Курсовая работа Биология земноводных. Выполнил студент второго курса естественно
 Скачать 0.8 Mb.
|
Черты в биологии характерные отдельным группам земноводных.Но не все земноводные имеют одинаковое морфологическое, а иногда и анатомическое строение есть довольно интересные виды, а иногда и целые отряды имеющие не типичный облик. Так все представители отряда безногие имеют змеевидное тело. Распределены они между четырьмя семействами (Настоящих червяг, Водных червяг, Африканских червяг и Рыбозмей). Все червяги ведут подземный образ жизни в связи, с чем не имеют конечностей, поясов конечностей, хвоста и клоака, таким образом, открывается практически на конце тела. Поверхность тела разделена кольцевыми перехватами, число которых может достигать 400. Кожа голая, богатая железами, обильно смачивающими поверхность едкой слизью. Но на этом их отличия не заканчиваются, левое легкое вытянуто в длинный мешок, а правое очень укоротилось (как у змей); вытянулись и стали узкими лентами почки. Безногие потеряли барабанную перепонку и среднее ухо (как и змеи); глаза их скрыты под кожей или даже под костями. Но как приспособление к подземной жизни у них сильно развиты обоняние и осязание. На голове червяг есть маленькое щупальце, помещающееся в специальной кожной ямке. Внутри ямки открывается проток глазной железы, которую раньше ошибочно считали ядовитой. В связи с подземным существованием у червяг развилось и внутреннее оплодотворение; клоака у самцов, имеющая специальную мускулатуру, может выворачиваться и служит копулятивным органом. Наряду с этим у червяг сильно развит передний мозг, который массивнее, чем у всех других современных земноводных. Вместе с рядом прогрессивных черт соседствует и ряд примитивных черт так же отличающих их от других земноводных. Они имеют скрытые под кожей костные чешуйки — остатки чешуи древних земноводных, чрезвычайно сильно развитые покровные кости черепа, сочленение слуховой косточки с квадратной, неполная перегородка между предсердиями, лишенный продольного клапана артериальный конус, хорошо развитая хорда, короткие нижние ребра. Для червяг характерно также срастание лицевой части черепа с черепной коробкой. Различают их по положению и форме щупальца (круглое, коническое, клапанообразное), количеству зубных рядов на нижней челюсти, степени развития глаз, величины срастания чешуйчатой и теменной костей, присутствию или отсутствию чешуи в коже и др. Среди представителей отряда бесхвостых, так же имеются обладатели весьма специфических черт. Так имеется лягушка с хвостом – это гладконог или хвостатая лягушка (Ascaphus truei) из Северной Америки. Замечательная внешняя особенность хвостатой лягушки состоит в том, что у самца есть хвост. В отличие от саламандр и тритонов его хвост не имеет скелета и сухожилий, но снабжен двумя мускулами, как и у хвостатых. У самки хвоста нет, а есть лишь короткая, малозаметная анальная трубка. Хвост — это своеобразный совокупительный орган, по которому семя стекает в клоаку самки. Хвостатая лягушка встречается в США и Канаде, места обитания — лесные районы с быстротекущими горными ручьями, отличающимися очень холодной водой. Большую часть жизни хвостатые лягушки проводят в ручьях, прячась под камнями. У обоих полов совершенно отсутствуют среднее ухо и евстахиевы трубы. Вследствие чего самец активно разыскивает партнершу, а не издает брачные призывные крики, как все лягушки. Некоторые земноводные имеют интересные особенности в биологии размножения. У жабы-повитухи спаривающийся самец двумя средними пальцами задней ноги схватывает конец яйцевого шнура, выходящего из клоаки самки, и, постепенно вытаскивая его, наматывает себе на бедра. Затем он носит икру на себе, пока не придет время вылупления головастиков. В отличие от большинства других бесхвостых земноводных откладка икры и оплодотворение у повитухи происходит, как правило, на суше. В искусственных условиях при высоких температурах (от 25 до 30 °С) спаривание происходит в воде, но в этом случае самец икру не наматывает на лапы. В период откладывания яиц самцы яростно дерутся из-за самок. Там, где много повитух, один самец может спариться и носить икру от двух и даже от трех самок. Самец бродит со своей ношей повсюду, и она не мешает его нормальной жизнедеятельности. Яйца повитух сравнительно долго могут противостоять высыханию. Это объясняется особенностями строения их оболочек, прозрачное слизистое вещество которых пронизано волокнами, образующими ряд слоев. Каждое волокно изгибается, некоторые ветвятся. Соседние слои волокон пересекаются под прямым углом, в результате оболочки яиц повитухи настолько тверды, что на ощупь кажутся кожистыми и надежно защищают развивающийся зародыш не только от высыхания, но и от механических повреждений. К моменту вылупления головастиков самец направляется в водоем и начинает в нем торопливо плавать. Личинки в течение немногих минут покидают яйцевые оболочки, разорванные благодаря движениям их хвоста. Стряхнув с себя детенышей, самец снимает с ног пустые яйцевые шнуры и, не заботясь более о личинках, снова отправляется на сушу. Иногда самцы сбрасывают с себя комки икры при испуге или при протискивании в узкую щель между корнями и камнями. В потерянных комках икры личинки развиваются так же, как и в тех, которые самец таскает за собой. Личинки способны жить без воды на сырой земле до 4 недель. Кожа у них становится толще, рано развиваются кожные железы, обильно выделяющие слизь, быстро формируются легкие. При этом личинки скучиваются, благодаря чему лучше сохраняется влага. Так же интересны биологией размножения представители рода пип. Самая крупная из них — суринамская пипа (Pipa pipa) достигает 200 мм длины. У нее почти четырехугольное сплющенное тело, широкая, сливающаяся с туловищем голова, заостренная спереди, тонкие передние ноги с длинными четырехраздельными на концах пальцами, не соединенными плавательной перепонкой и очень морщинистая кожа. Спаривающийся самец держит самку над задними ногами. Спаривание продолжается сутки. Не исключено, что у этого вида оплодотворение внутреннее. Клоака самки в виде большого мешка представляет своеобразный яйцеклад, который при спаривании продвигается под самцом на спину самки. Самец нажимает на яйцеклад и поодиночке выдавливает из него яйца. Таким способом они почти равномерно распределяются по спине самки и попадают в расположенные на ней ячейки. Каждая ячейка имеет глубину 10—15 мм и вскоре после попадания в нее яйца принимает шестигранную форму. Сверху ячейки покрыты кожистой крышечкой диаметром 5—6 мм, образующейся из яйцевых оболочек. Перегородки, разделяющие ячейки, очень тонки и богаты кровеносными сосудами. Яйца пипы богаты желтком и достигают больших размеров — диаметром 6—7 мм. Вероятно, они получают воду, а может быть, и питательные вещества из организма матери. Количество откладываемых яиц колеблется от 40 до 114. Развитие продолжается 82 суток.[1] Вполне сформировавшееся молодое животное разрывает ячейку и покидает ее. Самка стирает затем остатки ячеек о камни или растения и после линьки покрывается новой кожей. Среди всех представителей отряда бесхвостых весьма интересны квакши. Практически все виды этого семейства ведут древесный образ жизни в связи с чем имеют на концах пальцев расширенные диски, способствующие прилипанию животного при передвижении по вертикальным плоскостям. Диски эти богаты лимфатическими пространствами и слизистыми железами. Прикрепление к субстрату тем сильнее, чем меньше воздуха между ним и диском. Особые мышцы дают возможность дискам становиться более плоскими и плотнее прижиматься к поверхности, по которой движется животное. Обыкновенно прикрепление к субстрату идет также за счет кожи брюха и горла. Окраска квакш очень изменчива. Встречаются молочно-белые, лимонно-желтые, сиреневые, серые, почти черные и, наконец, пятнистые экземпляры. Установлено что изменение окраски связано с действием температуры и влажности. При понижении температуры и увеличении влажности животные темнеют. Однако и в совершенно одинаковых природных условиях можно одновременно встретить квакш совершенно различной окраски, но есть виды способные изменять окрас очень интенсивно. Наиболее известная среди них изменчивая квакша, достигающая 53 мм длины.[2] Этот вид часто встречается в восточных и северных штатах от Канады до Мексики. Изменчивая квакша отличается несколько бородавчатой кожей и ярко-желтыми с грубой темной сеткой бедрами. Обыкновенно светло-серая основная окраска верхней ее стороны может переходить в темно-бурую или от почти белого цвета в красивый зеленый. Ярко выраженная способность менять окраску и отражена в названии животного. Кроме их способности к смене окраса, некоторые имеют особенности в биологии размножения связанные, прежде всего, с древесным образом жизни. Самка квакши Гёльди (Flectonotus goeldii) носит комки крупных яиц на спине до тех пор, пока из них не выйдут молодые животные с четырьмя конечностями и длинным несуразным хвостом. Представители рода сумчатых квакш (Gastrotheca, 20 видов) по внешнему виду мало чем отличаются от настоящих квакш , но им свойствен крайне интересный способ заботы о потомстве. Самки этого вида имеют на спине особый кожный карман — выводковую сумку, в которой вынашивают яйца. У карликовой сумчатой квакши (Gastrotheca pyg-maeum), длиной всего до 28 мм, 4—7 крупных яиц полностью развиваются в сумке.[1] Ее выводковая сумка открывается длинной щелью, проходящей вдоль спины животного. Создается впечатление, что этот мешок возник в результате разрастания продольных кожных складок до соединения их в конце концов по средней линии спины. Такие кожные складки имеются, например, у некоторых видов рода Hyla , а у квакши Гёльди между ними располагается комок икры, вынашиваемый самкой на спине. Так же помещается икра и у скрытожаберника (Cryptobatrachus evansi), тоже из семейства квакш. У других видов сумчатых квакш, например у обыкновенной сумчатой квакши (Castrotheca marsupiata), выводковая сумка сообщается с внешней средой лишь через небольшое отверстие в области крестца. Ее кладка содержит около 200 яиц величиной с горошину. В сумке из яиц развиваются головастики, которые последние стадии развития проходят в воде. Они покидают сумку, когда их наружные жабры исчезают, появляются задние конечности, но сохраняется еще большой веслообразный хвост с густой сетью кровеносных сосудов. Вероятно, он служит дополнительным органом дыхания. К моменту выхода личинки в воду весь запас желтка оказывается уже израсходованным. «В неволе у этой квакши спаривание наблюдалось 15 апреля и 16 сентября. Спаривание длится 16— 36 ч. Во время откладки яиц клоака выворачивается на 2 см и загибается на спину самки к отверстию сумки. У самки, спаривавшейся 16 апреля, головастики стали покидать сумку и выходить в воду 30 июня. Выход их продолжался 72 ч и происходил только ночью. В первую ночь появилось 8—9 головастиков, во вторую — 120— 130 и в третью 8—9. Метаморфоз у них начался 4 сентября»[2] Сумчатая квакша G. oviferum откладывает всего 15 яиц, очень богатых желтком и достигающих 10 мм в диаметре. Все развитие целиком происходит в выводковой сумке. У головастиков этого вида, совершающих развитие внутри яйца, развиваются наружные жабры своеобразной формы. Они более всего напоминают цветок вьюнка, укрепляющийся на двух тонких длинных стебельках. У зародыша, развивающегося в яйце, они прижаты к телу. Богатая сеть кровеносных сосудов в этих органах указывает на их значение как органов дыхания. Выводковой сумкой на спине обладает еще одна квакша — Amphignathodon guentheri из Эквадора. В настоящее время еще практически не изучены уникальные явления не характерные для животных, и позвоночных в частности, но обнаруженные в конце 20 века. Ранее считалось что явление полиплоидии у раздельнополых животных невозможно, и явилось биологической сенсацией открытие многочисленных полиплоидных видов как среди хвостатых, так и среди бесхвостых земноводных. Бразильские герпетологи во главе с профессором В. Бесаком впервые обнаружили у южноамериканских рогатых жаб рода Ceratophris не только тетраплоидные (Odontophrinoides americanus) и октоплоидные (Ceratophris dorsata и С. ornata) виды, имеющие соответственно четверной и даже восьмерной наборы хромосом. Еще более интересный пример в этом отношении представляют собой легко разводимые в лабораториях и, казалось бы, хорошо изученные африканские шпорцевые лягушки рода Xenopus. Исследования швейцарских биологов показали, что среди них имеются несколько тераплоидных и гаплоидных видов, обладающих четверными и шестерными хромосомными наборами. Большой неожиданностью стало открытие украинским зоологом Е. М Писанцом тетраплоидного вида жабы (Bufo danatensis), распространенного в горах на юге Средней Азии. Если четко полиплоидные виды бесхвостых амфибий имеют самцов и самок и размножаются обычным путем, то открытые американским профессором Т. Аззеллом триплоидные саламандры рода Ambistoma состоят только из самок, размножающихся путем партеногенеза или пшогенеза. В последнем случае для их размножения необходимо присутствие самцов совместно обитающих двуполых видов амбистом. Самое же замечательное состоит в том, что полиплоидные однополые саламандры исходно образовались в результате естественной гибридизации двуполых родительских видов, большинство из которых обитают в Америке и сегодня. Исключительный интерес представляет так называемая «проблема зеленых лягушек», изучением которой интенсивно занимаются многие европейские зоологи, в том числе и в нашей стране. В начале 70-х годов польский герпетолог Л. Бергер выяснил, что повсеместно обычная в Европе прудовая лягушка «Rana esculenta» является естественным гибридом между широко распространенными родительскими видами R. ridibunda и R. lessonae. Дальнейшее изучение этого явления показало, что в разных частях своего ареала «Rana esculenta» может обитать совместно с обоими или только с одним из родительских видов, а местами встречаются и вовсе без них, образуя своеобразные «безродительские» популяции. Выяснилось также, что при скрещивании самцов и самок этой удивительной лягушки образуются особи, напоминающие родительский вид Rana ridibunda, что связано с особенностями цитогенетического механизма наследования, получившего название гибри-догенеза или кредитогенеза.[1] Заключение Земноводные находятся у истоков родословного дерева всех высших позвоночных, что в значительной мере определяет собой большой интерес к их изучению, проявляемый не только зоологами, но и специалистами многих биологических дисциплин. К настоящему времени число известных видов этих животных приближается к 4000, причем ежегодно герпетологи описывают десятки новых, ранее неизвестных науке видов. Многие открытия, связанные с изучением современных земноводных, представляют широкий общебиологический интерес. Подтверждением чего могут служить открытия связанные с полиплоидными видами и гибридами у зеленых лягушек, изучение которых продолжается и по сей день. Можно только предполагать, сколько неразгаданных наукой тайн хранят сотни неизученных еще видов этих животных, многие из которых известны сегодня только лишь своими названиями. Выводы Мной была рассмотрена биология земноводных, где были отмечены прогрессивные черты развития данного класса животных способствовавшие освоению ими наземно-воздушной среды обитания, такие как: - легкие и легочное дыхание - дифференцировка позвоночного столба - барабанная перепонка - пятипалая конечность наземного типа - порционная мускулатура - веки и мигательная перепонка и т.д. Рассмотрена биология размножения и развития связанная с земноводным образом жизни. Рассмотрено развитие земноводных, начиная со стадии личинки заканчивая метаморфозом и выходом взрослого животного на сушу. Прослежено формирование и усложнение органов и их систем в связи с последующим метаморфозом. Были рассмотрены отличительные черты биологии земноводных присущие отдельным группам и не характерные классу в целом, такие как: различные поведенческие и анатомические приспособления, связанные с появлением заботы о потомстве у отдельных видов. Явление полиплоидии не характерное для животных, и позвоночных в частности. Существование естественных гибридных популяций зеленых лягушек. Использованная литература: Жизнь животных в семи томах. Том пятый. Под редакцией А.Г.Банникова издание втрое переработанное; М. Просвещение 1985 Земноводные и пресмыкающиеся. Ивантер Э.В.; Петрозаводск 1995 Земноводные и пресмыкающиеся СССР. Банников А.Г.;М. Мысль 1971 Лягушка. Терентьев П.В.;М. 1950 Причуды природы. Игорь Акимушкин; М. Мысль 1981 |