Земноводные (Amphibia) — это удивительная группа позвоночных, которая на протяжении миллионов лет эволюционировала на границе двух сред: водной и наземной. Их тело подчинено строгому «трёхсегментному» плану, который позволяет одним и тем же органам успешно функционировать как в воде, так и на суше. Ниже мы разберёмся, какие именно три отдела тела земноводных существуют, каковы их функции и чем они отличаются у разных представителей класса.
Голова – «командный центр» земноводного
Структура. Голова формирует передний отдел тела и состоит из черепа, головного мозга и органов чувств. Череп земноводных разделён на две основные части:
- Нейрокраниум – защищает мозг;
- Висцероскелет – поддерживает ротовую полость и жабры (у личинок).
Органы чувств. На голове располагаются:
- Глаза – снабжены трёхслойным веком и прозрачной плёнкой (нижним веком), защищающей роговицу под водой;
- Наружные ноздри – у взрослых особей открываются на верхней челюсти;
- Тимпанальная мембрана (барабанная перепонка) – у большинства анур (бесхвостых) в виде круглого диска за глазом;
- Боковая линия – у личинок и у некоторых взрослых водных видов (как у рыб) воспринимает движение воды.
Функции. Голова отвечает за приём информации, питание (захват и начальную обработку пищи) и дыхание: у большинства взрослых земноводных воздух поступает через ноздри в ротовую полость, а затем в лёгкие.
Туловище – «сердце» обмена веществ
Анатомия. Туловище – самый массивный отдел тела земноводных: в нём размещаются жизненно важные органы:
- Сердце трёхкамерное (два предсердия и одно желудочковое пространство);
- Лёгкие – мешочковые, с внутренней складчатой поверхностью, увеличивающей площадь газообмена;
- Пищеварительная система – рот → глотка → пищевод → желудок → тонкий отдел кишечника → толстый отдел → клоака;
- Печень и поджелудочная железа – выделяют желчь и ферменты;
- Почки – парные, метанефрические, выводят избыток воды и азотистые шлаки (в основном мочевину).
Особенности кожи. Туловище покрыто многослойной эпидермой, но внешний слой кожи у земноводных – тонкий и богат слизистыми железами. В коже также находятся:
- пигментные клетки (хроматофоры), отвечающие за маскировку и терморегуляцию;
- ядовитые железы у некоторых саламандр и жаб (например, у крупных Phyllobates).
Хвост и конечности – «двигательная и балансировочная система»
Хвост
У каких видов есть. У хвостатых земноводных (представители отряда Caudata: саламандры, тритоны, протеи) хвост сохраняется на протяжении всей жизни. У бесхвостых (Anura: лягушки, жабы) он редуцируется в процессе метаморфоза.
Функции.
- Баланс при плавании – особенно выражена у личинок и водных взрослых особей;
- Резервный запас питательных веществ – в хвосте откладывается гликоген, который используется в периоды голодания;
- Оборонительный орган – у некоторых видов (Notophthalmus viridescens) хвост отрывается при нападении хищников, а затем отрастает.
Конечности
Четырёхконечность – классический план. У большинства взрослых земноводных четыре конечности:
- Передние – короче, четырёхпалые (у лягушек) или четырёх-/пятипалые (у саламандр);
- Задние – значительно длиннее, пятипалые, обеспечивают прыжки и быстрые движения по суше.
Особенности скелета. Кости конечностей представлены:
- плечевой и бедренной – в проксимальном отделе;
- локтевой и большеберцовой – в среднем отделе;
- лучевой, костями запястья/голени и пальцев – в дистальном отделе.
Мембраны и приспособления. У водных видов (ксено́пусы, пипы) между пальцами развиты широкие плавательные перепонки; у древесных (древолазы) – присоски на концах пальцев и расширённые диски, позволяющие цепляться за листья.
Эволюционное значение трёхотделённого тела
Разделение тела на голову, туловище и хвост с конечностями позволило земноводным:
- оптимизировать распределение внутренних органов;
- ускорить метаболизм при выходе на сушу;
- разнообразить способы передвижения – от плавания до прыжков и бега;
- снизить риск гибели всего организма при повреждении одного сегмента (например, при утрате хвоста).
Краткий итог
Итак, три отдела тела земноводных – голова, туловище и хвост с конечностями – представляют собой эволюционно выверенную модель, гармонично соединяющую черты рыб и наземных позвоночных. Эта «трёхсегментная» схема лежит в основе их универсальности и позволяет успешно существовать в самых разных условиях – от болот до тропических лесов.
Дата публикации: