§ 39. Розмноження і розвиток земноводних. Різноманітність і охорона

Розмноження

Статеві органи амфібій за будовою практично не відрізняються від статевих органів риб. (Пригадай. яка будова статевих органів риб.)

Розмноження земноводних відбувається у водному середовищі. Здебільшого амфібіям притаманне зовнішнє запліднення — злиття статевих клітин у воді.

• Процес запліднення у вогняної саламандри відбувається на суходолі. Запліднення внутрішнє — у тілі самки. Тварина відкладає яйця безпосередньо у воду або виношує їх усередині тіла. Вкриті оболонками личинки з’являються на світ у воді. Оболонки відразу розриваються, і личинки відпливають.

Розглянемо процес розмноження земноводних на прикладі жаби озерної.

Майже відразу після зимового заціпеніння жаби збираються на берегах водойм і починають гучні «концерти». Цілий день самці голосно квакають, аби привернути увагу самок свого виду.

• Репертуар шлюбних пісень амфібій досить широкий. Тритони і саламандри пищать і шиплять, жабабик несамовито кричить, різноманітні квакші співають, подібно до коників, або пищать, як курчата, або скриплять, неначе немазаний віз. Сіра жаба співає, немов флейта, а кумка стогне.

У період розмноження самці окремих видів земноводних змінюють своє забарвлення. В них з’являється гарне і різноманітне шлюбне вбрання. Так, самці гостромордої жаби змінюють свій звичайний світло-коричневий колір на небесно-блакитний. А самці гребінчастого тритона не лише змінюють забарвлення — у них з’являється гребінь, що нагадує спинний плавець риби.

Жаби поділяються на пари. Самки відкладають у воду ікру, яку самці відразу зрошують сім’яною рідиною. Відбувається запліднення.

Спочатку ікра жаби нагадує ікру риби, у якій ікринки ізольовані одна від одної. Через певний час оболонка кожної ікринки набрякає, стає драглистою. Зрештою драглиста речовина оповиває всю ікру. Ікра жаб утримується в найтеплішому верхньому шарі води і зігрівається сонячним промінням.

Майже всі жаби, поширені на території нашої країни, полишають ікру напризволяще і не дбають про потомство.

• У тропіках живе багато видів амфібій — турботливих батьків. Квакша король будує на мілководді басейн, обгороджений стіною з мулу та глини. Бра зильська квакша влаштовує водонепроникний басейн у дуплі дерева, обмащуючи його стінки смолою. Південноамериканська квакша-філомедуза відкладає ікру в конвертик, згорнутий з листка, що висить над водою. Деякі земноводні виношують своє потомство завдяки певним особливостям будови тіла. Так, самка піпи суринамської виношує ікру, а згодом і пуголовків у комірках, утворених складками шкіри на спині, а сумчаста квакша — у спеціальній розродній сумці, розташованій на спині. У ринодерми Дарвіна пуголовки розвиваються в голосовому мішку самця. Але найдивовижнішу турботу про потомство виявляє самка австралійської водяної жаби, яка… заковтує ікру! Пуголовки розвиваються в шлунку жаби, а жабенята з’являються на світ через її рот.

152

з

2

1

7

Мал. 99. Розвиток жаби:

1—3 — розвиток зародка в ікринці; 4—5 — розвиток пуголовка; 6 — цьоголіток; 7 — доросла жаба.

Розвиток

Розвиток жаби озерної від ікринки до молодої жаби відбувається в три етапи (мал. 99).

Перший етап — розвиток ікри — починається з моменту запліднення і закінчується появою личинки — пуголовка. Цей етап триває 7—10 днів. Чим вища температура води, тим швидше з’являється пуголовок.

Другий етап — розвиток пуголовка — триває протягом двох місяців. Личинка, що з’явилася, нагадує маленьку рибку з великим хвостом. У перші дні життя пуголовок позбавлений рота і живиться завдяки запасу поживних речовин. (Пригадай, як називаються риби на такій самій стадії розвитку.) Пуголовок має анальний отвір, у який відкриваються протоки органів виділення. Він дихає зябрами, що являють собою світлі пучечки, розташовані з обох боків голови, проте в нього є й зачатки легенів. Через деякий час позаду головних нирок розвиваються тулубові. Незабаром зовнішні зябра замінюються внутрішніми, утворюється ротовий отвір, пуголовок починає живитися водоростями і найпростішими, яких він зішкрябує ротом з поверхні водяних рослин, підводних каменів, корчів.

Будова пуголовка дещо подібна до будови далеких предків — давніх риб. Він має зябра, одне коло кровообігу, двокамерне серце, бічну лінію. Крім того, в пуголовка, який щойно з’явився на світ, скелет складається лише з хорди.

Третій етап — метаморфоз жаби. Це дивне перетворення пуголовка, який за будовою і способом життя нагадує маленьку рибку, на дорослу тварину, що рухається за допомогою ніг і дихає легенями. У жаби озерної метаморфоз триває лише 5 днів. У пуголовка коротшає хвіст, з’являються кінцівки, причому спочатку задні. Зникають зябра і розвиваються легені. Маленьке жабеня починає дихати киснем повітря і стрибати на суходолі. Потім зникає хвіст, він наче розчиняється (не відсихає і не відпадає), і тварина стає молодою жабою, яка називається цьоголітком. Згодом молода жаба вибирається з водойми і живиться тваринною їжею.

153

• Як правило, метаморфоз супроводжується зменшенням розмірів тіла. Рекордсменом щодо цього є часничниця (земляна жаба ), пуголовок якої завдовжки 12 см, а молода часничниця — лише 2 сантиметри. А як змінюються смаки жаби протягом життя! Пуголовок, який щойно з’явився з ікринки, не їсть взагалі, потім живиться різноманітними обростаннями, а доросла жаба озерна — хижак, що не гидує навіть полівками, іншими дрібними ссавцями і, на жаль,— пташенятами. Надмірний апетит цих земноводних сприяє тому, що дорослі жаби мають довжину близько 17 сантиметрів.

Увесь період розвитку жаби озерної від ікринки до молодої жаби триває 80—90 днів. Завершується індивідуальний розвиток на третьому році життя статевим дозріванням.

Тривалість життя земноводних невелика. Наприклад, жаби в природі живуть 6—8 років. У неволі амфібії живуть значно довше: жаби — до 36 років, кумки — до ЗО, тритони — до 25 років.

Онтогенез земноводних — це перехід від водного способу життя до сухопутного. Він являє собою повторення історичного розвитку земноводних, унаслідок якого вони з риб перетворилися на наземних тварин.

Різноманітність амфібій

Ряд Хвостаті земноводні. Представники цього ряду мають короткі ноги і видовжений тулуб, який поступово переходить у довгий хвіст. По землі ці тварини плазують, спираючись на ноги і змієподібно вигинаючи тіло та хвіст. Плавають вони, як риби, за допомогою хвоста. Окремі види амфібій позбавлені легенів, і дихання в них відбувається лише крізь шкіру. Хвостаті амфібії поширені в Північній півкулі. Загальна кількість їх видів — 340. Найбільша хвостата земноводна тварина — велетенська саламандра, довжина тіла якої разом із хвостом 1,5 м, а найдрібніша — тритон звичайний — завдовжки 6—9 сантиметрів.

На території України найчастіше трапляються тритон звичайний і гребінчастий тритон (мал. 100). Вони поширені в місцевостях, де чимало неглибоких замулених водойм. У Карпатах живуть саламандра вогняна (мал. 100), карпатський і альпійський тритони, які в нашій країні перебувають під особливою охороною.

Одним з найцікавіших зоологічних явищ, притаманних хвостатим земноводним, є неотенія. (Пригадай, якій ще групі тварин властива неотенія.) Аксолотль добре відомий юним любителям акваріумів, але мало хто знає, що це здатна до розмноження личинка американської саламандри — амбістоми. Коли розвиток амбістом відбувається у водоймах з теплою водою, то личинки своєчасно перетворюються на дорослих тварин. Якщо водойма розташована на дні глибокого каньйону і майже не прогрівається сонячним промінням, то личинки втрачають здатність до метаморфозу, і в них формуються статеві органи. Тому в природі існують не лише дорослі амбістоми, а й здатні розмножуватися личинки. Деякі амфібії, наприклад європейський протей, взагалі не мають дорослих форм.

Ряд Безхвості земноводні об’єднує найвисокоорганізованіших амфібій, будова яких найкраще відповідає способу життя на суходолі. У них добре розвинені задні кінцівки, за допомогою яких тварини пересуваються на суходолі і плавають. Ці земноводні не мають хвоста.

154

3 4 5

Мал. 100. Амфібії:

Ряд Хвостаті земноводні: 1 — саламандра вогняна; 2 — тритон гребінчастий;

Ряд Безхвості земноводні: 3 —жаба ставкова; 4 — ропуха зелена; 5 — квакша.

• Серед безхвостих амфібій «чемпіоном за масою» можна назвати африканську жабу голіаф, яка важить до 3,5 кілограма. Найкрихітнішим земноводним є південноамериканська жаба-свистун, маса якої 1—2 грами.

Безхвості амфібії поширені переважно в тропіках. Проте ті види безхвостих амфібій, що живуть у помірному кліматі, пристосувалися і до суворих умов існування навіть у Заполяр’ї. Наприклад, трав’яна і гос-троморда жаби нормально розмножуються, а метаморфозу пуголовків не перешкоджає коротке північне літо.

• На території України розмноження трав’яної і гостромордої жаб розпочинається ще тоді, коли не скрізь зійшов сніг і трапляються нічні приморозки. Жаби, стрибаючи по підталому снігу, дістаються до водойм, де вже на початку квітня відкладають ікру. Нічні морози інколи вкривають її кригою, але вдень ікра відтає, і процес розвитку триває.

Загальна кількість видів безхвостих амфібій становить близько 2000. На території України трапляються різноманітні життєві форми безхвостих амфібій.

Наземні амфібії живуть на поверхні землі у вологих місцевостях або поблизу води.

Зелені жаби (озерна й ставкова) майже все життя проводять біля водойми (мал. 100). Вони мають строкате забарвлення, в якому переважає зелений колір. Бурі жаби (гостроморда і трав’яна) можуть жити і далеко від водойм. Вони забарвлені у коричневий колір, під колір землі. Бурі жаби здебільшого тримаються в затінку.

155

Ропухи — наземні істоти, що мають горбкувату, бородавчасту шкіру. На відміну від жаб, вони не стрибають, а поважно ходять. Найбільшою серед них є ропуха сіра, спина якої має одноманітне сіре чи коричневе забарвлення. Вона живе в лісі. Ропуха зелена поширена в сухих степах і навіть у пустелях. На поверхні її тіла помітні зелені плями (мал. 100). Часничниця звичайна (земляна жаба) — зовні схожа на ропуху, але має гладеньку шкіру, та ще зіниці в неї розташовані не горизонтально, а вертикально. Навесні та восени на городах можна побачити невеликих надутих жаб, вкритих червоними цяточками. Це і є часничниці.

Водні амфібії усе життя проводять у воді. У фауні нашої країни їх представляють кумки — червоночерева і жовточерева. Це найдрібніші амфібії зони помірного клімату. Вони мають темно-сіре забарвлення, а на черевці яскраві червоні або жовті плями (цим і пояснюється походження назв). Протягом усього літа з калюж або мілких водойм, де вони живуть, лунають їхні голосні звуки — «кумм-кумм». Запам’ятай, що кумки — отруйні тварини. Отруту виділяють їхні шкірні залози. Краще не бери їх до рук! Якщо ж це трапиться, обов’язково помий руки з милом, а перед тим ні в якому разі не торкайся очей!

Деревні амфібії живуть на деревах, а деякі з них тут і розмножуються, влаштовуючи гнізда-басейни. В Україні деревні амфібії представлені єдиним видом — квакшею звичайною (деревною жабою). Це яскраво-зелена маленька жаба з дуже гладкою слизькою шкірою і присосками на кінцях пальців, за допомогою яких вона прикріплюється до гілок або листків (мал. 100).

Охорона амфібій

Амфібії дуже вразливі й потребують охорони. Це малорухливі тварини, які не мають засобів захисту: гострих зубів, кігтів або міцного панцира. Саме тому, скажімо, жаби стають легкою здобиччю для вужів, чапель, лелек, тхорів, лисиць та вовків.

Згубною для амфібій є господарська діяльність людини. Особливо небезпечне забруднення водойм викидами промислових підприємств, що не мають очисних споруд, а також стічними водами полів, що містять добрива й отрутохімікати. Шкірні покриви земноводних тонкі, тому будь-які шкідливі речовини з води потрапляють крізь шкіру в організм тварини. Відсутність жаб у водоймі слід сприймати як пересторогу: «Обережно! Вода у водоймі забруднена!»

• У деяких країнах охорона жаб є справою державної ваги. У Великій Британії щодня по радіо і в газетах повідомляють номер телефону «Товариства допомоги жабам» і закликають звертатися туди всіх, хто помітив будь-яку загрозу цим тваринам. Під найнебезпечнішими трасами будують спеціальні невеличкі тунелі — «підземні переходи» для жаб. Наших автомобілістів, мабуть, дуже здивував би дорожній знак: «Переведіть жабу через дорогу!» А у Великій Британії такий знак — звичайна річ, і ентузіасти охоче переводять жаб через дорогу. Час і нам переймати досвід інших країн і на державному рівні виявити турботу про земноводних, яким загрожує небезпека.

До класу Земноводні належать зовсім різні зовні тварини, яким властиві спільні особливості будови внутрішніх органів, способу життя і розмноження.

156

Терміни і поняття: пуголовок, цьоголіток, ряд Хвостаті земноводні, ряд Безхвості земноводні.

Перевір себе. 1. Чому статеві органи жаби подібні до статевих органів риби?

2. У якому середовищі розмножуються амфібії? 3. Який тип розвитку жаб: прямий чи непрямий? 4. Чим пуголовок нагадує маленьку рибку? 5. Чим різняться амфібії, що належать до різних рядів? 6. Які життєві форми безхвостих амфібій представлені у фауні України? Назви представників кожної групи.

Як ти вважаєш? 1. Чому земноводні здатні розмножуватися лише у водному середовищі? 2. Чому кількість видів безхвостих амфібій у багато разів перевищує кількість видів хвостатих? 3. Що трапиться, якщо зникнуть усі земноводні?

Самостійна робота

Заповни в зошиті таблицю. Чому земноводних вважають більш високорозви-неними тваринами порівняно з рибами? Обґрунтуй свою відповідь.

Характеристика тварини

Хрящові риби

Кісткові риби

Амфібії

Опорний апарат Руховий апарат Травна система Видільна система Дихальна система Кровоносна система Нервова система Органи чуття Життєвий цикл

Тестовий контроль

[ і Вибери правильні відповіді.

1. Особливості будови і пристосування, завдяки яким земноводні спромоглися жити на суходолі: а) шкірне дихання; б) внутрішнє запліднення;

в) розмноження за допомогою яєць, вкритих шкаралупою; г) легеневе дихання; ґ) ходильні кінцівки; д) трикамерне серце.

2. Підтвердженням того, що земноводні походять від риб, є: а) зябра в пуголовків; б) трикамерне серце; в) знахідки решток давніх земноводних, які мали багато ознак подібності з кистеперими рибами; г) шкірне дихання; ґ) п’ятипалі кінцівки; д) стадія пуголовка.

3. Спільні ознаки будови всіх земноводних: а) трикамерне серце;

б) відсутність хвоста; в) відсутність ребер; г) п’ятипалі кінцівки; ґ) покриви тіла; д) тулубові нирки; е) легені.

4. Пуголовку притаманні такі особливості будови: а) рибоподібна форма тіла; б) трикамерне серце; в) легені; г) наявність бічної лінії; ґ) хвіст; д) плавці.

5. Назва личинки амбістоми, здатної до розмноження: а) тритон; б) саламандра; в) аксолотль; г) квакша; ґ) кумка.

6. Тварини, в яких серце складається з передсердя і шлуночка, це: а) жук-точильник; б) восьминіг; в) беззубка; г) саламандра; ґ) китова акула; д) жаба; е) окунь; є) ланцетник.

7. Тварини, які дихають легенями, це: а) жук-плавунець; б) павук каракурт;

в) слимак садовий; г) кумка; ґ) білан капустяний; д) скорпіон; е) протоптерус; є) латимерія.

157

Лабораторна робота № 12

Тема. Порівняння будови скелетів кісткових риб і земноводних.

Мета. Вивчити особливості будови скелетів окуня й жаби. З’ясувати, завдяки яким особливостям будови жаба пристосувалася до сухопутного способу життя.

Обладнання: препарати скелета окуня й жаби.

1. Визнач основні відділи скелетів окуня й жаби. Чим принципово відрізняються скелети цих тварин?

2. Уважно розглянь скелет голови кожної тварини. Які особливості ти помітив? Які кістки черепа рухомі? Чим, на перший погляд, відрізняється будова черепа цих тварин?

3. Уважно розглянь осьовий скелет окуня й жаби. З яких відділів складається хребет? Полічи кількість хребців у кожному відділі хребта.

4. Розглянь кістки пояса передніх кінцівок жаби і самі кінцівки. Яким чином прикріплюються кістки кінцівок до скелета?

5. Розглянь кістки тазового пояса і задніх кінцівок жаби. Як прикріплюються кістки тазового пояса до хребта? Скільки пальців має лапка жаби?

6. Висновок про основні відмінності в будові скелетів риби й жаби запиши в зошит.

Живий куточок

Не всіх земноводних можна утримувати і розводити в домашніх умовах. Найпростіше утримувати ропух, кумок, тритонів і саламандр, складніше — жаб. Жаби — рухливі тварини, вони стрибають, і тому потребують великого простору, а водяні жаби — ще й водойми. Доглядати квакшу складно, бо для живлення вона потребує великої кількості дрібних комах. Часничниця живе переважно у ґрунті, а на поверхні ґрунту висихає.

Відносно легко утримувати тропічних шпоркових жаб, які все життя проводять у воді і їдять риб’ячий корм.

Найголовніша умова успішного утримання амфібій — це забезпечення їх живим кормом — різноманітними безхребетними (дощовими червами, мотилем, трубочниками, комахами і дрібними наземними молюсками). Живий корм має відповідати розмірам тварини, яку годують. Пригадай, що внаслідок особливостей зору амфібії здатні вхопити лише рухливу здобич. Проте нагодувати жабу можна навіть м’ясом. Для цього досить прив’язати нитку до шматочка м’яса і водити ним біля самої морди тварини.

Земноводні нашої кліматичної зони взимку впадають у заціпеніння. Тому, аби навесні твої тварини були життєрадісними і здатними до розмноження, утримуй їх протягом зими в холодильнику у коробці з отворами, крізь які надходитиме повітря. Необхідно підготувати тварин до зимівлі: за 1—1,5 місяця до настання зими слід ситно годувати їх для того, щоб вони встигли накопичити зимовий запас поживних речовин, і поступово знижувати температуру утримування. Температура +4 С є оптимальною для зимівлі, її легко підтримувати в нижній частині холо

Хід роботи

158

дильника. На стадії заціпеніння тварина припиняє живлення, майже не рухається і змінює колір шкіри (стає темнішою). Амфібія неначе накопичує життєві сили для майбутнього розмноження. У цей період слід запобігти пересиханню її шкіри, створивши вологе середовище, наприклад, з перегнилого листя або моху-сфагнуму, що росте в наших північних лісах.

Навесні самців і самок необхідно посадити в неглибокий акваріум з водою і водяною рослинністю. Тепер можна спостерігати, як у самців ропух з’являється шлюбний наряд, у тритонів навіть відростає гребінь, а також, як самці упадають біля самок.

Розвиток пуголовків з ікринок можна відтворити в домашніх умовах. Спочатку в неглибокій водоймі, де добре прогрівається вода, знайди ікру жаби. Розклади в акваріумі (місткістю до 10 л) серед водяних рослин ЗО—40 ікринок і по можливості увімкни компресор для збагачення води киснем. Невдовзі всередині ікринок ти побачиш личинок — рухливих черв’ячків із хвостиками, з яких із часом з’являться крихітні пуголовки. Вони почнуть живитися, коли їхня довжина становитиме 1 сантиметр. Найкраща їжа для них — приварена кропива або кульбаба. Задовольняючись таким скромним раціоном, пуголовки ростуть, гарнішають, гладшають і переходять до стану метаморфозу. Тепер необхідно поставити акваріум у місці, яке освітлюється сонячними променями, аби вода добре прогрівалась. Юні жабки, що пройшли метаморфоз, із задоволенням їдять дрібних комах, яких потрібно наловити для них спеціальним сачком у високій траві.

159

Клас Плазуни, або Рептилії, об’єднує чотириногих хребетних, тіло яких вкрите роговими лусками. Хоч вони походять від давніх амфібій, їх розвиток і розмноження відбуваються лише на суходолі, навіть водяні рептилії виходять на суходіл для відкладання яєць.

До плазунів належать сучасні тварини: ящірки, змії, черепахи, крокодили і велетні минулого, які зникли безслідно,— динозаври, птеродактилі, іхтіозаври.

У наш час на земній кулі налічується близько 6000 видів рептилій.

Біологія: підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл./ С. В. Межжерін, Я. О. Межжеріна.— К.: Освіта, 2008