Презентация животный мир. Зоология
 Скачать 5.92 Mb.
|
|
К отряду Безногих земноводных (Аpoda) относится всего 165 видов, объединяемых в 33 рода и 4 семейства червяг, напоминающих по внешнему виду крупных червей или змей. Поверхность их удлиненного, червеобразного тела разделена кольцевыми перехватами, число которых может достигать 400. Кожа голая, богатая железами, обильно смачивающими поверхность едкой слизью. У червяг нет парных конечностей и поясов конечностей, нет хвоста, а клоака открывается почти на самом конце тела. Все червяги, за исключением немногих представителей их двух родов (Typhlonectes, Dermophis), живущих в воде, ведут подземный образ жизни, прокладывая ходы во влажной тропической почве. В связи с роющим образом жизни червяги утратили конечности, тело их удлинилось, левое легкое вытянулось 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 291 ямке. Внутри ямки открывается проток глазной железы, которую раньше ошибочно считали ядовитой. Червяги постоянно высовывают щупальце из ямки, как ящерицы язык,— это их орган осязания и обоняния. Очевидно, в связи с подземным существованием у червяг развилось и внутреннее оплодотворение; клоака у самцов, имеющая специальную муску- латуру, может выворачиваться и служит копулятивным органом . Червяги медленно передвигаются в земле путем змееобразных изгибаний тела. Кормятся они червями и другими почвенными беспозвоночными. Большинство червяг откладывает яйца во влажную почву. Из немногих крупных, богатых желтком яиц (до 2—3 десятков) вылупляются хорошо развитые личинки, которые вскоре здесь же превращаются во взрослое животное или после кратковременного развития в воде метаморфизируют и переходят к жизни на земле. Распространены червяги в тропическом поясе Америки, Африки и Азии; их нет в Австралии и на Мадагаскаре. Представителей отряда Хвостатых земноводных (Urodela или Caudata) относительно немного— около 340 видов, объединенных в объе- диняются в 54 родов, 8 семейств и 5 подотрядов. Все хвостатые амфибии характеризуются тем, что имеют удлиненное туловище, переходящее в хорошо развитый хвост. Передние ноги имеют от 3 до 4, задние — от 2 до 5 пальцев. У некоторых конечности вторично почти исчезли (амфиума) или задняя пара их совсем отсутствует (сирена). Большинство хвостатых ползает или плавает, змееобразно изгибая тело. Только немногие наземные саламандры могут быстро бегать, подобно ящерицам, или даже делать прыжки. При плавании конечности прижимаются к телу и не принимают участия в движении. Форма тела, характер движения, как и многие черты строения хвостатых земноводных, являются примитивными и наименее специализированными для класса в целом. Большинство дышит легкими, кожей и слизистой оболочкой ротовой полости. Иногда у взрослых исчезают легкие и газообмен осуществляется через кожу и слизистую рта; в связи с этим перестраивается кровеносная система и сердце становится двухкамерным. Оплодотворение у подавляющего большинства хвостатых земноводных внутреннее, и самка захватывает клоакой слизистые мешки со спермато- зоидами (сперматофоры), отложенные самцами. Всем видам присуща забота о потомстве, начиная от простого случая завертывания яиц в листья подводных растений и кончая охраной яйцевых кладок и живорождением. Метаморфоз личинок во взрослое животное происходит постепенно и не сопровождается коренными изменениями в организации. Личинки хвостатых амфибий имеют 4 пары жаберных щелей, которые у большинства во взрослом состоянии исчезают. Только у сирена остается 3 пары, а у протея и колодезного тритона — 2 пары жаберных щелей. У ряда видов наблюдается размножение в личиночной стадии — неотения. Подавляющее большинство видов хвостатых земноводных постоянно живет в воде. К этому следует добавить, что многие наземные виды, такие 292 как, обыкновенный тритон, проводят в водоемах большую часть летнего периода, а другие наземные виды, как, например, представители рода амби- стом, часто имеют неотенических личинок (аксолотлей), постоянно живущих в воде. Чем больше связан с водоемом вид, тем, больше удлинено тело животного, на длинном хвосте развивается мощный плавник, а конечности, напротив, уменьшаются. В противоположность водным хвостатым зем- новодным, немногие наземные виды характеризуются укороченным телом и длинными и мощными конечностями. Хвостатые земноводные ограничены в своем распространении почти исключительно северным полушарием. Так, в Австралии совсем нет хвоста- тых. В Африке, где обитает около 800 видов земноводных, всего 4 вида хвостатых, распространенных на севере континента. Почти не проникают хвостатые амфибии и в Южную Азию, и только в Южной Америке (и то ее северной горной части) обитает несколько видов безлегочных саламандр. Отряд Бесхвостые земноводные (Anura) являетсянаиболее многочиленным и представлен наиболее высокоорганизованными земноводными и амфибиями. Однако, несмотря на свою многочисленность, все они имеют довольно однообразное строение, что связано с приспособлением к передвижению прыжками. Одновременный толчок задними ногами повлек за собой выработку укороченного, клинообразного тела и удлиненных задних конечностей. Ныне живущих 2900 видов бесхвостых амфибий объединяют в 297 родов, 19 семейств. Бесхвостые земноводные — главным образом сухопутные формы. Число вторично вернувшихся к водному образу жизни по сравнению с хвостатыми очень невелико и не превышает 15 %; лишь одно небольшое семейство пиповых (Pipidae) целиком состоит из постоянно живущих в воде видов. У некоторых водных форм редуцирована барабанная перепонка (жерлянки) и язык (пиповые). У наземных форм язык, выбрасывающийся наружу, играет важную роль в захватывании пищи. У водных форм эта функция языка выпадает. Видимо, в связи с этим они редуцируется. У африканской шпорцевой лягушки (Xenopus) редуцированы веки и сохраняется боковая линия. Среди сухопутных бесхвостых есть роющие и древесные формы. Древесные формы встречаются среди бесхвостых весьма часто: примерно у половины семейств есть древесные виды, а одно из самых больших семейств — квакши (Hylidae) — более чем на 90% состоит из древесных форм. Роющие формы, как и древесные, весьма многочисленны в отряде бесхвостых. Роют бесхвостые земноводные задними лапами, совершая попеременные движения ногами в стороны, так что погружаются в землю задним концом тела. Переход к роющему образу жизни повлек за собой укорочение конечностей, что лишило животных возможности совершать большие прыжки. Жабы и чесночницы чаще передвигаются шагом, чем пры- гают. Чередующиеся движения правой и левой лап привели также к 293 образованию подвижного сочленения в виде скользящих суставных поверхностей между подвздошными костями и крестцовыми позвонками при значительном расширении поперечных отростков последних. Наконец, появились острые роговые мозоли на основании первого пальца, принимающие, например у чесночниц, вид лопаты. С роющим образом жизни связаны кожные окостенения на голове, как у чесночницы. Эти образования могут принимать причудливую форму костяного шлема. Бесхвостые распространены очень широко по всем материкам (кроме Антарктиды) и по всем материковым островам, исключая самые северные. Самые древние ископаемые остатки бесхвостых амфибий известны из нижнего триаса северной части Мадагаскара. Здесь найден единственный представитель особого отряда Proanura — Protobatrachus massinoti. У этого первичнобесхвостого, длина тела которого около 10 см, было 1 (5 позвонков и все туловищные, за исключением первого, несли ребра. Между короткими подвздошными костями лежали 3 хвостовых позвонка. Локтевая и лучевая, а также большая и малая берцовые кости еще не были слиты. Примечательно для нас семейство Гладконогие (Leiopelmidae)К этому семейству относятся 4 вида самых древних представителей из ныне живущих бесхвостых земноводных, выделяющихся в 2 рода. Это гладконог, или хвостатая лягушка (Ascaplius truei), из Северной Америки и 3 вида лиопельм (Leiopelma hochstetteri, L. archeyi, L. hamiltoni), живущие в водоемах Новой Зеландии. Они обладают некоторыми чертами строения, свойственными хвостатым земноводным. Например, позвонки у них двояковогнутые (амфицельные) и в течение всей жизни у них сохраняются ребра. 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. Значение земноводных, их использование и охрана. Земноводные имеют существенное значение в биотическом круговороте веществ и распределении потока энергии в ряде экосистем. При этом, будучи преимущественно ночными хищниками, земноводные охотятся на насекомых и других беспозвоночных в то время, когда подавляющее большинство насекомоядных птиц спит. Среди добычи земноводных немало вредителей садов, огородов, полей, лесов и лугов. Поедают они и различных переносчиков и промежуточных хозяев паразитов: комаров, москитов, оводов, слепней и их личинок, а также моллюсков и червей. Амфибии гораздо больше, чем птицы, поедают насекомых с неприятным запахом и вкусом, а также обладающих покровительственной окраской. Однако есть земноводные, по-видимому, наносящие некоторый ущерб рыбному хозяйству. Так, у американской лягушки-быка рыба составляет основу питания. В ряде районов Южной Африки большой урон малькам разводимых в прудах рыб наносит шпорцевая лягушка. Кроме того, ее ли- чинки конкурируют за пищу с рыбами, питающимися водной растительностью. 294 Лягушки издавна служат ученым как подопытные животные. Огромное количество наблюдений в экспериментов проводилось и проводится над этими животными. Исследования медиков и биологов очень часто и по сей день связаны с опытами над лягушками и другими земноводными. В ряде стран Европы, Азии и Северной Америки лягушек употребляют в пищу. Массовый вылов земноводных, осушение земель и особенно широкое применение ядохимикатов (пестицидов) на полях, в садах и лесах привело к тому, что земноводные во многих местах катастрофически быстро стали исчезать. По данным Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП) в IX—XX вв. вымерли 4 вида и 2 подвида амфибий в результате изменений среды обитания, вылова или истребления земноводных кошками, свиньями и завезенными человеком крысами и мангустами. К числу таких земноводных относятся: израильская диско-язычная лягушка, древесная лягушка Сейшельских островов, один из свистунов высокогорья в Перу, пещерный тритон Северной Америки, один из подвидов леопардовой лягушки и подвид безлегочной саламандры в США. Многие виды земноводных находятся в угрожающем состоянии или стали очень редкими. В связи с этим они внесены в Международную Красную книгу, где к 1980 г. было 17 видов хвостатых и 18 видов бесхвостых амфибий, среди них такие, как гигантские саламандры Японии и Китая, протей подземных вод Югославии, червеобразные саламандры тихоокеанского побережья Америки, узкоареальные амбистомы и др. В «печальный» список бесхвостых амфибий входят: примитивная группа гладконогих лягушек Новой Зеландии, пипы Южной Америки, многие островные и узкоареальные виды жаб, квакш, веслоногих лягушек. В Западной Европе около одной трети видов земноводных в этой части континента находятся в угрожающем состоянии и большинство других уже на пути к такому состоянию. Учитывая исключительно большое значение лягушек, жаб и других земноводных для биологического контроля числен- ности вредителей леса, садов, огородов и других сельскохозяйственных угодий в ряде стран Европы (Швейцарии, Греции, Германии, Великобри- тании), все виды земноводных охраняются специальными правительственными постановлениями. Как меры специальной охраны в некоторых странах в период миграций лягушек к водоемам на икрометание на дорогах вывешивают особые знаки, под дорогами прокладывают специальные проходы, сооружают искусственные водоемы, некоторые дороги перекрывают на ночь. В Республике Беларусь земноводные находятся под охраной закона. Виды, находящиеся в угрожающем состоянии, резко сокращающиеся в численности или редкие в связи с очень малым ареалом в пределах нашей страны, внесены в Красную книгу Республике Беларусь. Охрана их обеспечивается заповедниками, заказниками. Происхождение земноводных. Земноводные возникли в нижнем или среднем девоне, т. е. не меньше 300 млн. лет назад. Предками их были рыбы, обладавшие легкими и такими парными плавниками, из которых могли 295 развиться пятипалые конечности. Этим требованиям удовлетворяют древние кистеперые рыбы. Они обладали легкими, а в скелете их парных плавников отчетливо обнаруживались элементы, гомологичные частям скелета наземной пятипалой конечности. На то, что предками земноводных были действительно древние кистеперые рыбы, указывает также поразительное сходство покровных костей их черепа с костями черепа палеозойских земноводных. Так же как у земноводных, у кистеперых встречались как верхние, так и нижние ребра. Напротив, двоякодышащие рыбы, также обладавшие легкими, по целому ряду признаков значительно отличаются от земноводных. Таким образом, особенности дыхания и передвижения, обеспечивающие возможность выхода на сушу, предки земноводных приобрели, будучи еще настоящими водными позвоночными. Причиной возникновения этих приспособлений, видимо, был особый режим пресных водоемов, в которых жили некоторые кистеперые рыбы, — периодическое пересыхание их или бедность кислородом. Однако ведущим биологическим фактором, определившим разрыв предков земноводных с водоемом, закрепление их на суше, были новые кормовые возможности в новой среде обитания. Наибольшего разнообразия и численности земноводные достигли в каменноугольном и пермском периодах, отличавшихся ровным, влажным и теплым климатом на больших пространствах. Класс ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ или РЕПТИЛИИ (REPTILIA) Пресмыкающиеся - это первые высшие, настоящие наземные позво- ночные (Рисунок 111). Они отличаются от земноводных особенностями строения, развития и биологии. Амфибии, рыбы и круглоротые составляют группу низших позвоночных, жизнь которых связана с водной средой. Группу высших наземных позвоночных составляют пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Они ведут наземный образ жизни, и обитание некоторых высших позвоночных в воде связано с вторичным приспособлением к водной среде. Все высшие позвоночные имеют внутреннее оплодотворение, размножение происходит на суше и лишь некоторые живородящие виды размножаются в воде. При эмбриональном развитии высших позвоночных характерно возникновение особых зародышевых оболочек (серозной, амниотической, аллантоиса). По названию одной из них – амниотической - высшие позвоночные именуются амниотами. Низших позвоночных, у которых в эмбриональном развитии зародышевые оболочки не формируются, называют анамниями. Все основные черты высших позвоночных выражены у пресмыкающихся. 296 Рисунок 111. Представители разных отрядов пресмыкающихся а - гаттерия; б - желтопузик (безногая ящерица); в - гадюка; г - хамелеон; д - степная черепаха; е - нильский крокодил Они размножаются на суше яйцами, дышат только легкими, у них хо- рошо развиты проводящие дыхательные пути, кожа покрыта роговыми чешуйками или щитками, кожных желез почти нет, в желудочке сердца имеется неполная или полная перегородка, вместо общего артериального ствола от сердца отходят три самостоятельных сосуда, почки тазовые (метанефрос). У пресмыкающихся увеличивается подвижность, что сопровождается прогрессивным развитием скелета и мускулатуры: меняется положение различных отделов конечностей по отношению друг к другу и к телу, укрепляются пояса конечностей, позвоночник расчленяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы, увеличивается подвижность головы. Череп пресмыкающихся, как и у птиц, в отличие от других позвоночных животных, соединяется с позвоночником одним (непарным) мыщелком. В скелете свободных конечностей характерны межзапястные (интеркарпальные) и межпредплюсневые (интертарзальные) сочленения. В поясе передних конечностей у пресмыкающихся есть своеобразная покровная кость — надгрудинник. К примитивным особенностям пресмыкающихся как обитателей суши следует отнести наличие двух дуг аорты, смешанную кровь в артериях туловищного отдела, низкий уровень обмена веществ и непостоянную температуру тела. Сейчас насчитывают более 7000 видов рептилий. Ныне живущих пресмыкающихся делят на 4 отряда: Чешуйчатые, Черепахи, Крокодилы и Клювоголовые. 297 Наиболее многочисленный отряд чешуйчатых (Squamata), включающий около 6500 видов. Это единственная ныне процветающая группа пресмыкающихся, широко распространенная по земному шару и составляющая основную массу рептилий нашей фауны. К отряду чешуйчатых относятся ящерицы, амфисбены и змеи. Значительно меньше известно черепах (Chelonia) — около 230 видов. В животном мире нашей страны обитает всего несколько видов. Это очень древняя группа рептилий, дожившая до наших дней благодаря своеобразному защитному приспособлению — панцирю, в который заковано их тело. Крокодилы (Crocodylia), которых известно 22 вида, населяют материковые и прибрежные водоемы тропиков. Они представляют собой прямых потомков древних высокоорганизованных пресмыкающихся мезозоя. Единственный вид современных клювоголовых (Rhynchocephalia) — гаттерия имеет много примитивных черт и сохранилась только в Новой Зеландии и на прилежащих мелких островах. Кожныепокровы. Кожа пресмыкающихся не принимает активного участия в процессе дыхания, что повлекло изменение ее строения и функций. Верхний слой эпидермиса ороговевает и постепенно слущивается благодаря росту нижнего, живого слоя эпидермиса. Снаружи тело покрыто роговыми щитками, чешуями. У некоторых рептилий под роговыми щитками залегают костные бляшки. Кожные железы рудиментарные, подкожные лимфатические мешки, характерные для амфибий, отсутствуют и кожа плотно прилегает к телу рептилий. Основная функция кожи сводится к защите организма от высыхания. Благодаря ороговевшему эпидермису осмотическое давление в теле рептилий становится более независимым от такового окружающей среды. Скелет рептилий более расчлененный и подвижный, чем у амфибий. Позвоночник состоит из четырех отделов: шейного, пояснично-грудного, крестцового и хвостового. В шейном отделе у ящериц 8 позвонков. Первый шейный позвонок (атлант) имеет вид костного кольца, в нижней части которого находится отверстие для зубовидного отростка второго шейного позвонка (эпистрофея). Благодаря такому соединению, атлант может вращаться вокруг отростка эпистрофея, что обеспечивает большую подвижность головы. В пояснично-грудном отделе 22 позвонка, несущих рѐбра. Первые пять пар ребер, соединяясь с грудной костью, формируют грудную клетку. К двум крестцовым позвонкам присоединяются кости таза. Хвостовой отдел состоит из нескольких десятков позвонков. Первые из них еще сохраняют остистые и поперечные отростки, а задние имеют вид коротких палочек. Каждый хвостовой позвонок разделѐн прослойкой хрящевой ткани на переднюю и заднюю части. При отламывании хвоста разрыв происходит именно по этой прослойке под действием сокращения специальных мышц. Череп пресмыкающихся костный. Затылочная кость черепа соединяется одним мыщелком с атлантом, что обеспечивает дополнительную подвижность головы. В состав черепа ящериц входит более 28 костей. Плечевой пояс состоит из коракоида, лопатки, 298 надлопаточного хряща, грудины, ключицы и надгрудинника. Последний связывает грудину с ключицами. Тазовый пояс состоит из парных подвздошной, седалищной и лобковой костей, прочно соединенных между собой. В месте их соединения образуется вертлужная впадина, где укрепляется головка бедра. Подвздошные кости прикрепляются к поперечным отросткам крестцовых позвонков. Скелет свободных конечностей соответствует общему строению типичной пятипалой конечности позвоночных. Мускулатура рептилий теряет метамерность расположения и приобретает дифференцированный характер в связи с более сложным строением скелета. У пресмыкающихся появляются межреберные мышцы, принимающие активное участие в процессе дыхания. |