АМФІБІЇ, ЇХ БУДОВА Й БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ

ТЕМА 1 РІЗНОМАНІТНІСТЬ ТВАРИН

Амфібії в перекладі з грецької “ті, що ведуть двоїстий спосіб життя”.

Словник іншомовних слів

&26. АМФІБІЇ, ЇХ БУДОВА Й БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ

Основне поняття: АМФІБІЇ

Пригадайте! Хто такі хребетні тварини?

Поміркуйте

Амфібії з’явилися приблизно 300 млн років тому. Ця еволюційна подія стала результатом пристосування кистеперих риб до життя у водоймах з низьким вмістом кисню.

Водойми в ту пору ставали мілкими й перетворювалися на болота, їжі ставало все менше. Виживали лише

ті тварини, які змогли переміщуватися на суші й відшукувати нові водойми та нові джерела їжі. Розгляньте схему, що ілюструє походження амфібій (знизу вгору: еустеноптерон – пандеріхтіс – тіктаалік – акантостега – іхтіостега – педерпес), та назвіть одну-дві особливості, які змогли забезпечити життя амфібії на суші.

Іл. 102. Походження амфібій

ЗМІСТ

Які особливості поширення амфібій?

АМФІБІЇ, або земноводні – хордові хребетні холоднокровні тварини, у яких з’являються п’ятипалі кінцівки та легеневе дихання для життя на суші, але їхнє розмноження

й розвиток пов’язані з водних середовищем. Налічують близько 1 000 видів земноводних (в Україні – 17), яких поділяють на три групи – безхвості, безногі та хвостаті.

Іл. 103. Різноманітність амфібій

Більшість амфібій ведуть наземний спосіб життя, чергуючи перебування на суші й у воді, проте є деякі водні види (протеї, безлегеневі саламандри), а також види, які живуть виключно на деревах (жаби-дереволази). Недостатня пристосованість земноводних до життя на суходолі зумовлює зміни їхнього способу життя у зв’язку з сезонними змінами умов існування. У сприятливих літніх умовах вони активні, а при несприятливих зимових – здатні впадати в тривалу сплячку. Земноводні – холоднокровні тварини, тому температура їх тіла та активність залежать від температури навколишнього середовища. При температурі +7 – +8 °С більшість видів впадають у заціпеніння, а при -2 °С – гинуть, хоча сибірський кутозуб здатний переживати – 20 °С у природі й -30 °С в експериментальних умовах. Деякі земноводні можуть жити в солоній воді (жаба морська) або в грунті (жаба земляна). Однак, більшість амфібій своє життя пов’язують із прісними водоймами. Ці тварини з голою шкірою, як не дивно, існують у найрізноманітніших умовах і на всіх континентах, крім Антарктиди. Їх знаходили і в Гімалаях на висоті 1 500 м, і під землею, і в спекотних пустелях, і за Полярним колом. Вони виживають навіть у Сахарі та в умовах вічної мерзлоти Якутії.

Отже, амфібії розповсюджені на Землі, але переважна більшість цих істот полюбляє теплі і вологі місця з водоймами для розмноження, оскільки є холоднокровними.

Які особливості будови амфібій?

Перехід хребетних з водного до наземного способу життя повинен був супроводжуватися появою органів для дихання киснем атмосфери й пересування по твердому субстрату. Отже, дихання за допомогою зябер мало замінитися на легеневе, а плавці – перетворитись у п’ятипалі кінцівки. Цілком очевидно, що паралельно повинні були змінюватися й інші системи органів, насамперед покриви, система кровообігу, органи чуття, нервова система.

Тіло амфібій має голову й тулуб, а ось хвіст є лише у хвостатих і безногих земноводних. На голові знаходяться очі, ніздрі, рот і барабанна перетинка органа слуху. На тулубі – парні п’ятипалі кінцівки наземного типу, сформовані за принципом членистих важелів із суглобами. У багатьох амфібій між пальцями кінцівок є плавальні перетинки. Поява таких кінцівок забезпечує плавання у воді, підтримання тіла та його переміщення на суходолі.

Повітря надходить у легені простої мішкоподібної форми через короткі дихальні шляхи. Такі легені не здатні повністю забезпечити тварин киснем, і тому їм доводиться доповнювати своє дихання газообміном через шкіру. Покривами амфібій є гола волога шкіра з численними слизовими залозами. їхній секрет забезпечує зволоження поверхні тіла для дихання, захист від проникнення мікроорганізмів та нападу хижаків. Можуть бути в шкірі й отруйні залози. Отрута амфібій, поширених в Україні, для людини не шкідлива. Надзвичайно отруйною є жаба кокоа розміром 2-3 см, яка водиться в Колумбії. З її шкіри місцеве населення добуває отруту для стріл. Таким чином, шкіра в земноводних залишилася недосконалою й не може захистити їх від висихання.

Отже, у будові амфібій поєднуються ознаки пристосування до водного й наземного способу життя.

Які біологічні особливості амфібій?

Опора амфібій пов’язана з внутрішнім скелетом, особливостями якого є: 1) посилення хребта, у якому розрізняють шийний, тулубовий, крижовий і хвостовий відділи; 2) рухоме з’єднання черепа з хребтом; 3) посилення скелету кінцівок і їхніх поясів – плечового й тазового. Вільні кінцівки мають три відділи: передні – плече, передпліччя й кисть, задні – стегно, гомілку й стопу. Рух амфібій відбувається за участю м’язів, які досягають знатного розвитку в зв’язку зі складними рухами.

Транспорт речовин здійснюється замкненою кровоносною системою, яка має трикамерне серце (два передсердя й шлуночок) і два кола кровообігу – мале і велике. Мале коло кровообігу здійснює рух крові від серця через легені, у яких відбувається збагачення її киснем, тому це коло називають легеневим. Велике коло кровообігу забезпечує рух крові для доставления тканинам та органам кисню й поживних речовин і звільнення їх від продуктів обміну. Характерною ознакою земноводних є наявність “третього” кола кровообігу, яке утворюється шкірними артеріями, капілярами та венами. Амфібії – холоднокровні тварини, оскільки до органів надходить переважно змішана кров, що обумовлює невисоку інтенсивність обміну речовин і, відповідно, утворення невеликої кількості тепла.

Серед органів чуття земноводних водночас є органи, характерні тільки для водних організмів, і такі, що притаманні наземним тваринам. До органів чуття, пов’язаних із водним середовищем, належить бічна лінія (у личинок, водяних хвостатих земноводних). Органи зору ускладнилися завдяки появі трьох повік, слізних залоз, які захищають око від пересихання. У амфібій з’являється середнє вухо, до складу якого входять слухова кісточка та барабанна перетинка, чим забезпечується можливість чути в повітряному середовищі. Ще одним важливим ускладненням є поява в органі нюху внутрішніх утворів – хоан, які сполучають нюхові капсули з порожниною рота.

Розмножуються земноводні у воді за допомогою ікри. Кожна ікринка має прозору драглисту оболонку, яка виконує також роль своєрідної лінзи – фокусуючи сонячні промені на яйце, вона отримує більше тепла. Верхня частина ікри містить чорний пігмент, який поглинає тепло сонячних променів і перешкоджає проникненню ультрафіолетових. Розвиток у більшості амфібій непрямий. З ікринки виходить личинка амфібії, яка називається пуголовок. Ця стадія розвитку має ознаки для існування у водному середовищі: зябра, двокамерне серце, одне коло кровообігу, хвостовий плавець, бічна лінія.

Іл. 104. Розвиток жаби: 1-2 – ікра; 3-9 – стадії розвитку пуголовка; 10-11 – доросла стадія

Пуголовок – личинка амфібії, пристосована до водного способу життя.

Під час перетворення личинка набуває ознак, що забезпечують перехід до водно-наземного способу життя: з’являються кінцівки наземного типу, шийний та крижовий відділи хребта, легені, трикамерне серце, легеневе коло кровообігу, повіки, порожнина середнього вуха з барабанною перетинкою й слуховою кісточкою.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаймося пізнавати

Визначте особливості зовнішньої будови амфібій у зв’язку з їх пристосуванням до наземного і водного середовища.

1. Розгляньте зовнішній вигляд жаби. Визначте форму та відділи її тіла. Яке значення для жаби має така зовнішня будова тіла?

2. Розгляньте кінцівки жаби. Яку будову й значення мають передні й задні кінцівки?

3. Дослідіть органи зору, слуху та нюху жаби. Які їх особливості в жаб порівняно з рибами? Яке значення мають такі ускладнення органів зору, слуху й нюху для амфібій?

4. Зверніть увагу на шкіру жаби. Якою є шкіра жаби на дотик? Які особливості шкіри та яке її значення для амфібій?

5. Визначте назви позначених на малюнку основних елементів зовнішньої будови жаби.

6. Сформулюйте висновок, в якому обгрунтуйте особливості зовнішньої будови амфібій у зв’язку з їх пристосуванням до наземного й водного середовища.

Iл. 105. Зовнішня будова жаби

Біологія + Фізика

Амфібії володіють унікальною здатністю до замерзання, про що свідчать факти. Лісова жаба Аляски замерзає до такої міри, що стає подібною до шматка льоду. Але з настанням тепла жаба оживає і повертається до нормального життя. Сибірського кутозуба знайшли у вічній мерзлоті на глибині 11м, після чого знахідка відтанула й ожила. Радіовуглецевий аналіз показав, що кутозуб пролежав у мерзлоті близько дев’яноста років. Від чого залежить температура замерзання води? Що є причиною загибелі більшості організмів при замерзанні води в їхньому тілі?

РЕЗУЛЬТАТ

Iл. 106. 1 – жаба лісова; 2 – кутозуб сибірський

Оцінка	Запитання для самоконтролю
1-6	1. Назвіть середовища існування амфібій. 2. Хто такі амфібії? 3. Назвіть два важливих способи пристосування амфібій до життя на суходолі. 4. Які кінцівки в амфібій? 5. Як дихають амфібії? 6. Назвіть переважаючий тип розвитку амфібій.
7-9	7. Які особливості поширення амфібій? 8. Які особливості дихання амфібій? 9. Які біологічні особливості амфібій?
10-12	10. Які особливості зовнішньої будови амфібій у зв’язку з їх пристосуванням до наземного й водного середовища?