§ 38. Класс Земноводные. Особенности внешнего строения

Определения и обозначения

Земноводные (амфибии) — позвоночные животные, приспособленные к жизни и в воде, и на суше. К ним относятся лягушки, жабы, тритоны и саламандры. Их внешние признаки показывают, как животное дышит, двигается и воспринимает окружающую среду в разных условиях.

Кожа земноводных — тонкая, голая и влажная покровная ткань тела. Она защищает организм и участвует в кожном дыхании, то есть в поступлении кислорода и удалении углекислого газа через кожу. Поэтому влажная кожа для амфибии не просто оболочка, а важный орган жизнедеятельности.

Конечности земноводных — парные органы передвижения, расположенные по бокам туловища. Обычно конечность состоит из нескольких отделов и заканчивается пальцами, но их число и форма у разных видов различаются. С помощью конечностей земноводные плавают, прыгают, ползают и удерживают тело.

Барабанная перепонка — наружная часть органа слуха, заметная у многих земноводных позади глаза. Она воспринимает колебания воздуха и передаёт их к внутренним отделам слухового аппарата. Благодаря этому животное слышит звуки сородичей, приближение врага и другие сигналы среды.

Как это устроено

Кожа земноводных лишена чешуи, поэтому остаётся мягкой и способной пропускать газы. На её поверхности выделяется слизь, которая поддерживает влажность и частично защищает тело от повреждений и микроорганизмов. Если кожа высохнет, кожное дыхание ухудшится, а само животное может погибнуть, поэтому амфибии выбирают влажные места или находятся рядом с водой.

Тело лягушки обтекаемое, а голова и туловище соединены почти без заметной шеи. Такая форма уменьшает сопротивление воды и позволяет быстро менять положение тела при плавании. Конечности расположены по бокам туловища: они помогают отталкиваться от воды или земли, а гибкое тело облегчает прыжок и приземление.

Глаза земноводных выступают над поверхностью головы, поэтому животное может наблюдать за происходящим, почти не поднимаясь из воды. Верхние и нижние веки защищают глаза от воды, пыли и пересыхания. Дополнительная прозрачная оболочка помогает сохранять зрение во время пребывания в воде.

Ноздри расположены на голове и соединяют внешнюю среду с дыхательными путями. Через них воздух поступает внутрь, когда животное находится на суше, а клапаны могут закрываться при погружении в воду. Барабанные перепонки находятся позади глаз, и такое положение позволяет принимать звуки, не мешая зрению и движению.

Передние и задние конечности выполняют разные задачи, потому что испытывают неодинаковую нагрузку. Передние конечности обычно короче и помогают поддерживать тело, удерживать добычу и смягчать приземление. Задние конечности длиннее и сильнее: их мышцы создают основной толчок при прыжке и плавании, хотя у разных земноводных длина пальцев, перепонки и число пальцев могут различаться.

Особенности внешнего строения земноводных и их значение

Сначала по таблице удобно определить внешний признак, а затем связать его с функцией. Например, влажная кожа объясняет кожное дыхание, а длинные задние конечности — способность далеко прыгать. При сравнении разных земноводных нужно учитывать, что форма пальцев и конечностей у них может быть неодинаковой.

Разбор задач

Задача 1

Рассмотрите изображение лягушки и назовите внешние признаки, по которым можно распознать земноводное. Нужно описать не один признак, а несколько групп признаков. Удобнее двигаться от покровов тела к его отделам, органам чувств и конечностям.

1. Определяем покров: кожа лягушки голая, тонкая и влажная, чешуи нет.
2. Рассматриваем тело: различимы голова и туловище, а шея выражена слабо.
3. На голове находим глаза с веками, ноздри и барабанные перепонки позади глаз.
4. Проверяем конечности: есть две пары, причём задние обычно длиннее и сильнее передних.

Ответ: лягушку можно узнать по голой влажной коже, голове и туловищу, слабой шее, выступающим глазам с веками, ноздрям, барабанным перепонкам и двум парам конечностей. Особенно заметны длинные задние ноги, приспособленные к прыжкам и плаванию.

Задача 2

Объясните, почему кожа лягушки должна оставаться влажной и какие условия среды помогают этому. В ответе нужно связать строение кожи с дыханием, а затем назвать подходящие места обитания. Нельзя ограничиваться фразой «лягушка живёт в воде», потому что многие амфибии проводят часть времени на суше.

1. Устанавливаем свойство кожи: она тонкая и пропускает газы.
2. Связываем это с функцией: через влажную поверхность проходит кожное дыхание.
3. Учитываем опасность: сухой воздух и солнце быстро испаряют влагу, поэтому дыхание ухудшается.
4. Называем условия: водоёмы, берега, сырые леса, влажная почва и укрытия от прямого солнца.

Ответ: влажность нужна лягушке для кожного дыхания и защиты от высыхания. Ей помогают вода, сырой воздух, тень, влажная почва и укрытия, где испарение идёт медленнее.

Задача 3

Сравните передние и задние конечности лягушки и объясните, как различия связаны с передвижением. Сначала сравниваются длина и сила конечностей, затем определяется работа каждой пары. После этого нужно связать результат с прыжком и плаванием.

1. Передние конечности обычно короче и предназначены главным образом для опоры и удержания тела.
2. Задние конечности длиннее, имеют более сильные мышцы и часто соединены плавательной перепонкой.
3. При прыжке задние ноги сгибаются, а затем резко распрямляются, создавая толчок.
4. В воде задние конечности отталкивают воду, а передние помогают сохранять положение и приземляться.

Ответ: передние конечности выполняют опорную и удерживающую работу, а задние обеспечивают основной толчок. Поэтому задние ноги лягушки длиннее и сильнее, хотя у других земноводных строение конечностей может отличаться.

Типичные ошибки

Считать кожу сухой и покрытой чешуёй. Так ошибаются, перенося признак рыб или пресмыкающихся на земноводных. Проверка простая: вспомните голую влажную кожу и её участие в дыхании.

Называть лягушку животным без шеи и туловища. Шея действительно почти не заметна, но это не означает отсутствия туловища или отдельной головы. Проверьте себя, перечислив части тела: голова и туловище различаются.

Путать барабанную перепонку с глазом или ноздрёй. Ошибка возникает из-за близкого расположения органов на голове. Запомните ориентир: перепонка находится позади глаза и связана со слухом.

Считать передние и задние конечности одинаковыми. У лягушки они различаются длиной, силой и ролью в движении. Сравните их с направлением толчка: задние ноги прыгают и гребут, передние поддерживают тело.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о частях тела позвоночных и о кожном дыхании. Эти понятия помогают объяснить, почему влажная кожа и положение органов чувств важны для амфибии.

Внешнее строение служит основой для изучения внутренних органов земноводных и их приспособлений к жизни в воде и на суше. По внешним признакам можно предположить, как животное дышит и передвигается.

Сравнение кожи и конечностей земноводных пригодится при изучении пресмыкающихся и эволюции позвоночных. Так можно проследить, какие признаки связаны с переходом к жизни на суше.

Что запомнить

• Земноводные приспособлены к жизни в воде и на суше.
• Кожа большинства земноводных голая, тонкая и влажная.
• Через кожу земноводных происходит газообмен.
• Тело лягушки состоит из головы и туловища; шея выражена слабо.
• Позади глаз у лягушки заметны барабанные перепонки.
• Задние конечности лягушки обычно длиннее и сильнее передних.
• Особенности внешнего строения связаны со способом передвижения и образом жизни.