Размножение и развитие лягушки

Определения и обозначения

Размножение — способность лягушек производить потомство. В размножении участвуют самка и самец: самка откладывает икру, а самец выделяет половые клетки, которые участвуют в её оплодотворении. Благодаря размножению появляются новые лягушки.

Икра — яйца лягушки, которые самка откладывает в воду и которые окружены защитной слизью. В икринках развивается будущее потомство. Поэтому икру не следует считать отдельным животным: это начальная стадия развития лягушки.

Оплодотворение — слияние яйцеклетки и сперматозоида. У лягушки оно происходит в воде, вне тела самки, поэтому называется наружным. После оплодотворения в икринке начинается развитие зародыша — будущего головастика.

Головастик — личинка лягушки, которая живёт в воде, дышит жабрами и постепенно превращается во взрослое животное. Личинка — это ранняя стадия развития, отличающаяся от взрослой по строению и образу жизни. Знание этого термина помогает проследить, как меняется лягушка.

Как это устроено

Лягушки размножаются преимущественно весной, потому что в это время водоёмы наполняются водой после таяния снега и дождей, а условия становятся подходящими для развития икры. Икринки нуждаются во влажной среде: на суше они могут высохнуть. В воде смогут жить и молодые личинки, которые пока не приспособлены к жизни на суше. Поэтому размножение лягушек связано с водоёмом.

Во время размножения самка откладывает икру в воду, а самец находится рядом и выделяет сперматозоиды. Половые клетки встречаются с яйцеклетками уже после того, как икра оказалась снаружи тела самки. Такое оплодотворение называют наружным: слово «наружное» указывает на место слияния клеток, а не на то, где находятся взрослые лягушки. Вода необходима, чтобы половые клетки могли встретиться и икринки не высохли.

В оплодотворённой икринке развивается зародыш, затем из неё появляется головастик. Сначала личинка не имеет конечностей, но у неё есть хвост, который помогает плавать; она дышит жабрами и остаётся в воде. По мере роста её тело меняется, и постепенно появляются признаки взрослой лягушки. Развитие занимает время: головастик не становится лягушкой сразу после появления из икринки.

У головастика сначала появляются задние конечности, а позднее — передние. Такая последовательность связана с постепенной перестройкой тела: конечности развиваются не одновременно, а вместе с другими изменениями организма. Хвост, который помогал личинке плавать, по мере превращения уменьшается и исчезает. Когда сформируются конечности и изменится тело, головастик сможет передвигаться уже иначе.

В процессе превращения меняются дыхание, питание, движение и место обитания. Головастик дышит жабрами, а у взрослой лягушки развиваются лёгкие и сохраняется кожное дыхание; поэтому она может дышать и на суше, и через влажную кожу. Питание также меняется: личинка и взрослое животное используют разные источники пищи, соответствующие их строению и образу жизни. Головастик плавает в воде хвостом, а молодая и взрослая лягушки передвигаются с помощью конечностей и могут выходить на сушу.

Этапы размножения и развития лягушки

Читайте таблицу сверху вниз, чтобы увидеть последовательность развития от икринки до взрослого животного. Сравнивайте соседние этапы: так заметнее, когда появляются конечности и меняются дыхание и движение. Некоторые признаки меняются постепенно, поэтому в таблице для них указано «по мере превращения».

Разбор задач

Задача 1. Расположить в правильной последовательности этапы: молодая лягушка, икринки, взрослый головастик, головастик, взрослая лягушка. Чтобы выполнить задание, нужно определить, какая стадия начинается первой и какой становится последней. Затем поставим между ними промежуточные этапы. Слово «взрослый» в сочетании «взрослый головастик» обозначает выросшую личинку, но ещё не взрослую лягушку.

1. Начальная стадия — икринки: именно из них развивается потомство.
2. Из икринки появляется головастик. Сначала он растёт в воде и постепенно приобретает признаки, необходимые для превращения.
3. После головастика ставим взрослого головастика — выросшую личинку перед завершением превращения.
4. Затем появляется молодая лягушка, у которой уже есть признаки лягушки, но она ещё растёт.
5. Последним этапом ставим взрослую лягушку, способную размножаться.

Ответ: икринки → головастик → взрослый головастик → молодая лягушка → взрослая лягушка. Стрелки показывают переход от одной стадии к следующей. Если начать с молодой лягушки, последовательность развития будет нарушена.

Задача 2. Объяснить, чем головастик отличается от взрослой лягушки по органам дыхания и способу передвижения. Сначала определим, где живёт каждая стадия: головастик постоянно развивается в воде, а взрослая лягушка может жить и на суше, и в воде. Затем сопоставим органы дыхания и движения, которые помогают им существовать в этих условиях. Нельзя описывать головастика как маленькую копию взрослой лягушки: он устроен иначе.

1. У головастика основными органами дыхания служат жабры, приспособленные к жизни в воде.
2. У взрослой лягушки развиты лёгкие; она также дышит через влажную кожу.
3. Головастик сначала не имеет конечностей и плавает, изгибая хвост.
4. У взрослой лягушки есть четыре конечности: ими она прыгает на суше и помогает себе при плавании.

Ответ: головастик дышит жабрами и передвигается хвостом, а взрослая лягушка дышит лёгкими и кожей, передвигаясь с помощью конечностей. Эти различия соответствуют разному строению и образу жизни. При превращении тело постепенно перестраивается, а не меняется мгновенно.

Задача 3. Почему икру лягушки нельзя оплодотворить внутри тела самки, как у некоторых других животных? Что произойдёт, если лягушка отложит икру вдали от воды? Чтобы ответить, важно не путать место, где находятся самец и самка, с местом слияния половых клеток. У лягушек самка откладывает икру, а самец выделяет сперматозоиды снаружи её тела. Это обычный для лягушек способ размножения, а не правило для всех животных.

1. Вспомним определение: наружное оплодотворение происходит вне тела самки.
2. У лягушки самец выделяет сперматозоиды на икру в воде, поэтому слияние половых клеток происходит снаружи.
3. Внутри тела самки такое оплодотворение не происходит: половые клетки встречаются после откладывания икры.
4. Если икра окажется вдали от воды, она может высохнуть. Без влажной среды нормальное развитие икринок и жизнь головастиков окажутся под угрозой.

Ответ: у лягушки оплодотворение наружное, поэтому оно происходит в воде после откладывания икры. На суше икринки могут высохнуть, и развитие потомства нарушится. Нельзя объяснять это тем, что самец просто находится рядом: решающее значение имеет место слияния половых клеток.

Типичные ошибки

Ошибка 1 — считать икру отдельным организмом. Так можно подумать, потому что икринки заметны и находятся отдельно от взрослой лягушки. Но икринка — яйцо, из которого развивается потомство, а не самостоятельное животное. Проверьте себя: из икринки появляется головастик, а не взрослая лягушка.

Ошибка 2 — путать головастика со взрослой лягушкой. Это происходит, если ориентироваться только на то, что обе стадии относятся к одному животному. Головастик живёт в воде, дышит жабрами и сначала плавает хвостом; у взрослой лягушки есть конечности, а дыхание происходит лёгкими и кожей. Чтобы проверить ответ, сравните место обитания, дыхание и способ передвижения.

Ошибка 3 — называть оплодотворение внутренним. Самец находится рядом с самкой, и из-за этого может показаться, что слияние половых клеток происходит внутри неё. На самом деле самка откладывает икру, а оплодотворение происходит в воде вне её тела. Проверяйте себя вопросом: где встречаются яйцеклетка и сперматозоид?

Ошибка 4 — думать, что головастик сразу имеет все признаки взрослой лягушки. Так бывает, если представить развитие как мгновенное изменение. Превращение постепенное: сначала появляются задние конечности, потом передние, меняется дыхание, хвост уменьшается и исчезает. Проверьте себя: если в ответе нет последовательности изменений, описание неполное.

Связь с другими темами

Для понимания развития лягушки нужно знать основные части её тела, места обитания, а также значения слов «яйцо», «личинка» и «взрослое животное». Тема связана с изучением земноводных: вода важна для их размножения, а строение помогает жить и в воде, и на суше. Эти знания пригодятся при изучении размножения животных, жизненных циклов и развития с превращением. Они также помогут понять, как головастики и лягушки участвуют в пищевых цепях водоёмов.

Что запомнить

• Лягушки размножаются преимущественно весной в воде.
• Самка откладывает икру, а самец выделяет сперматозоиды.
• У лягушки оплодотворение наружное и происходит в воде.
• Из икринки развивается головастик.
• Головастик сначала не имеет конечностей, дышит жабрами и плавает хвостом.
• При превращении у головастика появляются конечности, исчезает хвост и развиваются лёгкие.
• Молодая лягушка постепенно становится взрослой и способной к размножению.