Относительно немногочисленная группа наиболее примитивных наземных позвоночных животных (насчитывает около 2,5 тыс. видов). Произошли от рыбообразных предков — девонских кистеперых рыб благодаря следующим ароморфозам:
- возникновению шейного и крестцового отделов позвоночника;
- появлению двух пар пятипалых конечностей;
- прогрессивному развитию переднего мозга с двумя полушариями и появлению органов чувств, приспособленных к наземному существованию;
- прогрессивному развитию нервной системы: возникновению трехкамерного сердца и двух кругов кровообращения;
- дифференциации мышечной системы, обеспечившей возможность разнообразных движений.
Признаки эволюционной преемственности рыб и амфибий. Для амфибий характерны следующие особенности:
- размножение икринками, которые, в отличие от яиц, легкопроницаемы для воды; наружное оплодотворение, анамнии;
- в развитии проходят стадию рыбообразной личинки, имеющей все признаки рыб;
- тонкая слизистая кожа;
- один желудочек в сердце;
- пойкилотермность.
Классификация амфибий:
- отряд хвостатых (саламандры, тритоны);
- отряд бесхвостых (лягушки, жабы);
- отряд безногих (тропические червяги).
Амфибии обитают в воде и на суше. Тело их короткое, разделено на голову, туловище, конечности, покрыто голой слизистой кожей. Слизь необходима для кожного газообмена, так как растворяет кислород. Развиваются животные в воде.
Скелет амфибий состоит из скелета головы, в котором есть мозговой и висцеральный отделы, скелета туловища, поясов конечностей и свободных конечностей.
Скелет головы образован мозговым и висцеральным отделами.
Позвоночник состоит из следующих отделов:
- шейного — 1 позвонок;
- туловищного — 7 позвонков (грудной клетки нет);
- крестцового — 1 позвонок;
- хвостового, образованного одной костью — уростилем.
Скелет конечностей представлен поясом и свободными конечностями.
Пояс передних конечностей состоит из парных лопаток, ключиц, вороньих костей и одной грудины.
Скелет передней конечности состоит из плеча, двух костей предплечья (локтевой и лучевой) и кисти (запястье, пясть, фаланги пальцев).
Пояс задних конечностей образован тремя парными костями таза и крестцовым позвонком.
Скелет задних конечностей включает бедро, 2 кости голени (большую и малую берцовые) и стопу.
Мышечная система хорошо развита, особенно на конечностях. Мышцы дифференцированы. В теле амфибий насчитывают до 350 мышц.
Пищеварительная система представлена пищеварительным трактом и железами. В ротоглоточную полость открываются протоки пары слюнных желез, хоаны, отверстия евстахиевых труб (среднего уха). В ней же находится язык, прикрепляющийся передним концом к нижней челюсти. Пищевод короткий. Кишечник разделен на тонкий и толстый. Печень и поджелудочная железа хорошо развиты. Есть желчный пузырь. Толстый кишечник заканчивается клоакой.
Дыхание жаберное (у личинок) и кожно-легочное. Трахеи— и бронхов нет. Дыхательная поверхность легких небольшая. Механизм дыхания ротобрюшной. Вдох двухэтапный: сначала воздух засасывается в ротоглоточную полость при опускании диафрагмы рта, затем закрываются ноздри и воздух проталкивается в легкие. При выдохе сокращаются брюшные мышцы и открываются ноздри.
Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное. Два круга кровообращения — большой и малый. Правое предсердие заполнено венозной кровью, левое — артериальной. В середине желудочка находится смешанная кровь, в левой его части — артериальная, а в правой — венозная.
По большому кругу кровообращения кровь поступает в артериальный конус, от которого отходят три пары сосудов — в кожно-легочные артерии, в правую и левую дуги аорты, в сонные артерии. Смешанная кровь разносится по всему телу и собирается в правое предсердие по передней и задней полым венам. По малому кругу кровообращения кровь из желудочка поступает в легочные артерии, легкие, легочные вены и в левое предсердие.
Нервная система образована головным и спинным мозгом, периферическими нервами. В головном мозге особенно развит передний отдел. Мозжечок и средний мозг развиты относительно слабо, так как амфибии малоподвижны, их движения однообразны. Органы чувств приспособлены к наземному образу жизни. Глаза снабжены подвижными веками и мигательной перепонкой (третьим веком). Амфибии видят дальше рыб, так как хрусталик имеет форму линзы, что улучшает аккомодацию.
В органах слуха появляется среднее ухо, отграниченное от внешней среды барабанной перепонкой. В среднем ухе одна слуховая косточка.
Органы обоняния представлены слизистыми обонятельными капсулами, связанными с ноздрями.
Выделительная система представлена парой первичных туловищных почек, на поверхности которых лежат надпочечники. Мочеточники впадают в клоаку. Сюда же у высших амфибий открывается мочевой пузырь. Моча выводится в клоаку, а затем наружу. С мочой выводится основной продукт белкового обмена — мочевина и остальные продукты.
Размножение и развитие земноводных происходит в воде. Семенники и яичники парные. Оплодотворение чаще всего наружное. Развитие с метаморфозом.
Систематика земноводных приведена в таблице 12.
Таблица 12
|
Безногие (червяги) |
Хвостатые (тритоны, саламандры, амбистомы) |
Бесхвостые (лягушки, жабы) |
|
1. Конечностей и хвоста нет |
1. Конечности одинаковы по длине. Длинное туловище и хвост |
1. Задние конечности длиннее передних, хвоста нет. Туловище уплощено |
|
2. Ведут подземный и водный образ жизни |
2. Водный образ жизни |
2. Полуводный и наземный образ жизни |
Значение земноводных:
- являются важным компонентом водных и наземных биоценозов;
- регулируют численность насекомых;
- используются в пищу;
- применяются в научных целях.