Деякі морфофізіологічні особливості земноводних як примітивних наземних хребетних

Земноводні займають особливе місце серед інших тварин, тому що являють собою перше і найбільш просто організованих наземних хребетних.

1. Особливості перебування у воді й на суші. Зміна водного середовища проживання на сушу - надзвичайно складний процес, оскільки умови суші і води різко відмінні. Ці відмінності стосуються всіх факторів середовища.

Якщо коливання температури у воді не перевищують 25-30 °, то на суші вони досягають 120 °. При цьому тут (якщо враховувати поверхню грунту) дуже велика не тільки сезонна, а й добова амплітуда, що доходить до 60 ° і більше.

Умови вологості, постійні у водному середовищі, на суші різко коливаються, і на більшій частині земної поверхні вологість відносно невелика.

Кількість кисню в повітрі більш-менш постійно і приблизно в 10 разів більше, ніж у воді. Концентрація вуглекислоти в атмосфері також значно більша, ніж у воді.

У водному середовищі не потрібно майже ніяких зусиль для підтримки тіла, в той час як з виходом на сушу ці зусилля зростають, оскільки питома вага тіла збільшується в багато разів. Крім того, на суші точка опори - земля розташовується внизу, тоді як в воді щільне середовище, на яку можна спертися, оточує тварин з усіх боків.

Зовсім іншими в повітряному середовищі виявляються і закони поширення звуку, світла і т. П.

Таким чином, перехід з одного середовища в іншу неминуче супроводжується глибокою перебудовою всієї організації тварини.

2. Особливості земноводних як наземних мешканців. Земноводні відрізняються від риб втратою органів бічної лінії і зміною будови ока і вуха. Очі земноводних пристосовані для розглядання предметів в повітрі на більш-менш далекій відстані. Пристосування ці виражаються переважно в опуклій формі рогівки, в формі кришталика, що має вигляд двоопуклої лінзи, але і в присутності рухливих століття, що захищають око від висихання і засмічення. Акомодація, як і у риб, досягається лише переміщенням кришталика, однак не за допомогою серповидного відростка, а шляхом скорочення війкового м`яза, характерної для наземних хребетних.

Орган слуху земноводних ще більшою мірою, ніж очі, відрізняється від відповідного органу риб. Крім внутрішнього вуха у земноводних є другий відділ середнє вухо, в якому міститься слухова кісточка. Таким чином, орган слуху набуває значно більше складну будову, пристосоване до сприйняття звуку в газоподібному середовищі.

Перебудова органів почуттів викликає прогресивні зміни головного мозку, що відрізняється від мозку риб великим розвитком переднього мозку і повним поділом його півкуль. У земноводних не тільки дно бічних шлуночків, але і їх боки і дах містять нервову речовину, т. Е. З`являється вже справжній мозковий звід - архіпалліум.

У зв`язку зі зміною положення точки опори і збільшенням питомої ваги тварини життя на суші різко змінила і характер його пересування. Плавці перетворилися в систему важелів, що поряд з утворенням кулястих зчленувань надзвичайно підвищило рухливість тварини в новому середовищі проживання.

Розвиваються пояса кінцівок.

Унаслідок незначної вологості навколишнього середовища у мешканців суші органи дихання знаходяться всередині тіла і захищені від висихання. Це дуже важливо, тому що газообмін між організмом і середовищем можливий тільки через вологу поверхню. Таким чином, пристосування земноводних до наземного способу життя виразилося також у розвитку органів дихання, розташованих усередині тіла, - легких.

3. Примітивність земноводних як сухопутних тварин. Однак особливості будови амфібій свідчать не тільки про ті зміни організації, які пов`язані з наземним способом життя, а й підкреслюють примітивність земноводних як мешканців суші.

Примітивність будови кісток земноводних полягає в тому, що верхній їх відділ розташовується в горизонтальній площині по відношенню до поверхні землі. Кожен, який спостерігав руху тритона на суші, легко помітить, як, завдяки такому стану кінцівок, незграбно і повільно рухається ця тварина по землі. Той же характер руху, що і тритон, мали древні вимерлі земноводні. Спосіб пересування стрибками, властивий жабам і жаби, з`явився набагато пізніше і більш спеціалізований. Недосконалість легких тягне за собою збереження інших примітивних особливостей. Так, додатковим органом дихання у земноводних є шкіра, що успадковано ними від риб. Однак ця функція шкіри у амфібій отримала особливо сильне розвиток. У зв`язку з цим шкіра у них гола, позбавлена луски, і в ній розвивається багата мережа кровоносних судин, що підходять до самої поверхні.

Поглинання кисню через шкіру може йти тільки в тому випадку, якщо шкіра волога. У земноводних її постійно зволожує слиз, що виділяється великою кількістю шкірних залоз. При цьому, чим більше сухість навколишнього повітря, тим швидше висихає шкіра, тим сильніше повинні працювати шкірні залози, виділяючи все нові і нові порції вологи. В результаті запас води в організмі може зменшитися настільки, що тварина гине. Однак амфібії можуть втрачати велику кількість вологи, залишаючись життєздатними. Жаби і жаби здатні зменшуватися у вазі на 40-50%, а квакші - до 73% своєї ваги (Нагірний, 1922- Шмідт, 1923- Хел, 1924- Банников, 1954- і ін.). Така велика лабільність щодо змісту води - один із шляхів пристосування до життя на суші.