Земноводные. Строение и жизнедеятельность земноводных как первопоселенцев суши

Земноводные - самый малочисленный класс современных позвоночных, в составе трех отрядов которого лишь 2,5 тыс. видов. Они распространены преимущественно во влажных теплых регионах планеты.

Земноводные - первая группа позвоночных животных, вышедшая в наземную среду, но сохранившая тесную связь с водой.

Тело земноводных покрыто тонкой голой кожей. Многочисленные кожные железы выделяют слизь, которая, испаряясь, понижает температуру тела на 5-8 °C ниже температуры воздуха.

Преодоление силы тяжести (гравитации) в наземно-воздушной среде достигнуто преобразованиями опорно-двигательной системы. Для взрослых земноводных характерны парные пятипалые конечности, построенные по типу рычагов. Усложнение строения плечевого и тазового поясов обеспечивает конечностям прочную опору, укрепляя их связь с туловищем. Череп подвижно соединен с позвоночником. Позвоночник дифференцирован на отделы: шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой. Значительную часть черепа и поясов конечностей составляет хрящ. Из-за слабого окостенения скелета размеры земноводных небольшие.

Мышечная система, в отличие от таковой у рыб, в большей своей части утратила метамерное (сегментированное) строение. Произошла ее дифференцировка на отдельные группы мышцы. Появились мышцы-антагонисты, усложнилась мускулатура ротовой полости, участвующая как в захвате и проглатывании пищи, так и в вентиляции легких.

В связи с выходом на сушу развились органы воздушного дыхания - легкие. Они примитивны: это парные мешковидные образования с небольшой складчатостью внутренних стенок. Дыхательная поверхность легких мала и составляет 2/3 поверхности тела. Вторым органом дыхания является влажная кожа с богатой сетью кровеносных капилляров. У разных кедов земноводных через кожу поступает 15-55 %, через легкие - 35-55 % потребляемого кислорода. Дыхательную функцию выполняет и слизистая оболочка обширной ротоглоточной полости, на долю которой приходится 10-15 % потребляемого кислорода. В связи с отсутствием грудной клетки вентилирование легких происходит за счет движений дна ротоглоточной полости.

Взрослые земноводные имеют трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком. Мускулистые выросты стенок желудочка образуют ряд сообщающихся друг с другом карманов, что препятствует полному перемешиванию крови. Из желудочка кровь по артериальному конусу выходит через три пары самостоятельных артерий: кожно-легочные (несут преимущественно венозную кровь), 2 дуги аорты (несут смешанную кровь) и сонные артерии (несут преимущественно артериальную кровь). Венозная кровь от всех органов тела поступает в правое предсердие. Артериальная кровь из легких собирается в легочные вены и впадает в левое предсердие.

У земноводных появляется новый орган кроветворения - красный костный мозг трубчатых костей. По сравнению с рыбами у них увеличено количество гемоглобина в крови, что, наряду с интенсификацией кровообращения, привело к повышению уровня метаболизма.

Органы чувств обеспечивают ориентировку земноводных в воде и на суше. Наибольшие преобразования для ориентации на суше претерпели зрительный, слуховой и обонятельный анализаторы.

Более развитые органы зрения обеспечивают ориентацию в условиях прозрачной атмосферы. Глаза взрослых земноводных защищаются и увлажняются подвижными веками - верхним и нижним - и мигательной перепонкой. Роговица выпуклая, хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Аккомодация достигается перемещением хрусталика при помощи ресничного тела. В сетчатке есть палочки и колбочки. У многих земноводных развито цветовосприятие.

Орган слуха существенно усложнился: возник новый отдел - среднее ухо. Наружное отверстие полости среднего уха затянуто тонкой упругой барабанной перепонкой. В полости находится одна слуховая косточка - стремечко, одним концом упирающаяся в барабанную перепонку, другим в мембрану овального окна. Среднее ухо усиливает звуковые колебания и передает их перепончатому лабиринту внутреннего уха. Эта особенность возникла в связи со слабой звукопроводимостью воздуха по сравнению с водой.

Обоняние у земноводных развито хорошо. Носовые ходы сквозные: наружные ноздри закрываются специальными клапанами, а внутренние ноздри (хоаны) открываются в ротовую полость. Орган обоняния функционирует только в воздушной среде, так как в воде наружные ноздри закрыты.

Таким образом, ряд перечисленных выше приспособлений позволил земноводным освоить наземные места обитания. Земноводным не удалось преодолеть зависимость от температуры и влажности наземной среды, что послужило ограничивающим фактором при их расселении.

Читать далее