Амфібії, або земноводні, належать до найбільш примітивним з усіх існуючих нині наземних хребетних. Вони займають проміжне місце між водними і сухопутними тваринами з тієї причини, що їх розмноження і розвиток протікає в одному середовищі (водної), а проживання дорослих особин – в інший (на суші). Це незвичайні і часом дивовижні створіння. У статті представлена інформація про походження класу Земноводні, загальна характеристика класу, будова і систематика.

Передумови виникнення

Умови, необхідні для масового освоєння хребетними тваринами суші, сформувалися в середині девонського періоду, приблизно 385 мільйонів років тому. Сталося це завдяки встановленню теплого і вологого клімату, наявності гарної харчової бази (фауна з безхребетних). Крім того, в цей період у водойми на Землі в результаті вимивання потрапляло багато органіки, а це призводило до окислення кисню у воді і, отже, зменшення його концентрації. Риби пристосувалися до цього за допомогою дихання атмосферним повітрям.

Еволюція: коротко

Прабатьки сучасної класу Земноводні, загальна характеристика яких наводиться далі за текстом, з'явилися наприкінці девону в прісних водоймах, їх називають ихтиостегиди. Вони були перехідною формою між кистеперими рибами і справжніми земноводними. Перехід від водного до наземного способу життя супроводжувався двома вирішальними приспособленческими змінами: пересування по твердому субстрату і дихання атмосферним повітрям. Іншими словами, поступово жаберное дихання змінилося легеневим, а плавці перетворилися на п'ятипалі кінцівки. Паралельно відбувалася трансформація всіх інших органів: нервової системи і кровообігу, органів почуттів.


В карбоні з'явилася друга група примітивних амфібій лепоспондили. Вони були більш дрібного розміру і чудово пристосувалися до життя у водному середовищі, а деякі види вдруге втратили кінцівки. Сучасні земноводні оформилися лише в кінці мезозойського періоду.

Систематика

Сучасна систематика розділила амфібій в широкому сенсі на три підкласи: Лабиринтодонти, Тонкопозвонковие і Беспанцирние. Перші дві групи тварин вимерли в ранньому мезозої і палеозої відповідно. Всі сучасні амфібії, а це понад 6700 видів, належать до підкласу Беспанцирние. Він, у свою чергу, розділений на три загони, з'явилися в юрському періоді.

Безхвості. Зараз представлені 5602 видами, об'єднаними в 48 родин. До цього ряду належать всі відомі жаби і жаби.

Безногі або червяги (на фото вище). Самий нечисленний загін, представлений 190 видами, об'єднаними в 10 сімейств.

Хвостаті земноводні. Цей загін включає саламандр і тритонів, всього близько 570 видів (10 сімейств).

Клас Земноводні: загальна характеристика та особливості будови

Відмінною особливістю земноводних є гладка і тонка шкіра, яка має порівняно непогану проникність для газів і рідини. Її будова володіє рисами, характерними для хребетних тварин. Виділяється власне шкіра (кориум) і поверхневий багатошаровий епідерміс. Вона рясно забезпечена виділяють слиз залозами. Секрет може бути двох видів: отруйний і поліпшує газообмін. Рогові освіти або окостеніння на шкірі земноводних зустрічаються рідко.
Тіло має хвіст (у хвостатих), тулуб і голову (рухливе зчленування), а також п'ятипалі кінцівки. Хребет ділиться на чотири відділи: тулубний, крижовий, хвостовий і шийний. Число хребців може бути різним: від 7 до 200. Даючи коротку загальну характеристику класу земноводних, не можна не згадати про мускулатуру цих хребетних тварин: туловищную і кінцівок. Перша сегментована. Спеціальні м'язи забезпечують виконання складних рухів важільними кінцівками. На голові розташовані важільні і опускають м'язи. Наприклад, у вогняної саламандри, як і інших представників хвостатих, добре розвинені хвостові м'язи.

Дихальна система

Деякі відомості про будову дихальної системи багато хто, напевно, пам'ятають зі шкільного курсу біології (вивчають загальну характеристику земноводних у 7 класі). Основний орган дихання у амфібій – це легені. Вони є у більшості видів, виняток становлять безлегочние саламандри і жаба калимантанская барбурула. Легкі невеликого обсягу, мають вигляд тонкостінних мішечків, оповиті густою сіточкою кровоносних судин. Кожне з них відкривається в гортанно-трахейну западину самостійним отвором. Шляхом збільшення і зменшення обсягу ротоглоточной порожнини здійснюється дихання. Додаткові органи дихання – це вистилає ротоглоточную порожнину слизова та шкіра. Деякі водні види, а також пуголовки дихають за допомогою зябер.

Система кровообігу

Безумовно, найбільшу увагу при вивченні загальної характеристики земноводних у 7 класі школи приділялася кровоносній системі. Вивчаючи різні групи хребетних тварин, виявлено її еволюція від примітивної до високорозвиненої, характерною для ссавців. Амфібії мають замкнуту кровоносну систему з трикамерним серцем, змішування крові відбувається в шлуночку. Температура тіла земноводних залежить від навколишнього середовища, вони належать до холоднокровним тваринам.
Для кровоносної системи амфібій характерно два кола кровообігу: мале та велике. Поява першого обумовлено «придбанням» дихання через легені. Серце ділиться на два передсердя і один шлуночок. Венозна кров до легенів і шкіри, надходить по кожнолегочной артерії, а артеріальна йде до голови по сонної артерії. До іншим частинам тіла змішану кров підводять дуги аорти.

Система травлення

Всі представники класу земноводних, загальна характеристика якого дано у статті, вживають в їжу тільки рухому здобич. Мова розташовується на дні ротоглоточной порожнини. У безхвостих видів він прикріплений до нижніх щелеп. Мова використовується для лову комах, він викидається з рота, і видобуток прилипає до його поверхні. Зуби на щелепах, служать лише для утримування їжі. Секрет слинних залоз, протоки яких відкриваються у ротоглоточную порожнину, не містить травних ферментів. Їжа потрапляє в дванадцятипалу кишку через шлунок. Саме у неї відкриті протоки підшлункової залози і печінки. Тонкий кишечник виходить в пряму кишку, що утворить розширення, зване клоакою.

Видільна система

Загальна характеристика класу земноводних, або амфібій, включає у тому числі відомості і про видільної системи. Вона представлена парними нирками, що відходять від них і відкриваються в клоаку сечоводами. Є сечовий міхур у клоаці, саме там накопичується потрапила в неї сеча. Вельми специфічний механізм виведення рідини. Як тільки сечовий міхур заповнюється його стінки скорочуються і виводять в клоаку концентровану сечу, яка потім викидається назовні. Така складність зумовлена необхідністю амфібій зберігати багато вологи. Частина продуктів обміну речовин і велика кількість води виділяється через шкіру. Дані особливості організму не дозволили повністю перейти земноводних до наземного способу життя.

Нервова система

Прогресивна еволюційна риса – це більший вага головного мозку у порівнянні з рибами у всіх представників класу земноводних. Загальна характеристика:

для головного мозку характерним є наявність п'яти відділів: середній, довгастий, проміжний, передній (з двома півкулями) і слабо розвинений мозочок;

вага мозку у відсотках від загальної маси тіла складає 029-036 у хвостатих земноводних і 050-073 - у безхвостих проти 006-044 % у хрящових риб;

від головного мозку у амфібій відходить 10 пар головних нервів;

досить хороший розвиток отримала симпатична НС, представлена головним чином двома, розташованими з боків від хребта нервовими стовбурами;

спинномозкові нерви утворюють добре виражені поперекове та плечове сплетення.

Органи почуттів амфібій

Представлена в шкільному курсі загальна характеристика земноводних (7 клас, біологія) дає поверхневу інформацію про органи відчуттів характерних для них. Орган слуху отримав в процесі еволюції новий відділ – середнє вухо. Барабанна перетинка з'єднана зі стремінцем (слухова кісточка) і закриває зовнішній слуховий отвір. По обидві її сторони порожнина середнього вуха з'єднується за допомогою слухової труби з ротоглоточной порожнини. Будова очі пристосоване до життя в повітряному середовищі. І хоча зоровий апарат нагадує риб'ячий, він все ж відрізняється і не має відбивної і сріблястою оболонки, серповидного відростка. У вищих земноводних є верхнє і нижнє рухому повіку. Мигательная перетинка характерна для нижчих амфібій. Вона виконує захисну функцію замість нижнього століття. Форма рогівки – опукла, кришталик у вигляді двоопуклої лінзи, діаметр якої варіюється в залежності від освітлення. Багато амфібії мають кольоровий зір. Шкіра у всіх представників класу земноводні, загальна характеристика яких представлена по тексту, виконує функцію дотику, так як містить численні нервові закінчення. У водних видів і пуголовків є бічна лінія. Парні нюхові мішки «працюють» виключно в повітряному середовищі. Вони вистилають зсередини нюховим епітелієм і відкриваються назовні ніздрями, а хоанами – в ротоглоточную порожнину. В останній також розташовані органи смаку.

Статева система

Даючи загальну характеристику класу земноводних, розмноження та життєвий цикл розвитку упускати з уваги теж не можна. Всі амфібії є роздільностатевими тваринами, а запліднення у більшості представників здійснюється у водному середовищі. Статеві залози парні. У самок зернисті яєчники, що заповнюють до весни практично всю порожнину тіла, підвішені на брижі. Поряд з ним розташовані жирові тіла, накопичують поживні речовини і тим самим забезпечують формування статевих продуктів у період зимової сплячки. Яйцеводами є довгі і тонкі мюллерови канали. Кожен з них відкривається в порожнину тіла. Дозрілі яйця шляхом розриву стінок яєчника потрапляють в неї і за яйцеводам, поступово, покриваючись слизової білковою оболонкою, потрапляють у клоаку, звідки виводяться назовні. У самців є парні сім'яники округлої форми і примикають до них жирові тіла. І ті, й інші кріплять на брижі близько передніх країв нирок. Від насінників відходять сім'явивідні канальці, що відкриваються в сечоводи, службовці одночасно семяпроводами. Останні виводяться в клоаку.

Життєвий цикл

Життєвий цикл практично всіх амфібій має чіткий поділ на чотири етапи.

Яйце. У земноводних, як і у риб, ікринки не мають водонепроникною оболонки і потребують постійного зволоження. Переважна більшість видів кладку роблять у прісних водоймах, деякі амфібії (червяги, велетенські саламандри та ін) – на суші, інші – носять їх на своєму тілі (жаба-повитуха, піпа суринамская).

Личинка. Вона вилуплюється з яйця і веде водний спосіб життя. За будовою личинки дуже схожі на риб: відсутність парних кінцівок, жаберное дихання, двокамерне серце і єдиний коло кровообігу, наявність органів бічної лінії. І лише деякі представники земноводних пропускають цей етап і наступний, з'являючись на світ вже у вигляді маленьких безхвостих жаб.

Метаморфоз. В залежності від виду перетворення може відбуватися стрімко, як у більшості безхвостих амфібій, або затягуватися в часу, як наприклад, у примітивних саламандр.

Доросла особина.

Особливо способу життя амфібій

Алеї представляємо заключний блок інформації про клас земноводні - загальну характеристику та особливості середовища проживання, способу життя. Переважна більшість видів – це мешканці вологих місць, які чергують своє перебування на суші з життям у воді. Крім того, існують виключно деревні та водні амфібії. Недостатньо хороша пристосованість до життя на суші породжує різкі зміни, пов'язані зі зміною сезонів. Земноводні при несприятливих умовах середовища впадають в тривалу сплячку. Вони активні тільки при теплих умовах, більшість видів при -1°С – гинуть. Життєвий ритм деяких видів змінюється протягом доби. Більшість амфібій – мешканці прісних водойм і лише мала частина може жити в солоній воді, наприклад, морська жаба (на фото нижче). В стадії дорослої особини всі земноводні – хижаки. Їх раціон складають дрібні тварини, головним чином безхребетні і комахи, молодь риб, у виняткових випадках – пташенят водоплаваючих птахів і навіть дрібні гризуни.