Класс Земноводные

Цель урока :
Познакомиться с представителями класса ЗЕМНОВОДНЫХ.
Рассмотреть их внешнее и внутреннее строение,
образ жизни и значение в природе

Амфибии
– греческое слово «двоякоживущие».
Земноводные
– русское слово, содержит в себе название сред, где обитают эти животные.

Более 288 видов
Распространены повсеместно, но более многочисленны они в широтах с теплым и влажным климатом
Разнообразный внешний вид
Самые ранние земноводные жили около 370-350 млн. лет назад.
Общая характеристика земноводных

Амфибии – первые наземные позвоночные животные
Амфибии – представляют собой промежуточное звено между типично водными организмами – рыбами и подлинно сухопутными формами – рептилиями.

Земноводные произошли от древних кистеперых рыб, со своеобразным строением парных конечностей в середине девона.
История происхождения Земноводных
Древняя кистеперая рыба

Первыми примитивными амфибиями были ихтиостегии, сохранившие многие типичные черты рыб.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЗЕМНОВОДНЫХ
Три этапа происхождения земноводных: рипидистиевая рыба, самое древнее ископаемое земноводное (ихтиостегия) и современное хвостатое земноводное.
У давно вымерших рипидистиевых рыб скелет конечности соответствовал плану строения конечности наземных позвоночных. Поэтому их считают той группой, от которой произошли земноводные.

Эволюция
Земноводных
Ихтиостегии жили 370–350 млн лет назад и вымерли.
Древняя длиннохвостая группа — лепоспондилии пережила расцвет около 300 млн лет назад и вымерла, но дала начало современным Безногим и Хвостатым.
Древняя группа с укороченным хвостом — лабиринтодонты пережила расцвет около 300 млн лет назад и тоже вымерла, но дала начало современным Бесхвостым.
Одна группа лабиринтодонтов — батрахозавры — тоже вымерла, но дала начало котилозаврам — первым пресмыкающимся.

Внешнее строение лягушки:
рисунок

Для всех земноводных характерна гладкая (реже шершавая) богатая железами кожа, лишённая волос, перьев и чешуи
У некоторых безногих в коже имеются костные чешуйки

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЛЯГУШКИ

Большинство земноводных имеют вытянутое или лягушковидное туловище с двумя парами пятипалых конечностей.
Голова плавно переходит в туловище, но всё же (в отличие от рыб), может поворачиваться относительно него.
Скелет костный (хотя с костями соединяется множество хрящей), позвоночник разделён на отдельные позвонки (от 9 до 200).
Скелет и мышечная система развиты сравнительно неплохо и способны поддерживать животное вне воды.

У современных бесхвостых скелет простой и легкий, рёбра редуцированы, грудная клетка отсутствует. Земноводные отличаются от рыб наличием шейного позвонка, костей таза и костей конечностей. В передней части туловища под ребрами виден брюшной щит.
Скелет Земноводных

Отделы передних и задних конечностей позвоночных (схема).
У всех позвоночных (за исключением рыб и безногих) одинаковый план строения конечностей, основанный на системе рычагов, которые прикрепляются к позвоночнику с помощью плечевого и тазового поясов.

У земноводных конечности упираются в землю по бокам тела; у пресмыкающихся — тоже, но тело более приподнято. Лишь у птиц и млекопитающих конечности подпирают тело снизу.
Из-за такого прикрепления конечностей земноводные по суше не ходят, а ползают, поочередно сгибая и разгибая конечности и отталкиваясь ими от земли.
Лягушки, как и другие бесхвостые земноводные, могут прыгать. Прыгая, лягушка одновременно отталкивается от земли обеими длинными задними конечностями, последовательно разгибая их в каждом суставе.
Живущие на деревьях лягушки хорошо лазают, обхватывая стебли длинными гибкими пальцами с липкими дисками на концах. Они перепрыгивают с ветки на ветку, прилипая к ним дисками и липким брюхом.

Бесхвостые плавают «брассом», одновременно отталкиваясь от воды задними конечностями с перепонками между пальцами.

В чем разница в строении кровеносных систем рыб и лягушек?
Кровеносная система

Есть ли разница в строении сердец лягушки и рыбы?
Сердце рыбы
Сердце лягушки
Строение сердца

Сердце трехкамерное: два предсердия и один желудочек.
В связи с развитием легких у земноводных появляется второй – малый (легочный) круг кровообращения.
Полного разделения потоков артериальной и венозной крови у них не происходит.
В связи с этим у них низкий уровень обмена веществ, вырабатывается небольшое количество энергии и температура тела непостоянная, то есть зависит от окружающей среды.

В водной среде амфибии дышат через кожу;
в наземно–воздушной среде амфибии дышат легкими; у всех земноводных в личиночной стадии имеются жабры , во взрослом состоянии сохраняются у водных хвостатых амфибий.
Дыхательная система

Дыхание лягушки
Лёгочное дыхание осуществляется через ноздри, защищённые от проникновения воды особыми клапанами. Пониженное давление, необходимое для вдоха, создаётся, в отличие от высших позвоночных, движением горла. Важную роль играет кожное дыхание, необходимая для дыхания влажность кожи поддерживается слизистыми железами.

СХЕМА СТРОЕНИЯ ЛЕГКИХ У ЗЕМНОВОДНЫХ
Усложнение внутренней структуры легкого увеличивает поверхность контакта с воздухом, что хорошо, но оно способствует и застою воздуха в легком, что при пассивном выдохе, свойственном земноводным, плохо.

Современные амфибии дышат при помощи парных органов - легких, которые являются приспособлением к газообмену в воздушной среде, как и у всех наземных позвоночных.
Однако у земноводных легкие еще очень несовершенны.
Слабое развитие легких у земноводных компенсируется наличием хорошо развитого кожного дыхания.

У безлегочных саламандр дыхание осуществляется через кожу и слизистую рта.

В чем разница в строении пищеварительной системы рыб и лягушек?
Пищеварительная система

Как жаба ловит ползающую добычу:
Жаба заметила добычу в боковом поле зрения одного глаза
2. Жаба поворачивается к добыче центром поля зрения этого глаза. Так глаз видит наиболее четко.

Как жаба ловит ползающую добычу:
3. Затем она поворачивается и центром поля зрения второго глаза.
4. Используя бинокулярное зрение, жаба метко выстреливает в добычу липким языком.

Лягушка ловит только движущуюся добычу длинным клейким языком
Она следит за мухой подвижными глазами, а ее мозг рассчитывает точку встречи и команды мышцам ног
Ноги залпом подбрасывают и разворачивают тело таким образом, чтобы точка встречи оказалась перед кончиком головы.
В этот момент мозг вносит поправки и дает команду мышцам языка выброситься изо рта.
Перехват летящей мухи происходит так быстро, что мы не успеваем рассмотреть движения лягушки.

Строение головного мозга
Сравните строение мозга рыбы и лягушки. В чем разница и в чем сходство?
Нервная система и органы чувств

Мозговая коробка маленькая. Головной мозг земноводных включает сравнительно хорошо развитый передний мозг и недоразвитый мозжечок.
Органы чувств представлены органами зрения (у пещерных земноводных глаза недоразвиты), слуха, осязания, обоняния, вкуса; у головастиков имеется боковая линия.
Нервная система и органы чувств

Глаза с веками и слезными железами, аккомодация глаза осуществляется перемещением хрусталика — орган зрения.
Ноздри — орган обоняния.
Язык и полость рта — орган вкуса.
Среднее ухо с барабанной перепонкой — орган слуха.
Орган равновесия — внутреннее ухо. Расположен
в костях черепа.
Осязание — всей кожей.

Когда лягушка всматривается в окружающую обстановку, ее мозг не принимает повторяющиеся сигналы о каждой точке предмета, но усиливает изменяющиеся сигналы.
Поэтому ползущее насекомое лягушка видит все отчетливее, а неподвижный субстрат — все слабее.
Такая работа глаза и мозга позволяет лягушке преодолевать покровительственную окраску насекомых.
Зато от лягушки легко уберечься, если сидеть неподвижно.

Жизненный цикл амфибий

Земноводные достигают половозрелости к 3–4 годам.
В период размножения для них характерны различные формы ухаживания.
Лишь немногие амфибии живородящи, остальные откладывают от 3 до 28 000 икринок в водоёмы.
Яйца-икринки лишены скорлупы.
Большинство земноводных не остаются рядом со своей кладкой, однако самцы некоторых видов переносят икру или молодь на себе.
Жизненный цикл амфибий

БРАЧНЫЕ РИТУАЛЫ. У многих земноводных размножению предшествуют брачные ритуалы, а самцы приобретают брачный наряд.
У гребенчатых, малоазиатских и других видов тритонов вырастает высокий зубчатый гребень, который тянется от головы до конца хвоста. А сами они приобретают яркую пятнистую окраску. Во время ухаживания самцы тритонов преследуют самок, препятствуют их движениям, располагаясь перед ними и демонстрируя расправленный гребень и яркий бок. Извивающийся хвост самца периодически касается самки и даже обхватывает ее.
Древесные лягушки-квакши для размножения выбирают стоячие водоемы с поросшими тростником или кустарниками берегами. Пение самцов состоит из ритмичных серий звуков, похожих на " эпп-эпп-эпп-эпп", благодаря развитым резонаторам звуки получаются довольно сильные. "Пение" особенно интенсивно в вечерние часы, но некоторые самцы "поют" и днем. Самки приходят к месту размножения ненадолго, только отложить яйца, а самцы держатся здесь весь период. Поэтому самцов в водоеме всегда больше, чем самок, и у последних есть большой выбор. В борьбе за самок самцы охраняют свою территорию и не пускают туда своих противников.

РАЗМНОЖЕНИЕ И ЗАБОТА О ПОТОМСТВЕ Если у рыб спаривание — редкое явление, то у земноводных оно обязательно.
Большинство земноводных не заботятся о дальнейшей судьбе оплодотворенных икринок. Но у некоторых выработались разные приемы заботы о потомстве, вплоть до живорождения.

Первая стратегия: самка откладывает много икры в воду (тысячи и десятки тысяч), самец выпускает туда сперматозоиды. Процесс оплодотворения и развития идет без участия родителей.
Вторая стратегия: откладывается мало икринок и родители о них заботятся (вынашивают в сумке на спине, в желудке или строят гнездо для откладывания икры)

Самец жабы-повитухи носит икру на бедрах.
Квакша филломедуза строит для икры гнездо из листьев.

Самец листолаза переносит
головастиков в воду.
Самка рыбозмея защищает икру в норе.

Живорождение.
Самка африканской живородящей жабы вынашивает головастиков в яйцеводе, австралийская заботливая лягушка — в собственном желудке.
Заботливая лягушка

Оплодотворение:
- у большинства бесхвостых – наружное
- у хвостатых – в основном внутреннее (отложенный самцом СПЕРМАТОФОР самка захватывает и помещает в клоаку, где вышедшие сперматозоиды оплодотворяют икринки)

Развитие лягушки происходит с превращением.
РАЗВИТИЕ Развитие лягушки происходит с превращением.
Задание: Составьте схему развития земноводных в тетради.

Развитие земноводных
Развитие амфибий сопровождается метаморфозом.
Личинка (у бесхвостых – головастик) сильно отличается от взрослой особи.
1. По внешнему облику и образу жизни похож на рыбу:
Есть жабры
Двухкамерное сердце
Один круг кровообращения
Есть орган боковой линии
2. Во время метаморфоза не ест

Развитие земноводных
Через 3–4 месяца у неё редуцируются жабры, возникает второй круг кровообращения, на коже появляется роговой слой, отпадает роговой клювик и хвост, сильно удлиняются задние конечности, перестраиваются органы чувств.
Земноводные живут несколько лет (например, озёрная лягушка – 6–8 лет).