Земноводные или амфибии (Amphibia)

Земноводные (амфибии) представляют собой уникальную эволюционную ветвь позвоночных, успешно освоивших переход от водной к наземной среде обитания.

Их двойная зависимость от воды и суши отражена:

1. В жизненном цикле (размножение и личиночная стадия — в воде, взрослая фаза — часто на суше);
2. В анатомии и физиологии (комбинированное дыхание, влажная кожа, трёхкамерное сердце);
3. В экологической роли (регуляция численности беспозвоночных, звено пищевых цепей, индикаторы состояния среды).

Несмотря на эволюционную давность (около 370 млн лет) и широкое распространение (все континенты кроме Антарктиды), амфибии остаются крайне уязвимыми.

Общая характеристика и среда обитания

Как показывает самое наименование класса, земноводные, или амфибии, по своему образу жизни тесно связаны как с водной, так и с наземной средой.

Среди позвоночных они первые после рыб перешли и приспособились, помимо водного, к наземному образу жизни.

Эти вновь приобретенные биологические особенности наложили на строение амфибий свой заметный отпечаток.

Особенности строения

Разделяются на 4 основных раздела:

1. Кожа.
2. Конечности.
3. Плавники.
4. Череп и скелет.

Кожа. Кожа амфибий, богатая железами, голая; только в редких исключениях у немногих форм в коже сохраняются остатки костных или известковых чешуек.

Конечности. Две пары конечностей, свойственные большинству амфибий, пятипалого типа, хотя на передних конечностях никогда не развивается более четырех пальцев (пятый может быть только в редуцированном состоянии).

Плавники. У некоторых взрослых амфибий и у личинок развиты непарные плавники. Амфибии имеют непарные плавники, в отличие от рыб лишенные поддерживающего скелета—плавниковых лучей.

Череп и скелет. В платибазальном черепе развиты два затылочных бугорка, посредством которых череп сочленяется с I позвонком.

Небно-квадратный хрящ прочно, сращен с черепом (автостилия) и у многих форм образует подглазничную дугу; верхнезатылочная кость не развита.

У современных амфибий нет также основной затылочной кости (она была у вымерших стегоцефалов), и затылочную область составляют две боковых затылочных кости, каждая из них несет по мыщелку.

Ребра редуцированы и никогда не соединяются с грудиной.

Системы органов

Разделяется на 4 основных раздела:

1. Дыхательная система.
2. Кровеносная система.
3. Терморегуляция.
4. Нервная система.

Дыхательная система. Огромное большинство земноводных во взрослом состоянии характеризуется легочным дыханием.

Немногие виды лишены легких, и дыхательный процесс осуществляется у них через кожу и через слизистые оболочки ротовой полости.

В личиночном состоянии амфибии дышат жабрами, которые сохраняются у некоторых видов и во взрослом состоянии.

Кровеносная система. Сердце трехкамерное: оно имеет два предсердия и один желудочек. К правому предсердию прилегает со спинной стороны венозный синус.

Снабженный клапанами артериальный конус хорошо развит; дуги аорты симметричны.

Терморегуляция. Температура тела непостоянная.

Нервная система. Передний мозг амфибий относительно крупнее, чем у рыб; полушария вполне обособлены друг от друга.

Обонятельные доли лишь весьма слабо отграничены от переднего мозга; мозжечок, что характерно, совершенно зачаточный.

Размножение и развитие

Размножение у большинства амфибий происходит в воде. Оплодотворение яиц (икры) у бесхвостых наружное, у безногих и хвостатых—внутреннее.

Зародышевых оболочек не образуется. Развитие сопровождается превращением (метаморфозом).

Классификация и количество известных форм

Современные амфибии делятся на три отряда:

1. Безногие (Apoda, или Gymnophiona) — около 200 видов. Червеобразное тело, конечности отсутствуют. Распространены в тропиках.
2. Хвостатые (Caudata, или Urodela) — около 700 видов. Сохраняют хвост во взрослом состоянии. Встречаются в умеренных и тропических зонах.
3. Бесхвостые (Anura) — около 7 600 видов. Нет хвоста во взрослом состоянии, мощные задние конечности для прыжков. Широко распространены по всему миру (кроме Антарктиды).

Распространение:

• обитают на всех континентах, кроме Антарктиды;
• наиболее разнообразны в тропических лесах (Южная Америка, Юго‑Восточная Азия, Африка);
• в умеренных широтах представлены видами, адаптированными к сезонным изменениям.

Современные данные и угрозы

Число видов: по данным AmphibiaWeb и IUCN, описано свыше 8 500 видов амфибий (оценка 2024 г.).

Угрозы:

1. разрушение местообитаний (вырубка лесов, осушение водоёмов);
2. загрязнение воды и почвы;
3. болезни (например, хитридиомикоз);
4. климатические изменения;
5. охранный статус: более 40 % видов находятся под угрозой исчезновения (Красная книга МСОП).

Экологическая роль

Амфибии:

1. Регулируют численность беспозвоночных (насекомые, моллюски).
2. Служат пищей для птиц, рептилий и млекопитающих.
3. Индикаторы состояния экосистем (чувствительны к загрязнению и изменениям среды).

Часто задаваемые вопросы: