Урок 31-32 Общая характеристика класса Земноводные

Урок 31-32 Общая характеристика класса Земноводные. Особенности
процессов жизнедеятельности и поведения. Сезонные явления в жизни
земноводных. Разнообразие земноводных. Роль земноводных в
экосистемах, их значение для человека. Охрана земноводных.
Земноводные - древние наземные холоднокровные животные. Зависимость
земноводных от температуры и влажности окружающей среды определяет
их отсутствие в пустынных и приполярных районах.
Взрослые формы для нормальной жизнедеятельности нуждаются в
постоянном увлажнении кожи, поэтому обитают лишь вблизи водоемов или
в местах с высокой влажностью. У большинства видов яйца (икра) не имеют
плотных оболочек и могут развиваться только в воде, как и личинки. Кроме
того, оболочки, как линзы, концентрируют на яйце тепловые лучи. Личинки
земноводных дышат жабрами, во время развития происходит метаморфоз
(превращение) во взрослое животное, имеющее легочное дыхание и ряд
других особенностей строения наземных животных.
Класс амфибий составляют три отряда: безногие, хвостатые и бесхвостые. К
первому отряду относятся примитивные, приспособленные к своеобразному
образу жизни во влажном грунте животные – червяги и рыбозмеи. Обитают они в
тропическом поясе Азии, Африки и Америки. Хвостатые амфибии
характеризуются удлинен ным хвостом и парными короткими конечностями. Это
наименее специализированные формы. Глаза маленькие, без век. У некоторых
видов всю жизнь сохраняются наружные жабры и жаберные щели. К хвостатым
относятся тритоны, саламандры и амблистомы. У бесхвостых амфибий (жабы,
лягушки) тело короткое, без хвоста, с длинными задними конечностями. Среди
них есть ряд видов, которые употребляются в пищу.
Современная фауна земноводных немногочисленна - около 2500 видов
примитивнейших
наземных
позвоночных.
По
морфологическим
и
биологическим признакам они занимают промежуточное положение между
собственно водными организмами и собственно наземными.
“Особенности внешнего строения земноводных, связанные с водой и
воздушной средой обитания”.
Приспособления к водному
существованию
 Тело уплощено, голова плоская.
 Перепонки между пальцами задних
конечностей.
 Кожа всегда влажная, благодаря
жидким слизистым выделения
кожных желез.
 Глаза выпучены, ноздри на верхней
стороне головы (при погружении в
воду остаются снаружи).
Приспособления к наземному
существованию
 Конечности – передние и
задние, снабженные пальцами.
 Задние ноги длиннее передних.
 Кожа голая. Служит не только
покровом тела, но и органом
дыхания.
 Тело состоит из подвижной
головы, туловища, конечностей.
 Глаза выпучены. Имеются веки:
верхние – кожистые, нижние –
прозрачные.
 Ноздри – орган обоняния и
дыхания. Дышит атмосферным
воздухом.
 По бокам головы – барабанные
перепонки.
 Появляется среднее ухо.
Происхождение амфибий связано с рядом ароморфозов, таких, как




появление пятипалой конечности,
развитие легких,
разделение предсердия на две камеры,
появление двух кругов кровообращения,
 прогрессивное развитие центральной нервной системы и органов чувств. В
течение всей жизни
 хотя бы в личиночном состоянии земноводные обязательно связаны с
водной средой.
Типичный представитель класса - лягушка, на примере которой и дается обычно
характеристика класса.
Озерная лягушка живет в водоемах или на их берегах. Ее плоская широкая голова
плавно переходит в короткое туловище с редуцированным хвостом и
удлиненными задними конечностями с плавательными перепонками. Передние
конечности в отличие от задних имеют значительно меньшие размеры; на них 4, а
не 5 пальцев.
Покровы тела. Кожа земноводных голая и всегда покрыта слизью благодаря
большому количеству слизистых многоклеточных желез. Она не только
выполняет защитную функцию (от микроорганизмов) и воспринимает внешнее
раздражение, но и участвует в газообмене.
Скелет состоит из позвоночника, черепа и скелета конечностей. Позвоночник
короткий, разделен на четыре отдела: шейный, туловищный, крестцовый и
хвостовой. В шейном отделе имеется лишь один кольцеобразный позвонок. В
крестцовом отделе тоже один позвонок, к которому причленяются кости таза.
Хвостовой отдел лягушки представлен уростилем - образованием, состоящим из
12 слившихся хвостовых позвонков. Ребра отсутствуют. Череп широкий,
уплощенный в спиннобрюшном направлении, у взрослых животных череп
сохраняет много хрящевой ткани, что обусловливает сходство земноводных с
кистеперыми рыбами, но в состав черепа входит меньше костей, чем у рыб.
Плечевой пояс состоит из грудины, двух коракоидов, двух ключиц и двух
лопаток. В передней конечности различают плечо, две сросшиеся кости
предплечья, несколько костей кисти и четыре пальца (пятый палец зачаточный).
Тазовый пояс образован тремя парами сросшихся костей. В задней конечности
различают бедро, две слитые кости голени, несколько костей стопы и пять
пальцев. Задние конечности в два-три раза длиннее, чем передние. Это связано с
передвижением прыжками, в воде при плавании лягушка энергично работает
задними конечностями.
Мускулатура. Часть туловищной мускулатуры сохраняет метамерное строение
(подобно мускулатуре рыб). Однако отчетливо проявляется более сложная
дифференцировка мускулатуры, развита сложная система
конечностей (особенно задних), жевательная мускулатура и т. п.
мускулатуры
Пищеварительная система начинается большой ротоглоточной полостью, на
дне которой передним концом прикреплен язык. При ловле насекомых и другой
добычи язык выбрасывается изо рта и жертва прилипает к нему.
На верхней и нижней челюстях лягушки, а также на небных костях имеются
мелкие конические зубы (недифференцированные), которые служат лишь для
удержания добычи. В ротоглоточную полость открываются протоки слюнных
желез. Их секрет увлажняет полость и пищу, облегчает проглатывание
добычи, однако в нем нет пищеварительных ферментов. Далее
пищеварительный тракт переходит в глотку, затем в пищевод и, наконец, в
желудок, продолжением которого является кишечник. Железистые клетки стенок
желудка выделяют фермент пепсин, который активен в кислой среде (в желудке
выделяется и соляная кислота). Частично переваренная пища перемещается в
двенадцатиперстную кишку, в которую впадает желчный проток печени. В
желчный
проток
изливается
и
секрет
поджелудочной
железы.
Двенадцатиперстная кишка незаметно переходит в тонкую кишку, где происходит
всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки пищи попадают в
широкую прямую кишку и через клоаку выбрасываются наружу.
Двенадцатиперстная кишка лежит под желудком, а остальная часть кишечника
складывается петлями и заканчивается клоакой. Имеются пищеварительные
железы (поджелудочная и печень).
Головастики (личинки лягушек) питаются преимущественно растительной пищей
(водорослями и др.), на челюстях у них развиты роговые пластинки, которые
соскребают мягкие растительные ткани вместе с находящимися на них
одноклеточными и другими мелкими беспозвоночными. Роговые пластинки
сбрасываются во время метаморфоза.
Взрослые земноводные (в частности, лягушки) - хищники, питающиеся
различными насекомыми и другими беспозвоночными животными, некоторые
водные амфибии ловят мелких позвоночных.
Дыхательная система. В дыхании лягушки участвуют не только легкие, но и
кожа, в которой находится большое количество капилляров. Легкие
представлены тонкостенными мешками, внутренняя поверхность которых
ячеистая. На стенках парных мешковидных легких имеется разветвленная сеть
кровеносных сосудов.
Воздух накачивается в легкие в результате нагнетающих движений дна ротовой
полости, когда лягушка открывает ноздри и опускает дно ротоглоточной полости.
Потом ноздри закрываются клапанами, дно ротоглоточной полости поднимается,
и воздух проходит в легкие. Выдох происходит благодаря действию брюшных
мышц и спаданию легочных стенок.
У самцов имеются черпаловидные хрящи, окружающие гортанную щель и
натянутые на них голосовые связки. Усиление звука достигается голосовыми
мешками, образованными слизистой оболочкой ротовой полости - резонаторы.
Выделительная система. Продукты диссимиляции выводятся через кожу и
легкие, но большая их часть выделяется почками, расположенными по
бокам крестцового позвонка. Во время стока по почечным канальцам ценные
соединения снова всасываются, а моча поступает по двум мочеточникам в
клоаку и оттуда в мочевой пузырь. Некоторое время моча может накапливаться
в мочевом пузыре, который расположен у брюшной поверхности клоаки. После
наполнения мочевого пузыря мышцы его стенок сокращаются, моча выводится в
клоаку и выбрасывается наружу.
Кровеносная система замкнутая. Сердце взрослых земноводных
трехкамерное. Имеется два круга кровообращения, но они полностью не
разобщены, артериальная и венозная кровь частично смешивается благодаря
единственному желудочку. Благодаря продольному клапану в артериальном
конусе венозная кровь поступает в легкие и кожу, смешанная - во все органы и
части тела, кроме головы, артериальная - к головному мозгу и другим органам
головы.
Кровеносная система личинок земноводных подобна кровеносной системе рыб: в
сердце один желудочек и одно предсердие, имеется один круг кровообращения.
Нервная система характеризуется низкой степенью развития, но наряду с этим
имеет ряд прогрессивных черт. Головной мозг имеет те же отделы, что и у рыб
(передниий, межуточный, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг).
Более развит передний мозг, разделившийся на два полушария. Мозжечок
мал, что обусловлено сравнительно малоподвижным образом жизни и
однообразием движений. Значительно крупнее продолговатый мозг.
Органы чувств в общем сложнее, чем у рыб; они обеспечивают ориентировку
земноводных в воде и на суше.
o
o
o
o
o
В эпидермальном слое кожи имеются температурные,
болевые
осязательные рецепторы.
Орган вкуса представлен вкусовыми почками на языке, небе и челюстях.
Органы обоняния представлены парными обонятельными мешками,
которые открываются наружу парными наружными ноздрями, а в
ротоглоточную полость - внутренними ноздрями.
o На глазах у взрослых земноводных развиты подвижные веки (верхнее и
нижнее) и мигательная перепонка, они защищают роговицу от высыхания и
загрязнения. Это позволяет земноводным видеть довольно далеко. В
сетчатке есть палочки и колбочки. У многих земноводных развито цветное
зрение.
o В органах слуха кроме внутреннего уха на месте брызгальца кистеперых
рыб развито среднее ухо. В нем находится аппарат, усиливающий звуковые
колебания. Наружное отверстие полости среднего уха затянуто упругой
барабанной перепонкой, колебания которой усиливают звуковые волны.
Через слуховую трубу, открывающуюся в глотку, полость среднего уха
сообщается с наружной средой, что позволяет ослаблять резкие перепады
давления на барабанную перепонку. В полости находится косточка стремечко, одним концом она упирается в барабанную перепонку, другим в затянутое перепончатой перегородкой овальное окно.
Размножение. Амфибии раздельнополы. Половые органы парные, состоят из
слегка желтоватых семенников у самца и пигментированных яичников у
самки.
У лягушек хорошо выражен половой диформизм. Так, у самца имеются бугорки
на внутреннем пальце передних ног ("брачная мозоль"), служащие для удержания
самки во время оплодотворения, и голосовые мешки (резонаторы), усиливающие
звук при кваканье. Следует подчеркнуть, что голос впервые появляется у
земноводных. Очевидно, это связано с жизнью на суше.
Лягушки размножаются весной на третьем году жизни. Самки выметывают в воду
икру, самцы орошают ее семенной жидкостью. Оплодотворенная икра
развивается в течение 7-15 дней. Головастики - личинки лягушек - сильно
отличаются строением от взрослых животных. Через два-три месяца
головастик превращается в лягушку.
Развитие. У лягушки, как и у других земноводных, развитие происходит с
метаморфозом. Развитие с превращением появилось как одно из приспособлений
к условиям обитания и нередко связано с переходом личиночных стадий из одной
среды обитания в другую, как то наблюдается у земноводных.
Личинки земноводных - типичные обитатели воды, что является отражением
образа жизни предков.
К особенностям морфологии головастика, имеющим приспособительное значение
в соответствии с условиями среды обитания, относятся:


специальный аппарат на нижней стороне головного конца, который служит
для прикрепления к подводным предметам,- присоска;
более длинный, чем у взрослой лягушки, кишечник (по сравнению с
размерами тела); это связано с тем, что головастик потребляет
растительную, а не животную (как взрослая лягушка) пищу.
Сравнительная характеристика строения личинок и взрослых лягушек
Признак
Личинка (головастик)
Взрослое животное
Форма тела
Рыбообразная, с зачатками
конечностей, хвост с
плавательной перепонкой
Тело укороченное, развиты
две пары конечностей, хвоста
нет
Способ
передвижения
Плавание с помощью хвоста
Прыжки, плавание с помощью
задних конечностей
Дыхание
Жаберное (жабры вначале
наружные, затем внутренние)
Легочное и кожное
Кровеносная
система
Сердце двухкамерное, один
круг кровообращения
Сердце трехкамерное, два
круга кровообращения
Органы чувств
Развиты органы боковой линии, Нет органов боковой линии,
на глазах нет век
на глазах развиты веки
Челюсти и
способ питания
Роговыми пластинками
челюстей соскабливает
водоросли вместе с
одноклеточными и другими
Роговых пластинок на
челюстях нет, липким языком
захватывает насекомых,
моллюсков, червей, мальков
Образ жизни
мелкими животными
рыб
Водный
Наземный, полуводный
Филогения
К амфибиям относятся формы, предки которых около 300 млн. лет назад (в
каменноугольном периоде) вышли из воды на сушу и приспособились к новым
наземным условиям жизни. Переходными формами между ними и современными
амфибиями были ископаемые формы - стегоцефалы, существовавшие в
каменноугольном, пермском и триасовом периодах. Расцвет (период
биологического прогресса) земноводных приходится на каменноугольный период,
ровный, влажный и теплый климат которого был благоприятен для амфибий.
Только благодаря выходу на сушу позвоночные получили возможность в
дальнейшем прогрессивно развиваться.
Значение земноводных
 Земноводные уничтожают большое количество комаров, мошек и других
насекомых, а также моллюсков, в том числе вредителей культурных
растений и переносчиков заболеваний. Обыкновенная квакша питается в
основном насекомыми: жуками-щелкунами, земляными блошками,
гусеницами, муравьями; зеленая жаба - жуками, клопами, гусеницами,
личинками мух, муравьями. В свою очередь земноводных поедают многие
промысловые рыбы, утки, цапли, пушные звери (норка, хорь, выдра и др.).
 Средством защиты от хищников у зеленой жабы служат ядовитые железы,
находящиеся в коже спинной стороны тела и выделяющие горькие жгучие
вещества. Наиболее сильнодействующий яд у африканских древесных
лягушек и жаб.
 В рыборазводных хозяйствах лягушки могут уничтожать мальков рыб,
однако их влияние на продуктивность водоемов незначительно.
 Некоторых лягушек используют как лабораторных животных в
биологических и медицинских исследованиях, во многих странах их
употребляет в пищу.
 Лягушек разводят на специальных фермах, они служат предметом
международной торговли.
 Некоторые амфибии могут быть промежуточными хозяевами глистов птиц
и зверей.
Домашнее задание
1. Выучить конспект.
2. В левом столбике дано описание особенностей строения земноводных, в
правом – в беспорядке указано значение этих особенностей в жизни
земноводных. Необходимо правильно соединить правую и левую части.
1. Задняя конечность удлиненная и
представляет собой сложный рычаг. А. Приспособление к восприятию
звуков в воздушной среде.
2. Имеется широкий, длинный,
липкий язык и хорошо развитое
Б. Возможность дышать
зрение.
атмосферным воздухом и
наблюдать, оставаясь под водой.
3. Расположение глаз и ноздрей на
верхней поверхности головы.
В. Возможность быстрых и
дальних прыжков.
4. Имеется внутреннее и среднее
Г. Средство защиты от хищников.
ухо, закрытое барабанной
перепонкой.
Д. Добывание подвижных
насекомых.
5. Наблюдается выделение едкой
жидкости из кожных желез.
3. Заполните таблицу.
Отделы скелета
Название костей, особенности
строения
1.Череп
2.Позвоночник
3.Плечевой пояс
4.Скелет передней конечности
5.Пояс задних конечностей
6.Скелет задней конечности
4
Выполнить проверочную работу «Земноводные» (у учителя).
Значение