Зоологический музей — КОЛЛЕКЦИЯ АМФИБИЙ

Современные амфибии, самый немногочисленный класс из всех ныне живущих позвоночных, насчитывает около 4500 видов, составляющих 3 отряда: Безногие, Хвостатые и Бесхвостые.

Систематическую часть раздела предваряет щит, на котором даны краткие сведения об особенностях анатомического строения земноводных, их происхождении и таксономии. Вслед за этим можно увидеть амфибий, похожих на больших дождевых червей. Это – Безногие земноводные, или червяги, которые живут в воде или во влажной почве тропических лесов. У них нет ни ног, ни хвоста, глаза скрыты под кожей и практически не действуют.

Далее выставлены Хвостатые амфибии, к которым относятся тритоны, амбистомы и саламандры, в том числе, самое большое современное земноводное – исполинская саламандра, достигающая 1,5 м в длину.

Живет она в быстрых холодных ручьях и речках Японии и Восточного Китая. Днем прячется под камнями или в норе, а ночью выходит на охоту на раков, рыб, червей и водных насекомых. Раньше на этих медлительных животных охотились местные жители, считая их мясо деликатесом, а сейчас этот вид занесен в Красную Книгу МСОП и охраняется, как находящийся под угрозой полного исчезновения.

В Европе наиболее известна пятнистая, или огненная саламандра. Углозубы, обитатели Евразии, знамениты тем, что приспособились жить даже в зоне вечной мерзлоты, оставаясь активными при 0° С. Семейство

амбистом, распространенное в Новом Свете, хорошо известно благодаря личинкам-головастикам, которые способны размножаться, не превращаясь во взрослое животное. Это явление носит название «неотения», а размножающиеся личинки называются аксолотлями.

Широко распространенные в нашей стране обыкновенный и гребенчатый тритоны известны многим людям, правда, иногда их путают с ящерицами, когда тритоны в конце лета выходят из водоемов на сушу для зимовки. Тритоны – одни из самых полезных амфибий, они уничтожают массу личинок комаров.

Нельзя обойти вниманием еще одно животное в этой витрине – европейского протея. Это маленькое невзрачное существо в средние века считалось страшным драконом «ольмом», который временами выползает из земных недр и приносит неисчислимые бедствия. Протеи, действительно, всю жизнь проводят в полной темноте в холодных ручьях и озерах пещер, а на поверхности земли появляются только после очень сильных ливней и бурь, когда их выносят из пещер потоки воды. Так народная фантазия соединила в одну легенду грозные силы природы и странных «неземных» существ, появляющихся во время наводнений.

Далее в витринах можно увидеть бесхвостых земноводных:

жаб, лягушек, квакш. Интересно, как заботятся о потомстве некоторые из них. У жабы-повитухи о продолжении рода печется самец. Длинные шнуры икры он наматывает на задние ноги, после вместе с дорогой ношей прячется где-нибудь в сыром месте и сидит там до тех пор, пока головастикам не придет время появиться на свет. Тогда заботливый родитель возвращается в воду на теплое мелкое место и дожидается, пока все детки уплывут. Головастики повитухи растут и развиваются в воде очень долго, иногда несколько лет, и могут почти в два раза превышать по размеру и весу взрослых животных.

Совсем иначе вынашивает свое потомство суринамская пипа. Отложенная икра при помощи самца попадает на спину самки, в толстой рыхлой коже которой образуются специальные ячейки-инкубаторы с крышечками, где и происходит развитие головастиков. Два с половиной месяца они живут в этих «яслях» на спине у матери и покидают живую колыбель уже полностью готовыми к жизни на суше. Самая известная жаба из Южной и Центральной Америки – это жаба-ага, достигающая более 25 см в длину. Ага – активный хищник, она охотится по ночам на различных насекомых и даже на мышей и мелких лягушек. Как и у многих амфибий, кожные железы аги вырабатывают ядовитую жгучую слизь, защищающую этих животных от хищников.

Яд аги силен, но следует заметить, что на неповрежденную кожу человека он никакого влияния не оказывает, хотя собака, проглотившая эту жабу, как правило, погибает.

В нашей стране широко распространена серая, или обыкновенная жаба – настоящий защитник наших садов и огородов, поскольку, кроме насекомых, она в массе поедает различных улиток и слизней.

Квакши от всех остальных земноводных отличаются тем, что имеют на концах пальцев расширенные диски, дающие возможность передвигаться по гладким поверхностям, даже по вертикальному стеклу. Окраска квакш очень изменчива, встречаются белые, желтые, зеленые, сиреневые, черные и даже пятнистые экземпляры. Многие квакши имеют очень громкий и мелодичный голос, их крики напоминают пение птиц.

Древолазы, живущие в Центральной и Южной Америке и похожие на квакш образом жизни, замечательны поразительно яркой окраской кожи и сильной ядовитостью выделений кожных желез. Эта слизь употребляется туземцами для изготовления отравленных стрел, она входит в знаменитый яд «кураре».

Близка к ним ринодерма Дарвина – своеобразная амфибия всего в 3 см длиной. Живет она в горах Чили и почти всю жизнь проводит в воде. Замечательна она тем, что самец вынашивает икру в своем горловом мешке. Он берет оплодотворенные икринки в рот и пропихивает в горловой мешок – резонатор, где и происходит развитие головастиков и превращение их в лягушат. Интересно, что хотя присутствие зародышей не мешает самцу нормально питаться, он, все-таки, в этот период сильно худеет, так как не только поддерживает питанием свою жизнь, но еще и особым образом кормит потомство через стенку мешка.

Конечно, нельзя обойти вниманием еще одну необыкновенную амфибию – летающую веслоногую лягушку, живущую на острове Ява. Между пальцами передних и задних конечностей у нее находятся сильно развитые перепонки. Прыгая с веток, лягушка раздувает тело, растопыривает пальцы на всех ногах и совершает планирующие полеты на расстояние до 12 метров. У веслоногих лягушек нежный мелодичный голос, их кваканье напоминает птичье пение. В Японии этих необычных певунов продают на специальных рынках, и наиболее голосистые из них стоят весьма дорого.

ЗЕМНОВОДНЫЕ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ЗЕМНОВОДНЫЕ, амфибии (Amphibia), класс холоднокровных, исходно четвероногих позвоночных, обитающих, как правило, в пресной воде либо поблизости от нее. Включает лягушек, жаб, сиренов, саламандр, червяг, другие современные формы и ряд ископаемых групп. В эволюционном ряду земноводные соответствуют промежуточному звену между рыбами и пресмыкающимися. Родственные связи разных групп внутри класса не до конца ясны, и по поводу их классификации сохраняются разногласия. Для всех земноводных характерна гладкая (реже – шершавая) кожа, лишенная волос, перьев и чешуи. Исключение составляют червяги, в поперечных складках кожи которых скрыты маленькие чешуйки.

У земноводных трехкамерное сердце; их эритроциты крупные, эллиптические, с ядрами. Хотя большинство видов обладает легкими, газообмен осуществляется и через кожу. Яйца (икринки) лишены скорлупы и, как правило, откладываются в воду. Развитие обычно включает стадию водной личинки (у бесхвостых – головастика), которая дышит жабрами. Общепризнано, что земноводные произошли от кистеперых рыб и дали начало пресмыкающимся. Современные амфибии сильно отличаются от рептилий, но некоторые вымершие формы этих двух групп во многом сходны, поэтому представляют большой интерес для палеонтологических исследований. Обычно современных земноводных делят на три отряда: 1) безногие, или червяги (Apoda, или Gymnophiona) – напоминающие земляных червей, наиболее примитивные по строению формы; 2) хвостатые (Caudata): саламандры, тритоны и близкие к ним виды; 3) бесхвостые (Anura, или Salientia), самая большая группа, включающая лягушек и жаб.

Распространение.

Земноводные распространены повсеместно, за исключением крайне холодных или сухих зон. Червяги встречаются преимущественно в тропиках, хвостатые – повсюду в Северном полушарии, а также в Южной Америке. Бесхвостые – космополитная группа, хотя наибольшее разнообразие их видов отмечено в Африке.

Развитие.

Большинство земноводных яйцекладущие, т.е. выметывает икринки в воду или в очень влажные места. Из них выводятся личинки, которые живут в воде и дышат жабрами. Затем следует метаморфоз, жабры исчезают, и взрослое животное переходит на легочное и/или кожное дыхание. После этого некоторые формы, например тритоны и ряд лягушек, остаются в воде, в то время как другие, в частности саламандры и жабы, начинают вести наземный образ жизни.

Специализация.

Многие хвостатые земноводные, например сирены, амбистомы и протеи, сохраняют личиночные признаки в течение всей жизни. Такие формы, называемые «неотеническими», способны размножаться, как бы не достигнув взрослого состояния. Некоторые амфибии, в частности европейские пещерные саламандры (Hydromantes) и обитающие в тропической Африке жабы рода Nectophrynoides, – живородящие; эта черта характерна для животных, соответствующих более продвинутой, чем у земноводных в целом, стадии эволюции. Большинство амфибий обитает в пресной воде или влажных местах и характеризуется скользкой, обильно покрытой железистыми выделениями пигментированной кожей. Пещерные формы, например протеи, бесцветны, но иногда приобретают окраску на свету. Встречаются виды, особенно среди древесных лягушек, у которых окраска изменяется в зависимости от фона. Земноводные бывают очень ярко окрашены. Обитающие в Евразии жерлянки (Bombina) используют эту свою особенность для отпугивания врагов. Впрочем, этот род для человека безопасен, а вот пятнистый древолаз (Dendrobates tinctorius), живущий в Панаме и тоже обладающий яркой предупреждающей окраской, – самое ядовитое из всех известных земноводных. Пятнистая, или огненная саламандра (Salamandra salamandra) из Европы (черная с желтыми пятнами), испытывая стресс, также выделяет из желез токсичную жидкость. У многих жаб бородавчатая кожа секретирует ядовитую слизь.

Зависимость от физических факторов среды.

Амфибии – холоднокровные животные, т. е. температура их тела близка к окружающей и организм приспособлен к значительным ее перепадам. Большинство из них очень чувствительно к температуре. В холодную погоду они впадают в спячку, прерывающуюся только при достаточном потеплении. Многие формы переживают периоды сильной жары или засухи, зарываясь в почву. Земноводные реагируют также на колебания освещенности и влажности, а некоторые виды лягушек начинают квакать при понижении атмосферного давления.

Регенерация.

Многие хвостатые амфибии, причем как взрослые, так и личинки, способны регенерировать утраченные части тела. Это свойство вообще характерно для низкоорганизованных животных, поскольку требует наличия недифференцированной ткани (или ее дедифференцировки). Личинки легче восстанавливают утраченные структуры (например, жабры, хвост и конечности), чем взрослые особи. Аналогичным образом, способность к регенерации снижается и по мере продвижения вверх по эволюционной лестнице. Хвост регенерируется быстрее, чем конечности, а задние части быстрее передних. Возможно, это происходит потому, что задняя часть тела в ходе индивидуального развития вообще растет активнее. На ход регенерации влияют гормоны.

Значение земноводных для человека.

Обычно считается, что земноводные не имеют существенного значения для человека. Однако они уничтожают большое количество вредных насекомых, составляющих важную часть их рациона. Например, головастики питаются в основном личинками комаров и других кровососов. Иногда земноводные при высокой плотности своей популяции становятся каннибалами и поедают собственную молодь. Крупные лягушки часто питаются более мелкими бесхвостыми и хвостатыми амфибиями. В свою очередь, земноводных поедают многие животные – змеи, черепахи, птицы и млекопитающие. Люди тоже используют их в пищу.

Доказательства происхождения земноводных от рыб.

Просмотр содержимого документа
«Доказательства происхождения земноводных от рыб. »

Доказательства происхождения земноводных от рыб на основании данных палеонтологии, эмбриологии и сравнительной анатомии.

Земноводные произошли от древних кистеперых рыб.

Сравнительно-анатомические доказательства происхождения земноводных от рыб:

Сходство современных земноводных с рыбами:

— слизистая, богатая железами кожа

— гомология костей скелета

— общий план строения систем органов

— первичные почки

Эмбриологические доказательства происхождения земноводных от рыб:

1.развитие в воде

2.сходство головастика с мальками рыб:

— наличие плавников

— наличие боковой линии

— наличие жабр

— 2-х камерное сердце

— 1круг кровообращения

Палеонтологические доказательства происхождения земноводных от рыб:

1. найдены ископаемые переходные формы – ихтиостеги рыбообразная форма тела, хвостовой плавник, жаберные крышки, но хорошо развитые пятипалые конечности).

2. найдены ископаемые формы древних кистеперых – цилокантов, с мощно развитыми плавниками, которые использовались для передвижения по твердой поверхности.

3. найдены современные формы кистеперых – латимерия (её выловили в Индийском океане, обитают на глубине около 400м, имеют мощно развитые парные плавники, плавательный пузырь заполнен жиром.)

Самостоятельная работа по биологии 7 класс «Земноводные или Амфибии»

Самостоятельная работа по биологии 7 класс

«Земноводные или Амфибии»

Часть 1. Выберите один правильный ответ в каждом задании

1. Земноводные произошли от:

А. Ланцетника Б. Хрящевых рыб

В. Кистеперых рыб Г. Двоякодышащих рыб

2. Кровеносная система земноводных образована:

А. Двухкамерным сердцем и одним кругом кровообращения

Б. Трехкамерным сердцем и двумя кругами кровообращения

В. Двухкамерным сердцем и двумя кругами кровообращения

Г. Трехкамерным сердцем и одним круг кровообращения

3. Промежуточным между рыбами и земноводными считаю

А. Латимерию Б. Стегоцефала

В. Ихтиозавра Г. Ихтиостегу

4. Какая кровь течет в правом предсердии, а какая в левом предсердии

А. Венозная и артериальная Б. Артериальная и артериальная

В. Венозная и венозная Г. Артериальная и венозная

5. Дыхание у земноводных происходит:

А. За счет легких и кожи

Б. За счет опускания и подъема дна ротовой полости

В. За счет наружных жабр

Г. За счет постоянного испарения влаги с поверхности кожи

Часть 2. Отметьте знаком «+» номера правильных суждений

  1. Земноводные ведут исключительно наземный образ жизни

  2. Земноводные произошли то рыбообразных предков

  3. Позвоночник амфибий состоит из пяти отделов

  4. Глаза у земноводных не имеют век, нет слезных желез

  5. У личинок земноводных функционируют жабры и только один круг кровообращения

  6. Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха

  7. Большинство взрослых земноводных дышат легкими и кожей

  8. Сердце земноводных двухкамерное

  9. В процессе развития жабры у головастика заменяются на легкие

  10. Оплодотворение у земноводных наружное и внутреннее.

Ч асть 3. Подпишите названия внешнего строения лягушки

Фамилия ________________ Имя _______________ Дата «____» ___ 20___г.

Матрица ответов самостоятельной работы по биологии 7 класс

«Земноводные или Амфибии»

Часть 1. Выберите один правильный ответ в каждом задании

Часть 2. Отметьте знаком «+» номера правильных суждений

Часть 3. Подпишите названия внешнего строения лягушки

Максимальный балл – 21. Вы набрали: «____» Ваша оценка: «____»

_____________________________________________________________________

Фамилия ________________ Имя _______________ Дата «____» ___ 20___г.

Матрица ответов самостоятельной работы по биологии 7 класс

«Земноводные или Амфибии»

Часть 1. Выберите один правильный ответ в каждом задании

Часть 2. Отметьте знаком «+» номера правильных суждений

Часть 3. Подпишите названия внешнего строения лягушки

Максимальный балл – 21. Вы набрали: «____» Ваша оценка: «____»

§39. Многообразие и значение земноводных

1. Где встречается большинство видов земноводных?
Земноводные распространены в тропиках, субтропиках и умеренных широтах.

2. Рассмотрите рисунки 130, 137 и 138. От каких животных произошли амфибии? Чем это можно доказать?
Рис. 130: Разнообразные земноводные.

Рис. 137: Развитие лягушки.

Рис. 138: Древнее земноводное.

Земноводные произошли около 350 млн лет назад от древних кистеперых рыб рипидистий. Первые примитивные земноводные сохраняли многие типично рыбьи черты. От них произошли современные амфибии.

3. Назовите отряды земноводных и их основных представителей, используя рисунки 130 и 140.
Рис. 130: Разнообразные земноводные.


Рис. 140: Различные виды лягушек.

Земноводные делятся на три отряда: Хвостатые, Бесхвостые и Безногие.
К отряду хвостатые относятся: саламандра, тритон
К отряду Бесхвостые земноводные относятся лягушки, жабы, квакши.
К отряду Безногие относятся: червяги

4. Укажите причины сокращения численности земноводных. Какие меры по их охране можно использовать?
Причины:
Осушение водоёмов людьми, выброс токсических веществ (мусора) в реки и озёра.
Чтобы сохранить численность можно стараться меньше бросать мусора, не выбрасывать отходы в пресные воды.

5. Какова роль амфибий в природе и в жизни человека?
Земноводные служат добычей некоторым птицам, млекопитающим. Так, лягушек и других земноводных едят аисты, цапли, барсуки, енотовидные собаки, ежи, змеи.
В некоторых странах люди используют в пищу крупных саламандр и лягушек, их разводят на специальных фермах, как карпов в прудах.
Ученые используют лягушек для многочисленных опытов в биологических лабораториях. Осенью их отлавливают и содержат в ваннах при пониженной температуре. В состоянии оцепенения лягушки не нуждаются в пище, и для опытов всегда есть живой материал.


Первое Земноводное на Земле

Определение 1

Земноводные – это класс Хордовых животных, которые занимают промежуточное положение между водными и наземными животными.

Происхождение Земноводных

Данная группа живых организмов обладает очень интересной и уникальной историей происхождения. Считается, что предпосылки для формирования земноводных появились около 400 миллионов лет назад в середине девона. Этому послужили благоприятные условия климата, тепло и влажность, расширение питательной базы за счет увеличения видового разнообразия различных беспозвоночных животных.

Следует отметить тот факт, что приспособления к наземному образу жизни развивались независимо и параллельно у нескольких групп кистеперых рыб. В связи с этим родилась гипотеза Э. Ярвика о дифилетическом происхождении наземных позвоночных от следующих групп кистеперых рыб: Osteolepiformes и Porolepiformes.

Целый ряд ученых (А. Ромер, И.И. Шмальгаузен, Э.И. Воробьева) подвергли критике аргументы Ярвика. Многие исследователи считают более верной монофилетическую теорию происхождения земноводных от остеолепиформных кистеперых рыб, которые развивались по близкородственным филетическим линиям. Все параллельные линии скорее всего вымерли. Одной из «продвинутых» кистеперых рыб была рыба тиктаалик. Она имела ряд переходных признаков, которые сближали данную группу земноводных с кистеперыми рыбами. Тиктаалик имела суставы и дышала через отверстия, расположенные на конце плоской морды. Воду и атмосферный воздух в легкие нагнетали жаберные крышки и щечные помпы. Некоторые иные приспособления характерны для кистеперой рыбы пандерихтиса.

Также в этот период времени в водоемы попадало очень большое количество органических остатков, которые окислялись и снижали уровень кислорода, который растворен в воде. Это могло стать поводом для формирования у древних рыб специфических органов дыхания и приспособленности для них к дыханию воздухом, который находится в атмосфере.

Особенности предковых форм Земноводных животных

Нельзя с точностью определить, какие именно организмы стали первыми земноводными на Земле, но можно выделить ряд предковых форм, которые имеют характерные черты строения. К предковым формам земноводных относят:

  • ихтиостегов;
  • стегоцефалов;
  • древних кистеперых рыб;
  • лабиринтодонты.

Что касается ихтиостегов, то они представляли собой первое промежуточное звено между амфибиями и рыбами. Считается, что эти организмы жилив девоне и имели лапы, вместо плавников, хвостовой плавник сохранялся. Тело было покрыто мелкими чешуйками.

Что касается кистеперых рыб, то происхождение земноводных от данной группы взывает наибольшее количество вопросов. Некоторые ученые считают, что земноводные произошли от двух групп кистеперых рыб — Porolepiformes и Osteolepiformes. Существует также и мнение о том, что амфибии могли происходить от остеолепиформных рыб.

Определение 2

Стегоцефалы – это предковая форма земноводных животных, которые отличались тем, что могли передвигаться по грунту, а также имели ряд других прогрессивных признаков.

Стегоцефалом были свойственны:

  • подвижная, отделенная от пояса конечностей голова;
  • наличие плечевых и локтевых суставов;
  • видоизмененный плавник, который дает возможность животному ходить по мелководью и подниматься над грунтом;
  • дыхание через ноздри и усвоение воздуха из наземно-воздушной среды.

Лабиринтодонты, как предковые формы земноводных отличаются кожей, покрытой чешуйчатым панцирем, и могли передвигаться по суше, но с большим трудом. Кожное дыхание затрудняется. Эти животные смогли дожить до начала мезозойской эры.

Таким образом, для древнейших земноводных характерно изменение систем органов кровообращения, нервной системы, а также органов чувств. Основными эволюционными прогрессивными чертами земноводных можно признать развитие пятипалых конечностей, и наличие среднего уха, появление трёхкамерного сердца и двух кругов кровообращения.

Следует отметить тот факт, что большое количество амфибий вымерло в пермский период и только некоторые группы животных дожили до середины триаса. В нижней перми большая часть территории обладала теплым влажным климатом. После вымирания палеозойских земноводных климат становится более сухим и жарким. В середине каменноугольного периода обособились первые примитивные пресмыкающиеся сеймуриаморфы.

Динамика численности земноводных изучена достаточно слабо. На небольшом количестве видов предковых форм земноводных было выяснено, что неблагоприятные погодные условия в сочетании с высокой смертностью и минимальной продолжительностью жизни привели к высоким колебаниям численности этих животных. Влияние врагов, болезней усугубило неблагоприятное воздействие климата. Многие древние земноводные в то время заражались туляремией и гибли от этого заболевания.

Причины смертности земноводных связаны с экологическими особенностями, например, жерлянки получили способность откладывать одиночные икринки, а головастики не обнаруживают скоплений. Общая суммарная гибель икры головастиков достигала в ранние периоды 80 — 90 процентов.

Земноводные играют колоссальная роль в жизни человека. Во – первых, они уничтожают огромное количество вредных насекомых, принося колоссальную пользу сельскому хозяйству. Кроме того, земноводные употребляют в пищу тех земноводных, которые переносят различные болезни. Их используют в медицинских и лабораторных исследованиях, человек может разводить их как домашних животных, употреблять в пищу.

Таким образом, установить точную форму предковых земноводных, которая являлась первой стопроцентно не представляется возможным. При этом выделяется ряд эволюционных линий, которые могли дать начало прогрессивному развитию земноводных организмов. Это доказывается наличием ихтиостегов, стегоцефалов, лабиринтодонтов. Также многие ученые придерживаются мнения о том, что современные земноводные происходили от кистеперых рыб. Каждая гипотеза является вполне обоснованной, но может подергаться серьезной критике.

ЭПОХА ЗЕМНОВОДНЫХ. Эволюция

Читайте также

Зимняя спячка земноводных

Зимняя спячка земноводных По образу жизни и устройству класс земноводных (Amphibia) является переходным между типично водными позвоночными (рыбы) и типично наземными животными. Известно, что различные виды лягушек, тритонов, саламандр и других, населяющих страны с умеренным

Глава X Среди хвостатых, горбатых и пернатых (триасовый, юрский периоды и раннемеловая эпоха: 248 — 99 млн лет назад)

Глава X Среди хвостатых, горбатых и пернатых (триасовый, юрский периоды и раннемеловая эпоха: 248 — 99 млн лет назад) А сосна, отмеченная княжеским величьем, себе не знает равных в благородстве, и осени за многие века цвет хвои изменить не удалось, все также зелена она, как

Глава XI Ответный удар (позднемеловая эпоха — середина палеогенового периода: 99–55 млн лет назад)

Глава XI Ответный удар (позднемеловая эпоха — середина палеогенового периода: 99–55 млн лет назад) Большому кораблю — большой айсберг. Неотправленное сообщение капитана «Титаника» Ударная наука. Как открыли и закрыли звезду-двойник у Солнца. Расцвет

Глава 13 ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЗЕМНОВОДНЫХ, ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ И ПТИЦ

Глава 13 ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЗЕМНОВОДНЫХ, ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ И ПТИЦ Современные потомки первых обитателей суши сохранили в своей организации и поведении многие следы той ломки, которая сопровождала выход животных из водной стихии. Это видно, например, при

ЭПОХА БЕСПОЗВОНОЧНЫХ

ЭПОХА БЕСПОЗВОНОЧНЫХ Кембрийский период (540–505 миллионов лет назад) можно назвать эпохой беспозвоночных. Представьте себе, что все космические корабли, сверхзвуковые самолеты и другие средства передвижения, которые только в состоянии создать человеческий гений, были бы

ЭПОХА МЛЕКОПИТАЮЩИХ

ЭПОХА МЛЕКОПИТАЮЩИХ Во время позднего пермского и раннего триасового периодов (около 245 миллионов лет назад), приблизительно тогда, когда предки динозавров набирали силу и становились хозяевами суши, во многих средах обитания распространились представители другой

ЭПОХА ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ

ЭПОХА ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ Процесс эволюции некоторых древних земноводных в пресмыкающихся (рептилий) происходил в каменноугольный период (360–286 миллионов лет назад). К тому времени, как роскошные обширные болота — настоящий рай для земноводных — сменились унылыми пустынями

ЭПОХА РЫБ

ЭПОХА РЫБ В конце силурийского периода (433–410 миллионов лет назад) наблюдалось большое разнообразие рыб. Их широкое распространение совпало с освоением пресных вод, что одновременно поставило перед ними и новые проблемы. Пресные водоемы — более трудное место для

Эпоха легенд, или история мате периода доколумбовой Америки (7 тыс до н. э. – 1537 г. – основание Асунсьона – столицы Парагвая)

Эпоха легенд, или история мате периода доколумбовой Америки (7 тыс до н. э. – 1537 г. – основание Асунсьона – столицы Парагвая) Данные о том, насколько сильно было распространено питье мате у индейцев доколумбовой Америки, разнятся. Одни историки утверждают, что индейцы

Эпоха распространения напитка по всей Южной Америке (1537–1680 гг.)

Эпоха распространения напитка по всей Южной Америке (1537–1680 гг.) Индейцы не были недоразвитой цивилизацией, как это принято считать. У них была своя неповторимая культура, и многие открытия, сделанные их жрецами, лишь спустя века были заново «открыты» в Европе.

Эпоха ордена иезуитов (1608–1767 гг.)

Эпоха ордена иезуитов (1608–1767 гг.) Прежде чем начать рассказ про «эпоху иезуитов», стоит немного окунуться в религиозную жизнь индейцев, ведь именно монахи попытаются вытравить их языческое сознание, превратив гуарани и кечуа в послушных католиков, действуя так,

12.

15: Эволюция и экология амфибий

Почему амфибии были такими успешными?

365 миллионов лет назад на суше могло не быть много хищников. Имея много земли и еды, у них были ресурсы для процветания. Это окаменелость лягушки эпохи эоцена. Позвоночный столб и четыре конечности легко узнаваемы.

Эволюция земноводных

Ископаемые свидетельства показывают, что земноводные произошли около 365 миллионов лет назад от предка двоякодышащих рыб.Как первые наземные позвоночные, они пользовались большим успехом. Некоторые из них были намного крупнее современных амфибий. Более 100 миллионов лет земноводные оставались доминирующими наземными позвоночными. Затем некоторые из них превратились в рептилий. Когда появились рептилии с их амниотическими яйцами, они заменили земноводных в качестве доминирующих наземных позвоночных.

Экология земноводных

Амфибии можно найти в пресноводных и влажных наземных местообитаниях по всему миру. Единственный континент без амфибий — Антарктида. Амфибии особенно многочисленны в озерах и прудах с умеренным климатом, а также в тропических лесах.

Амфибии как жертвы и хищники

Амфибии являются важным источником пищи для таких животных, как птицы, змеи, еноты и рыбы. Амфибии также являются важными хищниками. В качестве личинок они питаются в основном мелкими водными животными, такими как водяные насекомые. Они также могут питаться водорослями. Во взрослом возрасте земноводные составляют плотоядных животных и животных. Они могут ловить и есть червей, улиток и насекомых, как это делает лягушка на рис. ниже.В отличие от других земноводных, цецилии нор . Они копают землю головой и питаются дождевыми червями и другими кольчатыми червями. Цецилий можно найти во влажной почве возле рек и ручьев в тропических регионах.

Лягушка Хищник. Лягушка, поедающая свою жертву насекомого.

Угроза исчезновения амфибий

В настоящее время почти треть всех видов земноводных находится под угрозой исчезновения. Причины включают потерю среды обитания, загрязнение, изменение климата и внедрение неместных видов.Большинство этих проблем — результат действий человека.

У земноводных проницаемая кожа, которая легко впитывает вещества из окружающей среды. Это может объяснить, почему они особенно чувствительны к загрязнению. Мониторинг здоровья и выживаемости земноводных может помочь людям обнаружить загрязнение на раннем этапе, до того как пострадают другие организмы.

Резюме

  • Амфибии произошли около 365 миллионов лет назад от предков рыб с лопастными плавниками.
  • Как самые ранние наземные позвоночные, земноводные были очень успешными на протяжении более 100 миллионов лет, пока рептилии не заняли доминирующее положение на суше.
  • Амфибии встречаются по всему миру, кроме Антарктиды и Гренландии.
  • Амфибии — важная добыча для таких животных, как птицы, змеи и еноты. Они являются важными хищниками насекомых, червей и других беспозвоночных.
  • До одной трети всех видов амфибий находятся под угрозой исчезновения из-за действий человека, таких как разрушение среды обитания, изменение климата и загрязнение.

Обзор

  1. Объясните, почему земноводные смогли стать доминирующими наземными позвоночными на миллионы лет.
  2. Кто был предком земноводных?
  3. Почему земноводные были заменены рептилиями как доминирующими наземными позвоночными?

29.3A: Характеристики и эволюция амфибий

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
  2. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
  3. Ключевые моменты
  4. Ключевые термины
  5. Характеристики земноводных
  6. Эволюция амфибий
  7. Современные

Амфибии произошли от рыб 400 миллионов лет назад и характеризуются четырьмя конечностями и влажной кожей. , и чувствительные структуры внутреннего уха.

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Опишите эволюционные характеристики, отличающие амфибию

ОСНОВНЫЕ ВХОДЫ

Ключевые точки

  • Большинство земноводных характеризуются четырьмя хорошо развитыми конечностями, но некоторые виды саламандр и все цецилии функционально лишены конечностей.
  • У амфибий влажная, проницаемая кожа, которая достигается за счет слизистых желез, которые удерживают кожу в смазке для кожного дыхания.
  • Все современные взрослые амфибии плотоядны; у некоторых наземных амфибий есть липкий язык, который используется для захвата добычи.
  • Дополнительные характеристики земноводных включают зубы на ножке, амфибийный сосочек, основной сосочек и ушную крышечку.
  • Рыба, похожая на четвероногих, Tiktaalik roseae , предшествовала Acanthostega и жила на мелководье около 375 миллионов лет назад.
  • Все современные взрослые амфибии плотоядны, а у некоторых наземных земноводных есть липкий язык, который используется для захвата добычи.

Ключевые термины

  • кожное дыхание : обмен кислорода и углекислого газа с окружающей средой, который происходит через проницаемую кожу
  • зубы на ножке : зубы с кальцифицированными корнем и коронкой, разделенными зоной некальцинированной ткани
  • auricular operculum : дополнительная кость в ухе, которая передает звуки во внутреннее ухо

Характеристика амфибий

Как четвероногие, большинство земноводных характеризуются четырьмя хорошо развитыми конечностями.Некоторые виды саламандр и все цецилии функционально лишены конечностей; их конечности рудиментарны. Важной характеристикой современных земноводных является влажная проницаемая кожа, которая достигается за счет слизистых желез, которые поддерживают влажность кожи; таким образом, через него может происходить обмен кислорода и углекислого газа с окружающей средой (кожное дыхание). Дополнительные характеристики земноводных включают зубы на ножке (зубы, у которых корень и коронка кальцифицированы, разделены зоной некальцинированной ткани), а также papilla amphibiorum и papilla basilaris (структуры внутреннего уха, чувствительные к частотам ниже и выше 10,00 герц соответственно). У земноводных также есть ушная крышка — дополнительная кость в ухе, передающая звуки во внутреннее ухо. Все современные взрослые амфибии плотоядны. У некоторых наземных земноводных есть липкий язык, который используется для захвата добычи.

Эволюция амфибий

Летопись окаменелостей свидетельствует о первых четвероногих: ныне вымершие виды земноводных, появившиеся почти 400 миллионов лет назад. Эволюция четвероногих от рыб представляла собой существенное изменение в плане тела: от организмов, которые дышат и плавают в воде, до организмов, дышащих воздухом и перемещающихся на сушу.Эти изменения произошли в течение 50 миллионов лет в девонский период. Одно из самых ранних известных четвероногих принадлежит к роду Acanthostega. Акантостега была водной; окаменелости показывают, что у него были жабры, похожие на рыбьи. Однако у него также было четыре конечности, а скелетная структура конечностей встречается у современных четвероногих, включая земноводных. Следовательно, считается, что Acanthostega обитала на мелководье и была промежуточной формой между рыбами с лопастными плавниками и ранними, полностью наземными четвероногими. Что предшествовало Акантостеге?

В 2006 году исследователи опубликовали новость об обнаружении окаменелости «четвероногих рыб», Tiktaalik roseae , которая, по-видимому, является промежуточной формой между рыбами с плавниками и четвероногими конечностями. Тиктаалик , вероятно, обитал на мелководье около 375 миллионов лет назад.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Tiktaalik roseae : Недавнее открытие окаменелостей Tiktaalik roseae свидетельствует о существовании промежуточного звена между плавниковыми рыбами и четвероногими четвероногими животными.

Ранние четвероногие, перебравшиеся на сушу, имели доступ к новым источникам питательных веществ и относительно небольшому количеству хищников. Это привело к широкому распространению четвероногих в ранний каменноугольный период, который иногда называют «эпохой амфибий».

Современное

древних земноводных успели укусить перед переселением на сушу — ScienceDaily

Древние водные амфибии развили способность питаться на суше до завершения перехода к наземной жизни, сообщают исследователи из Гарвардского университета на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences. .

Их работа основана на анализе черепов первых земноводных, возникших 375 миллионов лет назад, и их предков рыб. По словам авторов Молли Дж. Марки и Чарльза Р. Маршалла, формы соединений между соседними костями черепа — так называемые «швы» — на вершинах черепов этих рыб и земноводных показывают, как эти вымершие животные захватывали добычу.

«Основываясь на экспериментальных данных, полученных на живых рыбах, мы обнаружили, что форма швов на крыше черепа указывает на то, захватывает ли рыба свою добычу, засасывая ее в рот, как золотая рыбка, или кусая ее непосредственно, например крокодил », — говорит Марки, доктор наук и преподаватель Гарвардского факультета наук о Земле и планетах.»Кусание или жевание привело бы к слабому сдвигу лобных костей черепа, в то время как сосущее движение могло бы слегка раздвинуть эти кости. Сравнивая крыши черепов живых рыб с крышами черепов ранних земноводных и их рыбьих особей предков, мы смогли определить, питались ли ископаемые виды путем всасывания или кусания «.

Используя этот подход, Марки и Маршалл обнаружили, что у одного ключевого переходного вида, водной амфибии Acanthostega, формы стыков между соседними костями черепа соответствуют кусанию добычи.Ученые говорят, что это открытие предполагает, что обитающий в воде Acanthostega мог укусить добычу у кромки воды или рядом с ней.

«Переход из водного царства на сушу включал в себя серию адаптаций, чтобы облегчить изменения в передвижении, дыхании, размножении, ощущениях и питании», — говорит Марки. «В воде всасывание — эффективный метод кормления, но он не работает в гораздо менее плотной воздушной среде. Таким образом, первобытным обитателям Земли пришлось бы разработать средства поедания добычи.«

Марки и Маршалл впервые измерили швы крыши черепа, те области, где встречаются кости крыши черепа, у живой рыбы Polypterus во время кормления. Затем они проанализировали одни и те же черепные соединения в нескольких окаменелостях — ранней амфибии Acanthostega, ее рыбном предке Eusthenopteron и вымершей земной амфибии Phonerpeton — чтобы определить, как эти кости могли перемещаться относительно друг друга во время кормления. Анализируя крошечные силы, которые швы испытывали во время кормления, такие как растяжение или сжатие, исследователи могли определить, как крыша черепа, вероятно, деформируется во время еды.

Живые рыбы демонстрируют невероятное разнообразие форм зубов и челюстей, что, по иронии судьбы, позволяет предположить, что прямой анализ ископаемых челюстей был бы менее точным средством определения методов питания вымерших видов, говорит Марки.

«Анализ швов ранних видов земноводных Acanthostega показал, что, несмотря на то, что у них было много приспособлений к водному образу жизни, они были более укусами, чем присоски», — говорит Марки. «Анализ предполагает, что земноводные эволюционировали, прежде чем выйти на сушу как полностью наземные животные.«

Маршалл — профессор биологии и геологии факультета искусств и наук Гарварда. Его работа с Марки финансировалась Гарвардом.

История Источник:

Материалы предоставлены Гарвардским университетом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Biology 2e, Биологическое разнообразие, Позвоночные, Амфибии

Амфибия насчитывает около 6770 современных видов, населяющих тропические и умеренные регионы по всему миру.Все живые виды классифицируются в подкласс Lissamphibia («гладко-земноводные»), который делится на три клады: Urodela («хвостатые»), саламандры; Anura («бесхвостый»), лягушки; и Apoda («безногие»), цецилийцы.

Уродела: Саламандры

Саламандры — земноводные, принадлежащие к отряду Urodela (или Caudata). Эти животные, вероятно, наиболее похожи на исконных земноводных. Живые саламандры (рисунок) включают примерно 620 видов, некоторые из которых водные, другие — наземные, а некоторые живут на суше только во взрослом возрасте.Большинство взрослых саламандр имеют общий план тела четвероногих с четырьмя конечностями и хвостом. Расположение ног затрудняет отрыв их тела от земли, и они перемещаются, сгибая свое тело из стороны в сторону, называемое боковым волнообразным движением , , как у рыбы, при «ходьбе» руками и ногами вперед-назад. -корм. Считается, что их походка похожа на походку первых четвероногих. У большинства саламандр нет легких, и у водных видов дыхание происходит через кожу или через наружные жабры.У некоторых земных саламандр примитивные легкие; у некоторых видов есть и жабры, и легкие. Гигантская японская саламандра, самая крупная из ныне живущих земноводных, имеет дополнительные складки на коже, которые увеличивают ее дыхательную поверхность.

Большинство саламандр размножаются, используя необычный процесс внутреннего оплодотворения яиц. Спаривание саламандр обычно включает сложные и часто продолжительные ухаживания. Такое ухаживание заканчивается отложением сперматозоидов самцами в пакет, называемый сперматофором , который впоследствии подбирается самкой, таким образом, в конечном итоге оплодотворение является внутренним. Все саламандры, кроме одной, огненной саламандры, являются яйцекладущими. Водные саламандры откладывают яйца в воду, где они развиваются в безногих личинок, называемых efts . Наземные саламандры откладывают яйца во влажных гнездах, где яйца охраняют их матери. Эти эмбрионы проходят личиночную стадию и завершают метаморфоз, прежде чем вылупятся крошечные взрослые формы. Одна водная саламандра, мексиканская axolotl , никогда не покидает личиночную стадию, становясь половозрелой без метаморфоз.

Саламандра. У большинства саламандр есть ноги и хвост, но дыхание зависит от вида. (кредит: Валентина Сторти)

Ссылка на обучение

Просмотр речных монстров: Рыба с оружием в руках? посмотреть видео о необычно крупном виде саламандр.

Анура: лягушки

Лягушки (рисунок) — это земноводные, принадлежащие к отряду Anura или Salientia («прыгуны»). Бесхвостые животные — одна из самых разнообразных групп позвоночных, насчитывающая около 5965 видов, которые встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. У бесхвостых животных, от крошечной новогвинейской лягушки в 7 мм до огромной лягушки-голиафа в 32 см от тропической Африки, строение тела более специализировано для движения. Взрослые лягушки используют свои задние конечности и свой стреловидный эндоскелет, чтобы точно прыгать, чтобы поймать добычу на суше. У древесных лягушек руки приспособлены для того, чтобы хвататься за ветви, когда они карабкаются. В тропических регионах «летающие лягушки» могут скользить с насеста на насест на вытянутой паутине своих ног. У лягушек есть ряд модификаций, которые позволяют им избегать хищников, включая кожу, которая действует как камуфляж.Многие виды лягушек и саламандр также выделяют из кожных желез ядовитые для хищников защитные химические вещества. Лягушки с более токсичной кожей имеют яркую предупреждающую ( апосематическую ) окраску.

Древесная лягушка. Австралийская зеленая древесная лягушка — это ночной хищник, обитающий в кронах деревьев возле источника воды.

Яйца лягушек оплодотворяются извне, и, как и другие амфибии, лягушки обычно откладывают яйца во влажной среде. Хотя яйца амфибий защищены толстым слоем желе, они все равно быстро обезвоживаются в сухой среде.Лягушки демонстрируют большое разнообразие родительского поведения: некоторые виды откладывают много яиц и мало заботятся о них по отношению к видам, которые несут яйца и головастиков на задних лапах или находятся в спине. Самцы лягушки Дарвина несут головастиков в голосовом мешочке. Многие древесные лягушки откладывают яйца на земле в виде сложенного листа, расположенного над водой, так что головастики могут упасть в воду во время вылупления.

Жизненный цикл большинства лягушек, как и других земноводных, состоит из двух отдельных стадий: личиночная стадия, за которой следует метаморфоз до взрослой стадии.Однако яйца лягушек из рода Eleutherodactylus развиваются непосредственно в маленьких лягушек, охраняемых родителем. Личиночная стадия лягушки, головастик, часто является травоядным, питающимся фильтром. У головастиков обычно есть жабры, система боковой линии, длинноперый хвост и отсутствие конечностей. В конце стадии головастика лягушки претерпевают метаморфоз во взрослую форму (рисунок). На этом этапе исчезают жабры, хвост и система боковой линии, и развиваются четыре конечности. Челюсти становятся больше и подходят для кормления хищников, а пищеварительная система превращается в типичную короткую кишку хищника.Также развиваются барабанная перепонка и дыхательные легкие. Эти изменения во время метаморфоза позволяют личинкам переходить на сушу во взрослой стадии.

Метапморфозы амфибий. Молодая лягушка превращается в лягушку. Здесь у лягушки начали развиваться конечности, но ее хвост головастика все еще виден.

Apoda: Caecilians

.

Примерно 185 видов составляют caecilians , группу амфибий, принадлежащих к отряду Apoda. У них нет конечностей, хотя они произошли от предков-позвоночных.Полное отсутствие конечностей делает их похожими на дождевых червей. Это сходство усиливается складками кожи, похожими на сегменты дождевого червя. Однако, в отличие от дождевых червей, у них есть зубы на обеих челюстях, и они питаются множеством мелких организмов, встречающихся в почве, включая дождевых червей! Цецилии приспособлены к роющему или водному образу жизни, они почти слепы, их крошечные глазки иногда прикрыты кожей. Хотя у них одно легкое, они также зависят от кожного дыхания. Эти животные обитают в тропиках Южной Америки, Африки и Южной Азии.У слепых, единственных земноводных, у которых самцы имеют копулятивные структуры, оплодотворение внутреннее. Некоторые цецилии яйцекладущие, но большинство медведей живут молодыми. В этих случаях самки помогают кормить своих детенышей тканью яйцевода до рождения и кожей после рождения.

Evolution Connection

Палеозойская эра и эволюция позвоночных Когда позвоночные появились в палеозойскую эру (542–251 млн лет назад), климат и география Земли сильно отличались.Распределение массивов суши на Земле также сильно отличалось от сегодняшнего. Около экватора находились два больших суперконтинента, Laurentia и Gondwana , которые включали большинство сегодняшних континентов, но в совершенно другой конфигурации (рисунок). В то время уровень моря был очень высоким, вероятно, на уровне, который с тех пор не достигался. По мере развития палеозоя оледенения создавали прохладный глобальный климат, но к концу первой половины палеозоя условия потеплели.Во второй половине палеозоя массивы суши начали перемещаться вместе с первоначальным образованием большого северного блока под названием Лавразия , который включал в себя части современной Северной Америки, а также Гренландию, части Европы и Сибири. В конце концов, во второй трети палеозоя образовался единый суперконтинент, получивший название Pangea . Затем оледенение начало влиять на климат Пангеи и распределение жизни позвоночных.

Палеозойские континенты.В палеозойскую эру, около 550 миллионов лет назад, сформировался континент Гондвана. И Гондвана, и материк Лаврентия находились недалеко от экватора.

В раннем палеозое количество углекислого газа в атмосфере было намного больше, чем сегодня. Это могло измениться позже, когда наземные растения стали более распространенными. Когда корни наземных растений начали проникать в породу, и начала формироваться почва, углекислый газ вытягивался из атмосферы и оставался в камне. Это снизило уровень углекислого газа и повысило уровень кислорода в атмосфере, так что к концу палеозоя атмосферные условия были похожи на сегодняшние.

По мере того, как во второй половине палеозоя растения стали более обычными, начали возникать микроклиматы и начали меняться экосистемы. По мере того как растения и экосистемы продолжали расти и становиться более сложными, позвоночные животные перемещались из воды на сушу. Наличие прибрежной растительности могло способствовать перемещению позвоночных на сушу.Одна из гипотез предполагает, что плавники водных позвоночных использовались для маневрирования через эту растительность, что было предвестником движения плавников по суше и дальнейшего развития конечностей. Поздний палеозой был временем диверсификации позвоночных, когда появились амниоты, которые стали двумя разными линиями, которые дали начало, с одной стороны, синапсидам и млекопитающим, а с другой стороны, кодонтам, рептилиям, динозаврам и птицам. Многие морские позвоночные вымерли ближе к концу девонского периода, который закончился около 360 миллионов лет назад, а как морские, так и наземные позвоночные были истреблены массовым вымиранием в ранний пермский период около 250 миллионов лет назад.

Ссылка на обучение

Изучите палеогеографию Земли: движение континентов во времени, чтобы увидеть изменения на Земле по мере развития жизни.

Амфибий

Амфибии

АМФИБЫ В ЦЕЛОМ

т он самые известные земноводные — лягушки, жабы и саламандры. По сравнению с классами других высшие животные — животные с позвоночником — земноводные очень примитивные существа.

ЭВОЛЮЦИЯ АМФИБИИ

Согласно летописи окаменелостей, здесь приблизительно когда основные группы суши животных появилось:

Птицы…… около 170 миллионов лет назад
Млекопитающие …. около 220 миллионов лет назад
Рептилии … около 320 миллионов лет назад
Амфибии: около 400 миллионов лет назад
Рыба ……. около 500 миллионов лет назад

Жизнь зародилась в морях. Первые животные были простыми без позвоночники — «беспозвоночные» животные, такие как сегментированные черви, губки и кораллы. Первые рыбки были настолько просты, что у них даже не было челюстных костей для открытия и закрывая рты.Первыми наземными животными с позвоночником были амфибии. В Древнейшие окаменелости земноводных похожи на рыб с толстыми мускулистыми плавниками. Это потому что амфибии произошли от ранних рыб. Первые амфибии жили больше в воде, чем на суше. земельные участки.

Итак …

  • Из рыбы возникли земноводные …
  • из земноводных, рептилий возникли …
  • из рептилий, птиц возникли …
  • тоже от рептилий, млекопитающих произошли …

Имея в виду вышеизложенное, мы можем сказать, что из эволюционного точки зрения, земноводные как класс развились с до многих из наиболее естественных появились полезные «изобретения» животных. Например, посмотрите, чего нет у амфибий есть (включая сегодняшних амфибий):

ЧТО ОНИ

НЕ МОГУТ СДЕЛАТЬ
  • Они не могут спариваться на суше. Как их рыба предки, земноводные должны вернуться в воду для размножения.Самки земноводных лежат студенистыми яйца в воде, а затем самец откладывает на них облака спермы. Это одна из причин почему земноводных редко можно найти вдали от воды, и одна из причин, по которой они могут быть редкими или не существует на вашем заднем дворе. Посмотрите нашу репродукцию лягушки страница.
  • Они не могут хорошо удерживать воду в своем теле. Чешуя, резко сокращающая потерю воды через кожу, не появлялась до рептилий. возник через миллионы лет после появления первых земноводных.Это еще одна причина, по которой амфибии нужно держаться возле воды.
  • Они не могут согреться в холодную погоду. Амфибии «хладнокровны». Когда воздух остывает, их тело тоже температура. Это приводит к тому, что животное становится вялым, что может быть плохо, если хищник возле. Мы думаем о рептилиях как о хладнокровных, но некоторые данные свидетельствуют о том, что некоторые динозавры были «теплокровными», как потомки рептилий, птицы и млекопитающие.

ПРОБЛЕМА ВОДЫ

На большинстве задних дворов жабы — наиболее вероятные из всех земноводных. Это потому что у жаб есть особая адаптация, которая помогает им располагаться дальше от воды, чем другие земноводные: их толстая, бородавчатая кожа удерживает воду внутри жаб лучше, чем у других шкуры амфибий.

Поскольку вода и воздух легко проникают в кожу земноводных и выходят из них, амфибии гораздо более уязвимы к загрязнению воды и воздуха, чем другие высшие животные.Фактически, Сегодня количество амфибий сокращается во всем мире. Кислотный дождь считается ответственны за исчезновение амфибий из ручьев, озер и прудов, где они находились обычное дело всего несколько лет назад. В наши дни мы часто слышим о двуглавых или пятиногих лягушках. Очевидно, такая высокая частота деформации возникает из-за того, что загрязняющие вещества мешают естественное развитие на генетическом уровне. Конечно, по мере увеличения уровня загрязнения со временем другие виды животных, даже люди, наверняка постигнет подобная судьба. ..

В ИНТЕРНЕТЕ

  • РАЗВИТИЕ: Основные события постепенной эволюции от рыб к земноводным достаточно хорошо описаны на странице Амфибий в Википедии, раздел «Эволюция».
  • ИДЕНТИФИКАЦИЯ: Если, например, вы идентифицировать Spring Peeper и хотите подтвердить свою личность и узнать больше о видов, Amphibiaweb предоставляет базу данных с возможностью поиска, где вы можете ввести имя Spring Peeper ( Pseudacris crucifer на латыни) и получить изображение вида, а также ссылки к гораздо более подробной информации.Вы также можете получить пользу от просмотра веб-сайта California Reptiles & Amphibians.
  • КЛАССИФИКАЦИЯ: At Amphibian Виды мира есть база данных с возможностью поиска, в которой вы можете создавать списки видов амфибий, присутствующих в разных странах.
  • ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ: На сайте Североамериканской программы мониторинга амфибий вы можете узнать о программе мониторинга амфибий, с проектами, включая исследования лягушачьих криков и наземных саламандр. Ты можете участвовать в мониторинге популяций лягушек в вашем районе, если вы посетите сайт называется Frog Web и зарегистрируйтесь, чтобы стать официальным наблюдателем за лягушками!

Вы можете просмотреть некоторые книги по амфибиям, доступные на Amazon.com в США, щелкнув здесь.

ЗЕМЛЯ 103: Земля в будущем

Амфибии

Введение

В течение последних 250 миллионов лет из 350 миллионов лет эволюции земноводные были уязвимы для ряда природных угроз.Группа эволюционировала в девоне и была одним из основных хищников на суше в течение первых 100 миллионов лет своего ареала. Однако после этого от земноводных произошли более универсальные рептилии, которые быстро диверсифицировались и стали доминировать. С тех пор земноводные, в том числе лягушки, жабы и саламандры, заняли очень специализированную нишу. Сегодня эта ниша становится все более уязвимой к изменению климата и целому ряду других человеческих проблем. Сегодня под угрозой находится около 500 видов амфибий.

По часовой стрелке сверху справа: Сеймурия, мексиканская роющая цецилия, восточный тритон и древесная лягушка с зелеными листьями

Основа существования земноводных — потребность размножаться в воде или влажном субстрате. Группа откладывает студенистые яйца без скорлупы, которые легко высыхают. Когда амфибии произошли от рыб, эта стратегия дала им возможность искать новые источники пищи, а именно растения на суше. Таким образом, даже если земноводные могли добывать корм вдали от воды, им приходилось возвращаться к ней для воспроизводства.Позже некоторые виды земноводных развили способность откладывать яйца во влажные субстраты, такие как опавшие листья. Из-за того, что им для размножения необходимо находиться рядом с влажностью, ключевой средой обитания амфибий являются тропические леса и тропические леса. Считается, что эти регионы являются местом наибольшего разнообразия амфибий на планете, при этом на долю Америки приходится половина мирового разнообразия.

Сегодня амфибии находятся под такой же угрозой, как и любая другая группа, и число потенциальных исчезновений видов находится в центре потери глобального разнообразия.Причины утраты и исчезновения разнообразия сложны и, вероятно, будут иметь синергетический характер (термин, означающий действие согласованных друг с другом). Однако одной из основных угроз является периодическая засуха в умеренных и особенно тропических регионах, связанная с изменением климата.

Дело золотой жабы

Как мы видели в Модуле 4, периодическая засуха является неотъемлемой частью изменения климата даже в пышных тропических лесах мира. Одно из самых разнообразных известных мест обитания амфибий находится в Облачном лесу Монтеверде в Коста-Рике.Это район, который до недавнего времени отличался высоким разнообразием видов земноводных, в том числе эндемичных для этого региона. Это разнообразие способствовало проведению большого количества экологических исследований. Периодическая засуха в Монтеверде, связанная с циклом ЭНСО, и сокращение площади влажных облаков до более высоких высот оказали давление на среду обитания амфибий. Эти засушливые условия ограничивают размножение амфибий в водоемах или опавших листьях, и, таким образом, виды вынуждены перемещать свои среды обитания на более влажные возвышенности.Во многих случаях эти более высокие места обитания уже заняты другими видами. Засуха могла вызвать обезвоживание или сделать лягушек восприимчивыми к патогену. С 1987 года Монтеверде потерял 40% видов лягушек и жаб, включая знаменитую Золотую жабу. Золотая жаба, которая была эндемиком Монтеверде, является одной из самых надежных идентифицированных жертв исчезновения. В 1987 г. в бассейнах для размножения наблюдали 1500 особей, однако весна была сухой и головастиков развилось мало. В следующем году в том же месте наблюдалась только одна золотая жаба, а последнее наблюдение произошло в 1989 году.В настоящее время этот вид официально вымер. Засуха, кажется, стала спусковым крючком к исчезновению Золотой жабы, но не стала причиной его исчезновения. Гриб хитрид, который, как считается, процветает в засуху, вызывает смертельное кожное заболевание, которое в конечном итоге вызывает судороги, потерю кожи и смерть.

Золотая жаба

подъемов амфибий: 365 миллионов лет эволюции | Систематическая биология

Амфибии были несколько заброшенной и филогенетически загадочной группой позвоночных, несмотря на то, что они сделали фундаментальный шаг в эволюции наземных позвоночных: приспособились к неводной среде.Амфибии — очень успешная группа с более чем 6000 видами и важной экологической и эволюционной историей. Таким образом, полное понимание их эволюционной истории необходимо для решения эволюции и филогении позвоночных. Ранняя палеонтологическая летопись земноводных прерывается большими промежутками, часто приводящими к внезапному появлению продвинутых персонажей. Недавние захватывающие новые открытия окаменелостей улучшили картину эволюции амфибий и даже некоторые части их биологии развития.Таким образом, новая книга Роберта Кэрролла The Rise of Amphibians является своевременным обзором, предоставляющим современные справочные материалы по палеонтологии и эволюции амфибий.

Хотя некоторые читатели могут предпочесть расширение некоторых разделов, The Rise of Amphibians должен быть на книжной полке любого, кто участвует в эволюции позвоночных, потому что этот всеобъемлющий обзор наполнен информацией, что делает его отличным источником информации перед тем, как углубляться в подробности. в основную литературу.Повествование написано бегло, и даже самые подробные описания ключевых окаменелостей приятно читать. Роберт Кэрролл, международный палеонтологический авторитет, за свою карьеру собрал и описал для этой книги ряд окаменелостей, важных для понимания взаимоотношений и эволюции амфибий.

Первые три главы книги знакомят с полем и происхождением земноводных. Возможно, не было необходимости начинать книгу с Большого взрыва, начала жизни, тектоники плит и эволюции многоклеточных животных, потому что эти темы, вероятно, лучше освещены в специальных публикациях.Изложение того, как современная генетика развития может помочь в понимании эволюции конечностей земноводных, на первый взгляд кажется неуместным в основной палеонтологической книге, но оно полезно и содержит соответствующие ссылки, указывающие на более подробную литературу. Эти вводные главы служат полезным прологом, ведущим к сути книги — сравнительному описанию окаменелостей земноводных.

На следующих 84 страницах «Излучения каменноугольных амфибий» (глава 4) многочисленные рисунки, фотографии и диаграммы предоставляют подробный сравнительный отчет о наиболее важных окаменелостях земноводных и их характеристиках.Хотя эта глава может быть трудной для неспециалистов, она дает всесторонний обзор ранних окаменелостей и возникновения земноводных. В этой главе обращается внимание на филогенетические проблемы, связанные с расширенным «разрывом Ромера» (около 359–345 млн лет) в летописи окаменелостей, когда ключевые изобретения для завоевания земель появились в нижнем карбоне. Если окаменелости больше не будут обнаружены, этот пробел и другие вопросы, в принципе, могут быть закрыты и ответить на них можно только филогенетическим анализом существующих данных.

К сожалению, Глава 5, «Адаптация, излучение и взаимосвязи», демонстрирует, что текущий сбор и отбор персонажей может не дать целостной картины эволюции амфибий. Это, однако, не связано с ограничениями филогенетических методов, и поэтому критика в этой и других главах современного филогенетического анализа несколько неверна. Кэрролл заявляет, что в абзаце «Пределы применимости PAUP» каламбур предназначается или нет. что филогенетический анализ с использованием PAUP не смог обеспечить согласованности.ответы. » [курсив мой]. Само собой разумеется, что это не проблема PAUP (филогенетический анализ с использованием экономичности), которая является просто широко используемой компьютерной программой, и не проблема ограничений самой экономии. Как признает Кэрролл, это связано просто с ограниченностью данных, которые палеонтологи до сих пор раскопали, и с их явно некритическим использованием некоторыми авторами. Предложение Кэрролла вернуться к достоинствам хенниговского анализа и лично выбрать (что бы это ни подразумевалось), вес и поляризовать символы можно выполнить в большинстве филогенетических программ с использованием экономичности.Учитывая нехватку данных, даже такой подход может не привести к новым открытиям.

Однако проблематичными являются предложения в последующих главах использовать примитивные состояния символов (стр. 194, 232) для реконструкции эволюции. Эти утверждения несколько затмевают современный обзор палеонтологии и эволюции амфибий. К сожалению, почти не было включено никаких молекулярных результатов для сравнения и иллюстрации появления амфибий. Даже если палеонтологи могут рассматривать молекулярную филогению как предварительную до тех пор, пока не станут доступны данные о геноме большего числа видов, достоинства современных подходов не ограничиваются только генетикой развития.В общем, представление Кэрролла об эволюции земноводных могло бы выиграть от обсуждения противоречивых результатов. К сожалению, рекомендуемая статья Zhang и Wake (2009) о молекулярной эволюции амфибий была опубликована только после выхода книги Кэрролла.

Остальная часть главы представляет собой краткое изложение ключевых персонажей, которые определяют ранние основные линии происхождения земноводных и ранее предложенные связи. Здесь обзор филогенетического происхождения этих знаков был бы полезен, а также для других глав, поскольку он позволил бы проводить параллельные сравнения между разными линиями.Такой подход был бы чрезвычайно полезен читателю-неспециалисту. Для студентов и преподавателей-неспециалистов по эволюции позвоночных это также позволило бы облегчить доступ к подробным описательным главам.

«Зенит разнообразия земноводных» (глава 6) описывает богатство окаменелостей земноводных и разнообразие этой группы в период позднего карбона и ранней перми. Повествовательный стиль Кэрролла и ссылки на их экологию и поведение оживляют эти «окаменелости».Богатая летопись окаменелостей позволяет даже сделать захватывающие выводы о развитии (последовательности окостенения) пермских амфибий около 300 млн лет назад. И снова четкие описания их взаимоотношений или, по крайней мере, возможных связей между линиями преемственности отсутствуют. Дерево на рис. 6.8 и ссылки на него не особенно полезны, но требуют покупки еще одной книги по биологии амфибий.

Глава 7, «Происхождение амниот», пытается связать амфибий с их конкурирующей сестринской группой, амниотами, которые привели к динозаврам и млекопитающим.К сожалению, за исключением подробного списка персонажей четвероногих (фактически амниот), в этой главе основное внимание уделяется воспроизводству (эволюции амниона), функциональной анатомии и окружающей среде. В главе 8 «Стереоспондилы» описывается пермское вымирание, от которого сильно пострадали земноводные, а также возникновение, диверсификация и исчезновение более поздних темноспондилов.

«Загадка современного происхождения земноводных», глава 9 и последующие главы, посвященные «происхождению и происхождению» лягушек (глава 10), саламандр (глава 11) и цецилий (глава 12), описывают палеонтологию и эволюцию недавние амфибии.Кэрролл помогает читателю испытать разочарование, связанное с ограничениями палеонтологических и морфологических свидетельств, связывающих эти группы. Несмотря на богатую летопись окаменелостей, каждая основная ветвь внезапно появляется в летописи окаменелостей с ограниченными, если таковые имеются, синапоморфиями, общими с другими группами. Многие современные доказательства, включая биологию развития, используются, чтобы понять их происхождение, но ссылок на молекулярную филогенетику поразительно мало. Главу о довольно загадочных и малоизвестных цецилианах можно было бы легко упустить из виду, но она заслуживает внимания.Он дает хороший обзор характеров и окаменелостей цецилий, но, что наиболее важно, дает исчерпывающее и четкое описание происхождения и возможных родственных связей не только цецилий, но также лягушек и саламандр.

В «Успехах современных амфибий» (глава 13) рассматривается распространение и история недавних семейств земноводных с последующим описанием отдельных современных особенностей воспроизводства и питания и параграфом об эволюции размера генома. Последний, как ни странно, измеряет и сравнивает размер генома в миллионных долях грамма [ sic ] на клетку (следует читать триллионную пикограмму).

Заключительная глава о «Будущем земноводных» (глава 14) написана Дэвидом Грином (Университет Макгилла) и представляет угрозу потери разнообразия этой группы. Несмотря на то, что земноводные пережили крупные вымирания в пермском и меловом периоде, их численность, несомненно, сокращалась в последние несколько десятилетий. Короткая, но всеобъемлющая глава с множеством ссылок включает множество примеров и критически обсуждает многочисленные возможные причины упадка.

Хотя они не уменьшают научную ценность книги, есть несколько технических моментов, которые несколько беспокоят. Разрешение фигур могло бы быть лучше, поскольку они довольно пиксельные и не очень четкие. Цветовые рисунки ограничены 16 пластинами. Кроме того, рисунок большинства графиков выглядит грубым. Более того, эпохи, возрасты и этапы обычно указываются только по их именам, а их даты редко указываются. Предположительно, лишь немногие читатели будут знакомы с временными интервалами, на которые ссылаются, например, пенсильванский, вестфальский или турнейский, и сочли бы полезным, если бы даты были указаны в тексте.Однако, как указано выше, книга наполнена информацией, и, возможно, по этой причине некоторая информация, такая как филогенетические отношения, часто бывает трудно найти в тексте. Также было бы полезно, если бы повествование иногда прерывалось, чтобы дать место для четкого описания того, что такое ватчерид, стереоспондил или даже земноводное, каковы их диагностические признаки, а также когда и где они жили.

Тем не менее, The Rise of the Amphibians оживляет палеонтологию земноводных и представляет читателю огромное количество новейшей информации, а также проблемы и открытые вопросы об их палеонтологии и реконструкции их эволюции.Это справочник первого выбора, который стимулирует дальнейшие исследования и исследования, которые крайне необходимы для разъяснения истории этой очаровательной, но недооцененной группы позвоночных.

Список литературы

,.

Отношения саламандр высшего уровня и даты дивергенции, выведенные из полных митохондриальных геномов

,

Мол. Филогенет. Evol.

,

2009

, т.

53

(стр.

492

—

508

)

© Автор (ы) 2010.Опубликовано Oxford University Press от имени Общества систематических биологов.