44

«УТВЕРЖДАЮ»

Заведующий кафедрой ТОЭк

_____________ Т.М. Чекмарева

«____» ___________ 2014 г

Лекция 14

по дисциплине «Биология»

Тема: «Эволюция животных»

Цель: познакомить студентов с современными взглядами на эволюцию животного мира. Дать общую характеристику основным типам позвоночных

план

1. Класс Амфибий. Общая характеристика. Систематический обзор

2. Класс Рептилий. Общая характеристика. Систематический обзор

3. Класс Птицы. Общая характеристика

4. Класс Млекопитающие. Общая характеристика

Литература:

1. «Биология» Н.Грин, У.Стаут, Д.Тейлор. М., 1990 т. 1 стр. 144 - 147

2. «Курс зоологии» Б.А.Кузнецов, А.З.Чернов М.,1978 стр. 259 - 328

Вопрос 1. Класс Земноводные — Amphibia

Общая характеристика

Земноводные — четвероногие позвоночные. Температура их тела переменная, зависящая от температуры внешней среды.

Основные ароморфозы: появление пятипалой конечности, развитие легких, наличие трехкамерного сердца и двух кругов кровообращения, формирование среднего уха.

Внешний вид земноводных разнообразен. У хвоста­тых амфибий тело удлиненное, ноги короткие, примерно одинаковой длины, всю жизнь сохраняется длинный хвост. У бесхвостых земно­водных тело короткое и широкое, задние ноги прыгательные, значи­тельно длиннее передних, хвост у взрослых особей отсутствует. Червяги имеют длинное червеобразное тело, без ног. У всех амфибий шея не выражена или выражена слабо. В отличие от рыб голова у них сочле­няется с позвоночником подвижно.

Покровы. Кожа земноводных тонкая, голая, обычно покрытая слизью, выделяемой многочисленными кожными железами. Выделяемая слизь препятствует подсыханию кожи, что необходимо для кожного дыхания. У некоторых земноводных кожные железы вы­деляют ядовитый или жгучий секрет, защищающий их от хищников. Степень ороговения эпидермиса у разных видов земноводных далеко не одинакова. У личинок и тех взрослых особей, которые ведут, в ос­новном водный образ жизни, ороговение поверхностных слоев кожи развито слабо, но у жаб на спине роговой слой составляет 60% всей толщи эпидермиса.

Кожа — важный орган дыхания земноводных, о чем свидетельст­вуют цифры отношения длины капилляров кожи к длине этих сосудов в легких; у тритона оно равно 4 : 1, а у жаб, имеющих более сухую кожу, — 1:3.

Окраска земноводных часто носит покровительственный харак­тер. Некоторые, как, например, древесная квакша, способны изме­нять ее.

Скелет земноводных состоит из позвоночника, черепа, костей конечностей и их поясов. Позвоночник разделяется на отделы: шейный, состоящий из одного позвонка, туловищный — из ряда позвонков, крестцовый — из одного позвонка и хвостовой. Грудная клетка отсутствует. Череп сочленяется с един­ственным шейным позвонком двумя мыщелками. Крестец образован одним позвонком.

Интересно, что кровеносная система личинок земноводных сходна с таковой рыб и имеет только один круг кровообращения.

При превращении личинки во взрослое земноводное происходят глубокие изменения большинства органов. Появляются парные пя­типалые конечности, у бесхвостых амфибий редуцируется хвост. Жаберное дыхание заменяется легочным; жабры обычно исчезают. Вместо одного круга кровообращения развиваются два — большой и малый.

Органы дыхания личинок — жабры, а взрослых — легкие. Большую роль в дыхании играет кожный покров. Имеется два круга кровообращения. Сердце трехкамерное и состоит из двух пред­сердий и одного желудочка с артериальным конусом. Носовая полость сообщается с ро­товой внутренними ноздрями — хоанами.

Почки туловищ­ные. Размножаются икрометанием. Развитие земноводных проходит с метаморфозом. Икра и личинки развиваются в воде, у них один круг кровообращения. Взрослые земноводные после метаморфоза становятся наземными легочнодышащими животными с двумя кругами кровооб­ращения. Только немногие земноводные проводят всю жизнь в воде, со­храняя жабры и некоторые другие признаки личинок.

В строении нервной системы не произошло крупных изменений. Пе­редний мозг имеет два полушария. Поведение амфибий несложно и основано главным образом на безусловных рефлексах. Условные рефлексы вырабатываются медленно и быстро угасают.

Глаза приобрели подвижное веко, защищающее роговицу от высыхания. роговица становиться выпуклой, хрусталик линзовидной формы, что обеспечивает возможность различать предметы на большом расстоянии. Имеется среднее ухо, в ко­тором расположена одна слуховая косточка

Известно около 2000 видов земноводных. Они широко распро­странены по материкам и островам земного шара, но более многочисленны в странах с теплым, влажным климатом.

У мексиканской амфибии — амблистомы наблюдается неотения — способность размножаться на стадии личинки, т. е. дости­гать половой зрелости при сохранении личиночных черт строения.

Экология земноводных

Места обитания земноводных разнообразны, но большинство видов придерживается влажных мест, а некоторые проводят в воде всю жизнь, не выходя на сушу.

Тропические земноводные — червяги — ведут подземный образ жизни. Своеобразная амфибия — балканский протей обитает в водоемах пещер; глаза у него редуцированы, а кожа лишена пигмента.

Земноводные относятся к группе холоднокровных животных, т. е. температура их тела непостоянна и зависит от темпера­туры окружающей среды. Уже при 10° С их движения становятся вялыми, а при 5—7° они обычно впадают в оцепенение. Зимой в усло­виях умеренного и холодного климата жизнедеятельность амфибий почти замирает. Лягушки зимуют обычно на дне водоемов, а трито­ны — в норках, во мху, под камнями.

Размножаются земноводные в большинстве случаев весной. Плодовитость земноводных колеблется в широких пределах. Обыч­ная травяная лягушка выметывает весной 1—4 тыс., а зеленая лягушка — 5—10 тыс. икринок. Развитие головастиков травяной ля­гушки в икринке длится в зависимости от температуры воды от 8 до 28 дней. Превращение головастика в лягушонка происходит обычно в конце лета.

Большинство земноводных, отложив икру в воду и оплодотворив ее, не проявляют о ней заботы. Но некоторые виды заботятся о своем потомстве. Так, например самец жабы-повитухи, широко распростра­ненной в нашей стране, наматывает шнуры оплодотворенной икры на задние ноги и плавает с ней, пока из яиц не выведутся головастики.

У самки южноамериканской жабы-пипы во время икрометания кожа на спине сильно утолщается и размягчается. После выметывания и оплодотворения икры самец накладывает ее на спину самки и брюш­ком вдавливает их в разбухшую кожу, где и происходит развитие молодняка.

Питаются земноводные мелкими беспозвоночными животными, в первую очередь насекомыми. Они поедают много вредителей куль­турных растений. Так, подсчитано, что одна травяная лягушка за лето может съесть около 1200 вредных для сельскохозяйственных растений насекомых. Еще более полезны жабы, поскольку они охо­тятся ночью и поедают массу ночных насекомых и слизней, малодоступ­ных для птиц. В Западной Европе жаб часто выпускают в оранжереи и парники для истребления вредителей. Тритоны полезны тем, что поедают личинок комаров. Вместе с тем нельзя не отметить вред, кото­рый приносят крупные лягушки истреблением молоди рыб.

Класс земноводных делится на 3 отряда: I. Хвостатые амфибии , II. Бесхвостые амфибии, III. Безногие амфибии.

СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЗЕМНОВОДНЫХ

Отряд 1. Хвостатые амфибии — Urodela. Наиболее древняя группа земноводных, представленная в современной фауне примерно 130 видами. Тело удлиненнее. Хвост сохра­няется всю жизнь. Передние и задние конечности примерно одинако­вой длины. Поэтому хвостатые амфибии передвигаются ползанием или хождением. Оплодотворение внутреннее. Некоторые формы сохра­няют жабры всю жизнь.

В нашей стране из хвостатых амфибий широко распространены тритоны {Triturus). Наиболее часто встречаются крупный гребенчатый тритон {у них самцы черные с оранжевым брюхом) и более мелкий обык­новенный тритон (обычно самцы имеют светлую пятнистую расцветку). Летом тритоны живут в воде, где и размножаются, а зиму проводят на суше в состоянии оцепенения.

На Карпатах можно встретить до­вольно крупную огненную саламандру (Salamandra), которую легко узнать по черной окраске с оранжевыми или желтыми пятнами. Ги­гантская японская саламандра достигает 1,5 м длины.

К семейству протеев (Proieidae) относится балканский протей, живущий в водоемах пещер и сохраняющий жабры всю жизнь; его кожа не имеет пигмента, а глаза рудиментарны, так как животное живет в темноте.

Отряд 2. Бесхвостые амфибии — Anura — лягушки, жабы, квакши. Для них характерно короткое, широкое тело. Хвост у взрослых особей отсутствует. Задние ноги значительно длиннее передних, что опреде­ляет движение скачками. Оплодотворение наружное. У лягушек (Ranidae) кожа гладкая, слизистая. Во рту есть зубы. Преимущест­венно дневные и сумеречные животные.

У жаб (Bufonidae) кожа сухая, бугристая, во рту зубов нет, задние ноги относительно короткие.

Квакши (Hylidae) отличаются небольшими размерами, тонким строй­ным телом и лапами с присосками на концах пальцев. Присоски облег­чают передвижение по деревьям, где квакши охотятся за насеко­мыми. Окраска квакш обычно ярко-зеленая, может меняться в зависи­мости от расцветки окружающего фона среды.

Отряд 3. Безногие амфибии — Apoda — тропические земноводные, ведущие подземный образ жизни. Имеют длинное тело с коротким хвостом. В связи с жизнью в норках под землей ноги и глаза у них подверглись редукции. Оплодотворение внутреннее. Питаются почвенными беспозвоночными животными.