какое развитие у земноводных прямое или непрямое
Биология
Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов
Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы
План урока:
Внешнее и внутреннее строение
С детства мы знакомы с этими животными из сказок. Лягушки и жабы часто выступали отрицательными персонажами – страшными и отвратительными.
Кто же незнаком с Лягушкой-Царевной? А ведь в определенный момент времени она скидывает кожу и перед нами предстает прекрасная девушка.
Памятник лягушке в Париже
Так может, под неприятной внешностью, скрыты полезные и достойные черты? Какие особенности строения отличают земноводных от других животных? А, чтобы ответить на эти вопросы, познакомимся с представителями этого класса поближе.
Известно более 7000 видов данных животных. Класс Земноводные по-другому называется Амфибии. В переводе с греческого «амфибиос» –«живущие двоякой жизнью». Действительно, название этих животных оправдывает их образ жизни – то в воде, то на суше.
У земноводных выработались определенные приспособления для жизни в двух средах: наземной и водной. На земле можно встретить представителей класса во взрослом состоянии, в водной среде у них происходит размножение, развитие и рост личинок – головастиков.
С особенностями строения земноводных познакомимся на примере одного из наиболее распространенных животных – лягушки.
Внешнее строение взрослых земноводных имеет отличительные признаки от других наземных животных.
«Двоякий» образ жизни земноводных отразился и на внутреннем строении.
Познакомимся со строением систем органов представителей земноводных.
Опорно-двигательная система лягушки
У земноводных, в отличие от рыб, появляются слюнные железы для смачивания пищи.
Во рту находится большой, слегка раздвоенный язык. Он может далеко выбрасываться изо рта и служит для ловли насекомых. Лягушки – хищники, о питании этих животных можно судить по пословице «лягушка — прожорливое брюшко».
Строение кровеносной системы земноводных усложняется. Это объясняется появлением легких, которые обеспечивают обмен газами. В строении сердца земноводных выделяется три камеры – 2 предсердия и 1 желудочек, у рыб было всего 2 камеры.
Кровообращение и дыхание совершаются медленно, поэтому в теле происходит недостаток тепла. Температура организма зависит от среды обитания, поэтому амфибии – холоднокровные животные.
Давайте подведем итог всему сказанному. Так какие особенности строения земноводных позволяют им жить на суше и в воде?
Размножение и развитие
Представители класса земноводные к бесполому размножению не способны.
Для земноводных, как и для всех позвоночных животных, свойственно половое размножение. У самцов земноводных органы размножения – семенники, а у самок – яичники.
Период размножения земноводных животных начинается весной, когда пригревает солнце и они «просыпаются». Самцы пытаются всячески привлечь внимание самок. Они издают громкие звуки, которые усиливаются при раздувании мешков по бокам головы.
Весной особи мужского пола «одеваются» в брачный наряд. Например, у остромордой лягушки самец весной – голубой, а летом – коричневый.
Самец остромордой лягушки весной
Земноводные разбиваются по парам, и размножение происходит в воде.
Интересной особенностью размножения земноводных является в основном наружное оплодотворение. Внутреннее оплодотворение встречается только у представителей отряда хвостатые (саламандры и червяги). Для представителей этого отряда земноводных характерно прямое развитие, то есть личинка похожа на взрослое животное.
Познакомимся с размножением и развитием земноводных на примере лягушки. Икру они откладывают в воду большими массами. Во время ее откладывания самец держит самку за нижнюю часть туловища и оплодотворяет икру.
Размножение остромордой лягушки
Прогуляйтесь весной на озеро, как только сойдет лед. На мелководье увидите огромное количество икры земноводных, похожей на желе. Эти скользкие комки всплывают в верхние теплые слои воды.
Для лягушки, как и для многих земноводных, характерно непрямое развитие. Особенностью такого типа развития земноводных являются сложные превращения.
Давайте рассмотрим основные стадии развития земноводных.
Как хорошо видно на рисунке развитие земноводных происходит полностью в водной среде.
Огромное большинство этих животных, выметав и оплодотворив икру, бросает ее на произвол судьбы. При этом множество икры погибает от мелких водных хищников и от усыхания мелких весенних водоемов. Однако есть виды земноводных, которые заботятся о потомстве и принимают участие в их развитии.
Образ жизни
Представители класса земноводные встречаются по всему земному шару, а их жизнь и поведение зависят от степени влажности. На территории России их можно встретить абсолютно везде, кроме Крайнего Севера и высокогорий.
Жизнь земноводных проходит во влажных местах: болотах, озерах, берегах водоемов, влажных лугах и лесах. Для некоторых видов земноводных средой жизни являются деревья. Например, у представителя бесхвостых земноводных – квакши – появились приспособления к древесной жизни. Ее конечности приспособлены для лазанья по отвесным поверхностям и по ветвям деревьев.
Летом образ жизни земноводных зависит от погодных условий. В сухую погоду они прячутся от солнца. Благоприятные условия для жизни земноводных – это мокрая и дождливая погода. При таких условиях они активно охотятся даже днем. Летом, когда нет осадков, на охоту они выходят с наступлением сумерек. Выбирают незаметное местечко и подстерегают жертву.
Земноводные выработали определенные приспособления для жизни в благоприятных и неблагоприятных условиях. Активны они летом, когда тепло. С приходом холодов они готовятся к зимовке. Какие же изменения происходят в жизни земноводных с наступлением холодов, осенью?
Все жизненные процессы замедляются, поэтому к этому времени накапливаются в организме питательные вещества. Обмен веществ зимой протекает очень медленно и количество воды также уменьшается.
Представители земноводных в природе и жизни человека играют большую роль.
Все амфибии являются звеньями в цепях питания. Они питаются насекомыми и сами становятся добычей для других хищников.
Немаловажное значение имеют земноводные в жизни человека.
Представителей амфибий употребляют в пищу. Например, лягушку-бык разводят на фермах для использования в приготовлении блюд.
Земноводные уничтожают вредителей сада и огорода, тем самым играя положительную роль в жизни человека. Если на вашем приусадебном участке поселилась амфибия, берегите ее, и она сохранит ваш урожай.
А вы знаете, что в космос летали не только собаки Белка и Стрелка, этой чести удостоились и лягушки.
Классификация класса Земноводные
Основным признаком классификации земноводных животных является отличие внешнего строения между отдельными представителями класса. Все виды разбиты на три отряда, познакомиться с которыми можно по схеме.
Характеризуются полным отсутствием конечностей и голой кожей, по форме тела похожи на дождевого червя. Небольшая голова лишена развитых глаз или они настолько прикрыты кожей, что не способны видеть.
Представителем этого отряда является цейлонская червяга, живущая в Индостане, Индокитае, на Цейлоне и больших Зондских островах.
Это животное достигает 0,5 метра в длину, живет под землей около влажных берегов небольших водоемов. Ползает быстро, извиваясь. Питается мелкими животными.
Самка откладывает 10-20 крупных яиц. Свое потомство она охраняет, обвиваясь длинным туловищем около отложенных яиц.
Цейлонская червяга защищает свое потомство
Из яиц развиваются личинки, которые перебираются в воду. Интересно отметить, что взрослые червяги никогда не живут в воде.
К представителям отряда хвостатые относятся тритоны, саламандры, протеи.
Из амфибий нашей фауны особенно хорошо известны тритоны. У обыкновенного тритона хорошо развит половой диморфизм – внешнее отличие самца и самки. На рисунке бросается в глаза животное с высоким зазубренным гребнем – это самец, а вот у самки такой гребень отсутствует.
Самец и самка обыкновенного тритона
К хвостатым амфибиям также принадлежит известная огненная саламандра, широко распространенная в Западной Европе. Кожные железы саламандры выделяют едкий, ядовитый сок, защищающий эту амфибию от врагов.
В темноте пещер Северной Америки и Европы обитает замечательная амфибия – протей. Тело этого животного вытянутое, глаза скрыты под кожей, по бокам головы по три пучка наружных ветвистых жабр. Конечности очень маленькие и слабые.
Из отряда бесхвостых наиболее известны такие животные как лягушки, жабы, квакши, жерлянки, чесночницы.
Познакомимся с наиболее интересными видами. Из лягушек исключительный интерес представляет южноамериканская лягушка – ринодерма Дарвина. Небольшое, пестро окрашенное животное, отличающееся ярко выраженной заботой о потомстве. Оплодотворенную икру самец вынашивает в горловом мешке. Детеныши остаются там до конца своего превращения. В конце полового периода самец приходит в полное истощение, но к следующему сезону он восстанавливает свои силы.
В нашей фауне наиболее обычны зеленая водяная лягушка, известная громкими концертами и травяная лягушка, отличающаяся буроватой окраской.
Лучше других известны в России серая и зеленая жабы. В весенние ночи можно услышать красивые дребезжащие трели, издаваемые зелеными жабами в период икрометания. В остальное время они настоящие наземные животные.
Наверное, многие из вас слышали поверье, что если взять жабу в руки от ее выделений образуются на коже бородавки. Действительно, кожные выделения жаб являются едкими и могут вызвать раздражение, но к бородавкам никакого отношения не имеют.
Многие земноводные находятся под угрозой вымирания. Они очень чувствительны к загрязнению среды, смене местообитания, и конечно, немалую роль играет человек. В связи с этим многие виды занесены в Красную книгу и подлежат охране. Есть виды, которых мы уже не увидим. Например, в настоящее время считается вымершей оранжевая жаба.
А головастика, никак нельзя назвать, похожим на взрослую лягушку или жабу.
Потому что не взирая на то,что размножаются спорами(у них преобладает спорофит-поколение с бесполым размножением),тело их имеет органы:стебель,листья,корневище,дополнительные корни.
Рогатые гадюки, одногорбые верблюды, газели-дораксы, жуки-навозники, аддаксы, жёлтые скорпионы, африканские страусы, вараны, фенек.
В мире существует множество разных видов пустынь. В одних пустынях стоит круглый год знойная жара,
в то время как в других, например пустыня Гоби – на смену жаркому лету приходит холодная зима.
Для обитающих там животных, такие суровые условия жизни в пустыне создают множество проблем.
Вода в пустыне встречается редко, температура воздуха очень высокая, пищи – других животных или растений становится все меньше.
У животных обитающих в пустыне, развились свойства, которые позволяют приспособиться к уникальному климату пустынь.
Каждая пустыня представляет такой регион, в котором возможно существование особых видов животных,
приспособленных к обитанию именно в данной пустыне.
Некоторые животные впадают в состояние покоя, особенно в очень жаркие периоды. Пустынные жабы, например, выбираются
только после дождя за водой и пищей, а так они зарываются глубоко в землю. Множество животных обитают в подземных пещерах или норах.
Такие животные выбираются из своих убежищ только только ранним утром или ночью, когда в пустыне не так жарко.
Существуют обитатели пустынь, которые оснащены так, чтобы иметь возможность справиться с высокой температурой.
Когда заяц отдыхает в тени, его большие уши могут отдавать тепло. Некоторые птицы, в том числе и совы, тепло выделяют через открытый рот,
их тело охлаждается при испарении слюны. Животные, которые имеют светлый мех, чешую, оперение или кожу – солнечного тепла поглощают меньше.
Поедая свою добычу – плотоядные могут получить необходимую влагу.
К жизни в пустыне прекрасно приспособлен верблюд. У этого животного на ногах есть специальные подушечки, которые помогают ему ходить
по горячему песку, в его желудке накапливается вода, а горб запасает энергию – необходимую для длительных путешествий по пустыне.
Пожалуй, птицам легче всего избегать суровых условий жизни в пустыне, поскольку они способны летать.
В поисках мест, где растут растения или прошел дождь, они способны пролетать большие расстояния.
Обязательным условием для животных, которые живут в пустынях, является умение обходиться долгое время без воды.
Класс земноводные
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.
Ароморфозы земноводных
У ранее обсуждаемой нами рыбы латимерии (целаканта) плавники напоминали конечность пятипалого типа. У земноводных они преобразовываются в скелет передней и скелет задней конечностей, которые мы обсудим в данной статье подробно.
Мышцы дифференцируются (делятся) на мышечные пучки, становятся возможны более сложные и точные движения.
Легкие земноводных представлены в виде тонкостенных мешков, относительно небольшого объема.
Благодаря появлению шейного отдела становится возможным движение головой вверх-вниз, что было невозможным для рыб. Однако, подвижность головы значительно ограничена, и поворот головы из стороны в сторону невозможен.
Лягушка озерная
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).
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.
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, передний пояс лежит свободно в толще мышц, грудина не соединена при помощи ребер с позвоночником.
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).
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.
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.
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.
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.
Свободные конечности земноводных позволяют им совершать более разнообразные движения в отличие от циклических поворотов плавников и тела у рыб.
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.
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.
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.
Головастики
Значение земноводных
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.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Какое развитие у земноводных прямое или непрямое
Одни органы работают активнее, например, тимус человека, отвечающий за развитие лимфоидной ткани (следовательно, за формирование иммунитета) активнее работает в детском возрасте.
Другие, например такие как половые железы, недоразвиты и будут изменятся в процессе онтогенеза.
Примеры позвоночных животных с прямым развитием:
Примеры беспозвоночных животных с прямым развитием:
Планарии (ресничные черви);
Дождевой червь (малощетинковый кольчатый червь);
Брюхоногие и головоногие моллюски;
При непрямом развитии новый организм не похож на взрослую особь (отличается не только размерами, но и может не иметь некоторых органов взрослого организма, у некоторых есть провизорные (личиночные) органы), поэтому должен претерпеть глобальные изменения – метаморфоз.
Превращение может быть полным (со стадией куколки) и неполным (с постепенным изменением).
Беспозвоночные животные с неполным метаморфозом:
Кишечнополостные (личинка планула);
Паразитические плоские черви (шестикрючечная личинка онкосфера у бычьего цепня, мирацидий, редия, церкарий у печеночного сосальщика);
Многощетинковые кольчатые черви (личинка трохофора);
Двустворчатые моллюски (трохофора, велигер, глохидий);
Крабы и креветки (личинка зоеа, науплиус);
Насекомые из отряда полужесткокрылые: клопы, гладыши, водомерки (личинка нимфа);
Насекомые из отряда прямокрылые: кузнечики, сверчки, саранча (личинка нимфа);
Насекомые из отряда стрекозы (личинка наяда);
Насекомые из отряда тараканы (личинка нимфа);
Насекомые из отряда равнокрылые: цикады, тля листоблошки (личинка нимфа);
Насекомые из отряда вши (личинка нимфа);
Позвоночные с неполным превращением:
Бесчелюстные (личинка пескоройка)
Земноводные (личинка головастик)
Беспозвоночные с полным превращением
К этой группе относят насекомых, которые переживают стадию куколки в своем развитии, личинка отличается от взрослой особи по многим признакам: анатомии и морфологии, питанию, месту обитания. Такое отличие уменьшает внутривидовую конкуренцию между молодыми и взрослыми особями и увеличивают выживаемость вида в целом.
Такой тип развития характерен для следующих отрядов насекомых:
Чешуекрылые или бабочки (личинка гусеница);
Перепончатокрылые – осы, пчёлы, шмели, муравьи.
Таблица «Животные с прямым и непрямым развитием, с полным и неполным превращением»