срастаются со стенками мешка: происходит контакт с кровеносной системой взрослой особи – это обеспечивает поступление в кровь головастика питательных веществ и кислорода, а продукты распада уносятся кровью самца.

У пипы суринаской яйца (икринки) развиваются в кожистых ячейках на спине. Из яиц выходят завершившие метаморфоз маленькие лягушата.

Подобная забота о потомстве вызвана, прежде всего недостатком кислорода в воде, а также – большим количеством хищников в тропических водоемах.

в) Живородность.

Известна для хвостатых (альпийская саламандра), некоторых безногих и бесхвостых (некоторые пустынные жабы).

4. Закрепление изученного материала.

Сравнительная характеристика лягушки и головастика.

Признаки	Головастик	Лягушка
Форма тела.	Рыбообразная. Хвост. На некоторых стадиях развития хорошо развиты две пары конечностей.	Тело укорочено. Хвоста нет. Хорошо развиты две пары конечностей.
Образ жизни.	Водный.	Наземный, полуводный.
Передвижение.	Плавание при помощи хвоста.	На суше – прыжки при помощи задних конечностей. В воде – отталкивание задними конечностями.
Пища.	Водоросли, простейшие.	Насекомые, моллюски, черви, мальки рыб.
Дыхание.	Жабры (сначала наружные, затем – внутренние). Через поверхность хвоста (кожное).	Легочное, кожное.
Органы чувств: боковая линия, слух (среднее ухо).	Есть.	Нет.
Кровеносная система.	1 круг кровообращения, двухкамерное сердце, кровь в сердце венозная.	2 круга кровообращения, трехкамерное сердце, кровь в сердце смешанная.

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.

Наиболее 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).

Рис. 3. Рыбозмей ()

Центральноамериканская червяга не откладывает икру, у нее сразу рождаются живые детеныши.

Науке 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 ()

В 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 ()

Земноводные 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.

Список литературы

1. Самкова В.А., Романова Н.И. Окружающий мир 1. - М.: Русское слово.
2. Плешаков А.А., Новицкая М.Ю. Окружающий мир 1. - М.: Просвещение.
3. Гин А.А., Фаер С.А., Андржеевская И.Ю. Окружающий мир 1. - М.: ВИТА-ПРЕСС.

1. Worldofnature.ru ().
2. Floranimal.ru ().
3. Zoodrug.ru ().

Домашнее задание

1. Кто такие земноводные?
2. Каким образом размножаются земноводные?
3. Какие три отряда земноводных выделяют? Охарактеризуйте каждых отряд земноводных.
4. * Подготовьте рассказ о самом необычном и интересном, на ваш взгляд, представителе класса Земноводные.