Размножение и развитие земноводных. Происхождение и значение

Познакомьтесь по рисункам 234, 235, как происходит развитие земноводных. Чем личинки земноводных сходны с рыбами?

Размножение земноводных. Земноводные — раздельнополые животные. Самцы имеют парные семенники. Сперматозоиды по мочеполовым каналам попадают в клоаку. У самок развиты крупные яичники. Созревшие в них яйцеклетки попадают в полость тела и из нее выводятся через парные яйцеводы в клоаку. Размножение земноводных (за редким исключением) происходит весной. Пробудившись от зимнего оцепенения, они скапливаются в пресных водоемах. К этому времени у самок в яичниках развивается икра, а у самцов в семенниках — семенная жидкость (рис. 233).

Органы размножения и выделения лягушки
Рис. 233. Органы размножения и выделения лягушки

Бурые лягушки, например, откладывают икру на мелких, хорошо прогреваемых участках водоема. Зеленые лягушки (озерная и прудовая) откладывают икру на большей глубине, чаще всего среди водных растений. Самцы выпускают на икру семенную жидкость. Самки тритонов помещают одиночные оплодотворенные икринки на листья или стебли водных растений.

Икринки (яйца) земноводных имеют плотные прозрачные оболочки, которые предохраняют внутреннее их содержимое от механических повреждений. В воде оболочки набухают, становятся толстыми. Сами икринки имеют черный пигмент, поглощающий тепло солнечных лучей, необходимое для развития зародыша.

Развитие земноводных. Личинки вылупляются из икринок примерно через неделю (у лягушек) или через две три недели (у тритонов) после начала развития зародыша. У лягушек и других бесхвостых земноводных личинок называют головастиками. По внешнему виду и образу жизни они больше похожи на рыб, чем на своих родителей (рис. 234, 235). У них имеются наружные жабры, которые затем заменяются внутренними, органы боковой линии. Скелет личинок полностью хрящевой, имеется хорда. Сердце у них двухкамерное, и кровь течет в организме по одному кругу кровообращения.

Развитие лягушки
Рис. 234. Развитие лягушки
Развитие тритона
Рис. 235. Развитие тритона

Личинки земноводных в основном растительноядные. Они питаются водорослями, соскабливая их с камней и высших водных растений. По мере роста и развития у личинок появляются конечности, развиваются легкие. В это время они часто поднимаются к поверхности воды и заглатывают атмосферный воздух. С появлением легких в предсердии образуется перегородка, возникает малый круг кровообращения. У головастиков рассасывается хвост, изменяется форма головы, и они становятся похожими на взрослых бесхвостых особей.

От начала откладывание икры до превращения личинок во взрослых животных проходит около 2–3 месяцев.

Самки большинства земноводных откладывают много икры. Однако часть ее не оплодотворяется, часть поедается различными водными животными или высыхает при обмелении водоема. Личинки тоже гибнут от различных неблагоприятных условий, служат пищей хищникам. До взрослого состояния выживает только небольшая часть потомства.

Забота о потомстве у земноводных. В местах обитания, неблагоприятных для развития потомства, у некоторых земноводных возникли различные приспособления к заботе о потомстве. Южноамериканская древесная лягушка филломедуза откладывает яйца в листьях свисающих над водой веток деревьев. Сблизив ногами края листа, она откладывает в образовавшийся пакет яйца, а самец оплодотворяет их. Края листа склеиваются студенистыми оболочками отложенных икринок. Развившиеся в пакете личинки через некоторое время вываливаются в воду, где и заканчивается их развитие (рис. 236).

Забота о потомстве у земноводных
Рис. 236. Забота о потомстве у земноводных

Самец жабы-пипы размазывает икру на спине самки, и икринки развиваются в образующихся ячейках кожи, богатых кровеносными сосудами. В конце своего развития маленькие пипы покидают кожу матери и ведут самостоятельный образ жизни (рис. 236). У жаб повитух самец наматывает шнуры икры на свои бедра и вынашивает их до вылупления головастиков (рис. 236).

Происхождение земноводных. Тесная связь с водой, большое сходство с рыбами, особенно на ранних стадиях развития, свидетельствуют о происхождении земноводных от какой то группы древних костных рыб.

Среди современных костных рыб ближе всего по строению к предкам земноводных находятся кистеперые рыбы. Однако по строению их лопастеобразные плавники сильно отличаются от конечностей земноводных.

Ученые выяснили, что земноводные могли произойти от вымерших кистеперых рыб, у которых скелет плавников по плану строения совпадал со скелетом конечностей древних земноводных (рис. 237).

Скелет передних конечностей кистеперой рыбы и древнейшего земноводного
Рис. 237. Скелет передних конечностей кистеперой рыбы (1) и древнейшего земноводного (2)

Первые земноводные появились около 300 млн лет назад. Из них наиболее примитивное строение имели ихтиостеги, похожие на тритонов и сохранявшие многие признаки рыб (рис. 238). Представители современных отрядов бесхвостых, хвостатых и безногих земноводных произошли от разных древних земноводных.

Древнейшее земноводное (ихтиостега)
Рис. 238. Древнейшее земноводное (ихтиостега)
Значение земноводных. Земноводные во взрослом состоянии питаются, как правило, различными беспозвоночными животными. При этом они истребляют множество насекомых, вредящих сельскому и лесному хозяйствам или переносящих возбудителей заболеваний человека и животных. Особо большую пользу приносят земноводные, ведущие сумеречный, или ночной, образ жизни, например жабы. Они уничтожают слизней, гусениц ночных бабочек и других вредителей растений, недоступных птицам. Сами земноводные служат пищей многим позвоночным животным, входят в состав различных цепей питания. Ими питаются, например, ужи, цапли, аисты, утки.
Некоторые земноводные, прежде всего, лягушки, имеют большое значение как лабораторные животные. На них проводятся различные опыты по биологии и медицине. В ряде стран лягушек некоторых видов используют в пищу, и численность их из за постоянного отлова сильно уменьшилась. Однако основная причина сокращения численности земноводных — загрязнение водоемов.

Многие земноводные внесены в Красную книгу и подлежат охране.

➊ В какое время и где происходит размножение большинства земноводных? ➋ Почему размножение большинства земноводных, как и рыб, возможно только в воде? ➌ Чем по внешнему и внутреннему строению личинки земноводных сходны с рыбами? ➍ Какие изменения происходят с личинками земноводных по мере их развития? ➎ От каких животных могли произойти земноводные? Ответ обоснуйте. ➏ Каково значение земноводных в природе и жизни человека? ➐ Почему следует бережно относиться к земноводным?

ЗЕМНОВОДНЫЕ

Признаки сходства с рыбами Признаки отличия от рыб

Найдите на схеме родословного древа животных расположение класса земноводных. Проследите их родственные связи с ранее изученными животными. Какие из них наиболее близки к земноводным?

В 1973 г. в Австралии была найдена лягушка, у которой икра, а затем головастики и маленькие лягушата развивались в желудке. Сообщение об этом вызвало у многих ученых недоверие. Решению загадки помог случай: одна из наблюдаемых лягушек «родила» лягушат раньше времени, и у них изо рта тянулись нити слизи. Когда этой слизью подействовали на стенку желудка другой лягушки, то выделение желудочного сока прекратилось. Стало ясно, почему лягушата не перевариваются в желудке матери.