Интересные факты о земноводных

Земноводные, или амфибии, – группа четвероногих позвоночных животных с влажной бесчешуйчатой кожей, имеющие общее эволюционное происхождение. Это разнообразная группа животных, которая включает в себя больше 8 000 видов. К этому классу относятся жабы и лягушки, саламандры и тритоны, а также червяги. Вот еще несколько самых интересных фактов о земноводных.

Амфибии ведут двойную жизнь

Слово «амфибия» происходит от греческого слова «amphibios», означающего «двойная жизнь». Как следует из названия, земноводные живут в двух средах обитания – на суше и в воде. «Двойная жизнь» относится к большинству амфибий, претерпевающих удивительную трансформацию (или метаморфоз) по мере перехода от личиночной стадии к взрослой. Например, у головастиков (личиночная стадия лягушек) есть жабры и хвост – особенности, которые позволяют им жить под водой. Во время метаморфоза головастики теряют жабры и хвосты, развивая легкие и конечности. Конечный результат: взрослые лягушки, которые большую часть времени проводят на суше.

Однако некоторые виды земноводных не придерживаются этой жизненной стратегии. У ряда саламандр нет стадии водной личинки. Некоторые амфибии являются строго водными обитателями и не претерпевают метаморфоза во взрослых особей (аксолотли), а другие являются строго наземными существами.

Земноводные были первыми четвероногими существами

Предками земноводных считаются лопастепёрые рыбы. Первые крупные группы амфибий образовались ориентировочно 390 миллионов лет назад. Они вырастали до 4,5 метра в длину. Позже земноводные продвинулись вверх по пищевой цепочке, поедая в воде рыб, а на суше насекомых. Примерно 250 миллионов лет назад амфибии конкурировали с гигантскими прото-крокодилами, отодвигая свое распространение к северу и югу от экватора и вызывая сокращение своих размеров в зонах умеренного климата.

У земноводных произошли серьезные изменения в строении тела по сравнению с их прародителями. Одно из самых ярких – изменение строения скелета с мускулистыми конечностями. Все четвероногие имеют твердый костный скелет. Прочные скелеты необходимы, чтобы выдержать вес тела животных вне воды. Эволюция коснулась и строения сердца: у рыб мускульные двухкамерные сердца, у земноводных – трехкамерные сердца.

Известно 8 285 видов амфибий

Современных представителей земноводных можно разделить на три основные группы: безногие цецилии (190 разновидностей в 10 семействах), саламандры (571 разновидность в 10 семействах) и лягушки (5 602 разновидности в 48 семействах).

Цецилии – длинные безногие земноводные, внешне напоминающие дождевых червей или змей. Цецилии проводят больше половины времени под землей, роясь в рыхлой почве, но некоторые виды процветают в пресноводных экосистемах. Они обитают в тропиках Латинской и Центральной Америки, Юго-Восточной Азии и экваториальной Африки. Размер цецилий варьируется от 7 до 150 см.

Саламандры – земноводные существа с удлиненным тонким туловищем и длинным хвостом. Группа гигантских саламандр является самой большой из всех земноводных. Семейство тритонов – еще одна знакомая группа саламандр. Тритоны обычно меньше 20 см в длину, но, несмотря на крошечные размеры, они прославились своими токсичными кожными выделениями и яркими цветами. Сирены – группа саламандр, у которых отсутствуют задние конечности. У них уменьшенные передние конечности, что придает им вид угря. Сирены обитают в медленно движущихся водах Северной Америки.

Лягушки, возможно, являются самой успешной группой земноводных, насчитывающей сегодня более 5 000 известных видов. Лягушки – приземистые бесхвостые земноводные с короткими передними и мускулистыми задними конечностями. Они адаптировались к широкому кругу сред обитания и иногда их можно встретить в очень плотных популяциях.

Земноводные приспособлены к жизни в самых разных местах обитания

Земноводные делят водную среду с рыбами, а сушу с рептилиями и млекопитающими. Большинство видов земноводных обитает в пресноводных или влажных средах, но не в морских водах. Хотя сегодня живых морских амфибий нет, некоторые виды лягушек могут переносить солоноватую воду. Некоторые виды, например, пустынные жабы, адаптировались к засушливым условиям, но для размножения им все еще требуется влага.

Почти у всех земноводных тонкая влажная кожа, помогающая им дышать

У большинства земноводных мягкая влажная кожа без чешуек. Такой особой кожи нет ни у одной другой группы животных. Но есть некоторые исключения в классе амфибий. К примеру, кожа у жаб сухая и бородавчатая. Она действует как профилактический барьер против изменений внешней среды, предотвращающий порезы и микробные инфекции.

Тонкая кожа амфибий очень проницаема, что позволяет жидкостям и газам легко проходить через нее. Это важно по двум причинам. Во-первых, это означает, что земноводные теряют много воды через кожу. Вот почему большинство амфибий обитает во влажной среде, где они могут пополнить запасы воды. Во-вторых, это означает, что кожа помогает им дышать, так как через нее легко проходит кислород. Поглощенный кожей кислород попадет в кровеносные сосуды, расположенные прямо на кожной поверхности. Иногда более четверти потребляемого амфибиями кислорода абсорбируется непосредственно через кожу.

У головастиков и некоторых водных амфибий имеются жабры. Также есть несколько земноводных, у которых отсутствуют легкие, им приходится дышать исключительно через кожу. Однако такая проницаемая кожа делает земноводных особенно уязвимыми для экологических нарушений, от химического загрязнения до утончения озонового слоя и глобального изменения климата.

Все земноводные – эктотермы

Их иногда еще называют «хладнокровными» животными. Эту черту они разделяют с беспозвоночными, рыбами и рептилиями. Эктотермы не могут производить достаточно внутреннего тепла, чтобы поддерживать постоянную температуру тела. Вместо этого температура тела земноводных меняется в зависимости от окружающей температуры. Эндотермические организмы, напротив, поддерживают относительно постоянную температуру тела. Птицы и млекопитающие являются примерами эндотермических или «теплокровных» животных.

Земноводные сами несут ответственность за регулирование температуры тела. Эктотермные организмы часто перемещаются в новые места, чтобы при необходимости повышать или понижать свою температуру. Когда земноводным нужно согреться, они находят место под солнцем, чтобы поглотить максимум солнечного света. У земноводных обычно относительно влажная кожа, а это означает, что в воздухе быстро происходит охлаждение за счет испарения. Земноводные поддерживают свою температуру, часто меняя места или позу. Когда слишком жарко, земноводные большую часть времени проводят в норах днем, становясь активными только ночью.

Многие земноводные впадают в спячку

Земноводные не любят экстремальных температур. В холодные зимние месяцы в нетропических районах большинство амфибий либо впадают в спячку, зарываясь в грязи на дне водоёма, либо закапываясь в землю. Некоторые амфибии зимой прячутся в трещинах в бревнах или между камнями. Они замедляют свой метаболизм и сердцебиение, выживая за счет накопленных запасов. Есть некоторые виды лягушек, способные выжить даже при экстремально низких температурах за счет поддерживания высокого уровня глюкозы в крови, которая действует как антифриз. Некоторые из лягушек частично замораживают части тела, например, свой мочевой пузырь, но их кровь и жизненно важные органы не замерзают. Их сердце может перестать биться, и лягушки могут перестать дышать, но при оттаивании они оживают.

Практически все земноводные – хищники

У амфибий имеется несколько интересных приспособлений для поимки добычи. У многих амфибий есть сошниковые зубы, которые расположены только на верхней челюсти и только в передней части рта. Эти зубы используются для удержания добычи, а не для ее жевания или разрыва. Земноводные заглатывают добычу целиком, так что им не нужны зубы для жевания. Язык большинства амфибий используется для глотания и помогает направлять пищу в пищевод. Лягушки и подавляющее большинство саламандр используют липкие языки в качестве орудий для захвата добычи.

Диета земноводных в основном включает насекомых, жуков, слизней, улиток, других лягушек, пауков и червей. Более крупные виды питаются птицами, ящерицами, летучими мышами и даже мелкими млекопитающими. Некоторые виды будут есть только одну конкретную разновидность пищи, например, более мелкие лягушки могут специализироваться на муравьях или термитах. Известно, что особенно прожорливые лягушки/жабы, такие как тростниковая жаба, едят неживую пищу. Водные амфибии предпочитают жуков, других земноводных, включая головастиков, рыб и мелких водных организмов. Известен только один вид лягушек, который на самом деле является вегетарианцем: бразильская древесная лягушка, предпочитающая фрукты и ягоды!

Большинство головастиков питается в основном бактериями и водорослями. Они являются важными травоядными животными в водных системах, поскольку помогают в повторном использовании питательных веществ и контролируют популяции водорослей, что способствует поддержанию здоровья пресноводных экосистем. Иногда головастики поедают друг друга, особенно если кормовые ресурсы ограничены. Некоторые головастики поедают личинки насекомых и крошечные организмы, обитающие в воде.

Практически все амфибии производят потомство половым путем

Напомним, половое размножение – это соединение мужских и женских гамет (сперматозоидов и яйцеклеток соответственно). У саламандр и цецилий оплодотворение яйцеклеток самки происходит внутренне. Самец откладывает сперматозоиды в женскую клоаку, заднее отверстие для репродукции. У лягушек оплодотворение происходит внешне. Самец обнимает самку и откладывает сперму, пока самка откладывает яйцеклетки.

Яйца земноводных очень уязвимы к потере воды. Их обычно откладывают в водной среде или очень влажных местах. Некоторые лягушки, живущие в более сухих местах обитания, образуют пузырьковые гнезда, чтобы яйца оставались влажными после оплодотворения. Многие виды амфибий, такие как северная красноногая лягушка (Rana aurora), прикрепляют яичные массы к затопленным пресноводным растениям в болотах, ручьях и временных весенних водоёмах. Все виды ядовитых лягушек-дротиков только что вылупившихся головастиков несут на спине.

Цецилии обладают уникальным и причудливым способом выхаживания своих детёнышей. После откладывания яиц у матерей образуется дополнительный толстый жирный слой кожи, которым их детеныши лакомятся в течение первых нескольких недель своей жизни. Этот процесс называется дерматотрофией.

Сезон размножения часто приходится на сезон дождей

Для размножения амфибиям требуется влажная среда. Некоторые виды земноводных, особенно лягушки, приспособлены к жизни в эфемерных водоёмах и ручьях. Эфемерные бассейны и ручьи – это пресноводные водоёмы, лишь периодически покрытые водой. Эфемерные, или весенние, водоёмы часто пересыхают в летние месяцы. Размножение их обитателей затруднено, потому что спаривание, оплодотворение и вылупление яиц должны происходить при наличии воды. Поскольку личинки земноводных также зависят от воды, они должны полностью преобразоваться, прежде чем вода высохнет.

Состояние земноводных – первый предупреждающий знак того, что с планетой что-то не так

Из-за своей проницаемой кожи и зависимости размножения от чистых условий окружающей среды амфибии рассматриваются как важнейшие экологические индикаторы. Земноводные дышат и пьют кожей, поэтому они выработали устойчивость к многочисленным бактериям и другим опасностям в окружающей их среде. Но перед лицом искусственных химикатов они беззащитны. Прежде чем созданные человечеством загрязнения в их среде обитания приблизятся к разрушительной критической точке, земноводные первыми продемонстрируют вредоносное воздействие отходов, которое неизбежно повлияет на все остальные виды организмов в этом районе.

Если мы не будем осторожны, мы можем потерять земноводных навсегда

По оценкам ученых, от одной трети до половины известных видов земноводных вполне могут вымереть в течение столетия. По данным Международного союза охраны природы, по крайней мере, 42% всех видов амфибий сокращается в популяции и более 160 видов могут исчезнуть в ближайшие годы. Эти поразительные статистические данные являются зловещим предвестником надвигающейся биологической катастрофы, поскольку люди продолжают влиять и изменять экосистемы по всему миру.

Самая большая угроза, с которой сталкиваются земноводные, – это потеря и деградация среды обитания. К другим причинам вымирания амфибий относятся загрязнение окружающей среды и изменение климата. Возможно, самыми зловещими угрозами для них являются недавно обнаруженные эпидемические грибковые заболевания, которые могут вызвать быстрое и серьезное сокращение численности амфибий.

Вы знали?

• Самая крупная амфибия – китайская исполинская саламандра, достигающая 180 см в длину и 50 кг в весе.
• Обнаруженная в Папуа-Новой Гвинее в 2012 году разновидность лягушек Paedophryne amauensis удостоилась звания самой маленькой лягушки на планете и самого крошечного из существующих позвоночных. Она вырастает максимум до 7,7 мм в длину!
• Парадоксальная лягушка сжимается по мере развития. Она начинает свой жизненный путь как огромный головастик (до 22 см длиной), но после метаморфоза лягушка становится почти в три-четыре раза меньше.
• Земноводные могут чувствовать запах. У них есть крошечные отверстия на нёбе, называемые внешними ноздрями, которые впитывают различные запахи прямо в рот. Внешние ноздри также помогают амфибиям дышать.
• Лягушки могут попробовать пищу на вкус, прикоснувшись к ней глазом.
• Некоторые земноводные ядовиты. У таких особей на коже присутствуют ядовитые железы. Токсичные выделения служат защитой от хищников. Ядовитые земноводные обычно ярко окрашены, чтобы предупредить потенциальных противников об их токсичной природе.
• У ядовитой лягушки-стрелы достаточно яда, чтобы убить почти 2 200 человек!
• Амфибии обычно активны только ночью, лишь некоторые виды ведут дневной образ жизни. Ночью земноводным проще спрятаться от хищников и легче избежать высыхания, когда на них не попадают солнечные лучи.