Через сколько головастики превращаются в лягушек. Развитие лягушки от икры до особи в неестественной среде обитания при разных внешних условиях

Амфибии - немногочисленная группа позвоночных животных, занимающая промежуточное положение между рыбами и настоящими наземными хордовыми. Подавляющее большинство амфибий обитает, в зависимости от стадий жизненного цикла, то в воде, то на суше, поэтому земноводных относят к полуводным, полуназемным хордовым животным. Этот класс наземных животных сохранил очень тесную связь с водной средой.

О приспособленности к сухопутному образу жизни свидетельствуют парные пятипалые конечности, характерные для наземных животных. Конечности их состоят из трех отделов (передняя конечность - из плеча, предплечья и кости, задняя - имеет бедро, голень, стопу). Кисть и стопа заканчиваются пальцами. Дышат легкими и влажной кожей. Имеют два круга кровообращения и трехкамерное сердце. Размножаются и развиваются в воде. Личинка снабжена жабрами. У взрослых амфибий сохраняется ряд черт, унаследованных ими от своих рыбообразных предков. Прежде всего, это большое количество слизистых желез в коже, которые помогают сохранять ее влажной. Кожа - это важный орган дыхания амфибий, но в сухом состоянии она не может выполнять дыхательную функцию, поскольку диффузия кислорода происходит только через водную пленку. Этим объясняется богатство фауны амфибий в теплых и влажных районах земного шара.

О происхождении земноводных от рыб свидетельствует и способ размножения. Амфибии откладывают яйца, бедные питательными веществами и незащищенные от воздействия внешней среды, вследствие чего икринки могут развиваться только в воде. Так же, как и рыбам, амфибиям свойственно наружное оплодотворение яиц. Еще большее сходство с рыбами обнаруживается у личинок амфибий - головастиков . Органами дыхания у них служат жабры, вначале наружные, затем - внутренние; сердце личинок двухкамерное и один круг кровообращения. На теле сохраняется орган боковой линии, орган передвижения - хвост, окруженный плавательной перепонкой.

Лягушка прудовая

Взрослые амфибии, типичным представителем которых является лягушка прудовая , имеет короткое и широкое тело. Шея не выражена. Над ртом расположены ноздри, несколько сзади - глаза, имеющие веки, защищающие глаза от пересыхания (приспособление к жизни на суше). Позади глаз расположены органы слуха, состоящие из среднего, закрытого барабанной перепонкой, и внутреннего уха. Туловище опирается на две пары конечностей. Наиболее развиты задние. С их помощью лягушка передвигается прыжками по суше и хорошо плавает. Этому способствует еще наличие между пальцами плавательной перепонки.

Скелет лягушки

Скелет лягушки состоит из маленькой мозговой коробки (свидетельство слабого развития мозга) и короткого позвоночника . Скелеты конечностей состоят из трех отделов, которые подвижны благодаря соединению с помощью суставов . Передняя конечность прикрепляется к плечевому поясу, состоящему из грудных , двух вороньих костей , ключиц и двух лопаток . Задние конечности связаны с позвоночником с помощью тазового пояса , образованного сросшимися тазовыми костями . Мышцы у лягушки особо развиты в области поясов и особенно свободных конечностей.

Пищеварительная система лягушки

Пищеварительная система лягушки очень сходна с таковой у рыб, только у земноводных задняя кишка открывается не наружу, а в особое ее расширение - клоаку . В клоаку открываются мочеточники и выводные протоки органов размножения. Добычу лягушка ловит с помощью липкого языка , который прикрепляется во рту передним концом. Захваченную пищу (насекомых) лягушка обычно заглатывает целиком

Органы дыхания лягушки

Органы дыхания лягушки - легкие и влажная кожа . Через ноздри воздух попадает в ротовую полость, а оттуда - в легкие . Выдох происходит в результате сокращений мускулатуры брюшной стороны лягушки. Покрытая слизью кожа с хорошо развитой системой капилляров способствует кожному дыханию.

Кровеносная система лягушки

Кровеносная система лягушки имеет более сложное строение. Появление двух кругов кровообращения привело к усложнению строения сердца . Оно состоит из трех камер: желудочка и двух предсердий . Правое предсердие содержит только насыщенную углекислым газом венозную кровь, а левое - только артериальную, в желудочке кровь смешивается. Артериальной, насыщенной кислородом кровью снабжается головной мозг лягушки, а все тело получает смешанную кровь. По большому кругу кровообращения кровь из желудочка направляется по артериям во все органы и ткани, а из них по венам оттекает в правое предсердие. По малому кругу кровообращения кровь из желудочка поступает в легкие и кожу, а из легких возвращается в левое предсердие.

Органы выделения лягушки

Органы выделения лягушки - почки , мочеточники , мочевой пузырь . В почках образуется моча, поступающая по мочеточникам в клоаку, а из нее - в мочевой пузырь. По мере его наполнения моча через клоаку удаляется наружу.

Нервная система лягушки

Центральная нервная система земноводных состоит из тех же отделов, что и у рыб, но передний мозг развит сильнее, в нем можно различить большие полушария . Мозжечок развит слабее, чем у рыб, что обусловлено более простыми и однообразными движениями земноводных.

Размножение и развитие лягушки

После пробуждения от зимней спячки лягушки покидают глубокие водоемы, переселяясь в хорошо прогреваемые солнцем мелкие пруды, канавы, лужи и разливы талых вод. Здесь самки выметывают икру, очень похожую па икру рыб, и самцы поливают ее семенной жидкостью. Сперматозоиды проникают в икринки и оплодотворяют их. Оболочки икринок в воде сильно разбухают, делаются прозрачными, склеиваются друг с другом, образуя комки, и выплывают на поверхность или прикрепляются к подводным предметам. После оплодотворения личинки начинают быстро развиваться, в результате в икринке образуется многоклеточный зародыш . Через 12-25 дней из икринки появляется личинка - головастик .

Головастик вначале имеет хвостик и напоминает малька рыб. Хвост его окружен тонкой плавательной перепонкой. Дышит головастик тремя парами перистых жабр, находящихся по бокам головы. В коже у него имеются органы боковой линии. Рот и конечности сначала отсутствуют. Через некоторое время начинает прорезываться рот с двумя роговыми пластинами и зубчиками на губах, которыми головастик соскабливает растения, служащие ему пищей. Затем наружные жабры исчезают и развиваются внутренние. На этой стадии развития головастик особенно похож па рыбу. В это время у него развита хорда, двухкамерное сердце и один круг кровообращения. В дальнейшем развитии появляются легкие, трехкамерное сердце, два круга кровообращения. Далее появляются задние и передние конечности. Сначала утончается, а затем укорачивается, далее совсем исчезает хвост, и головастик превращается в маленького лягушонка. Этот процесс длится 3-4 месяца, и называют метаморфозом. Половозрелость у лягушек наступает на третьем году жизни.

Сезонные явления природы оказывают влияние на жизненный цикл земноводных. Так, годовой цикл у них из-за условий сезонных климатических изменений делится на такие периоды: весеннее пробуждение , период нереста (размножения), период летней активности и зимняя спячка , спячка может быть наземная (тритоны) и подводная (лягушки).

Лягушки могут размножаться, когда достигают четырехлетнего возраста. Просыпаясь после зимней спячки, амфибии половозрелого возраста сразу устремляются к нерестовым водоемам, где происходит поиск подходящего по размеру партнера. Самцу приходится выполнять перед самкой различные виды уловок, чтобы привлечь ее внимание, такие как песни и танцы, вовсю красоваться. После того как самка выберет себе ухажёра, который ей приглянулся, они начинают искать место для отложения яиц и их оплодотворения.

Брачные игры

Голос

Большинство самцов жаб и лягушек привлекают самок своего вида голосом, а именно кваканьем, которое у разных видов различное: у одного вида похожее на «трель» сверчка, а у другого - на привычное «ква-ква» . Голоса самцов вы можете без труда найти в интернете. Громкий голос на водоеме принадлежит самцам, а у самок голос очень тихий или отсутствует вовсе.

Ухаживание

Внешний вид и окраска.

Самцы многих видов лягушек, например, древолазов тропических, в брачное время меняют свой цвет, становятся черными. У самцов, в отличие от самок, глаза крупнее, лучше развиты органы чувств и увеличен мозг соответственно, а передние лапы украшают мозоли так называемые брачные, которые необходимы для спаривания, чтобы избранница не смогла убежать.

Танец

Внимание самок можно привлечь и различными движениями . Colostethus trinitatis просто на ветке ритмично подпрыгивают, а Colostethus palmatus становятся в изысканные позы, увидев на горизонте самку, а другие виды, обитающие у водопадов, умудряются помахивать самкам лапками.

Самцы Colostethus collaris выполняют в период ухаживания танец. Самец подползает к самке и квакает громче и быстрее, затем отползает, раскачивается и подпрыгивает, при этом замирая на задних лапах в вертикальном положении. Если самку представление не впечатлило, она поднимает голову, показывая свое яркое желтое горло, это отваживает самца. Если же самке танец самца понравился, то она наблюдает за красивым танцем, переползая в разные места, чтобы получше видеть игру самца.

Иногда может собираться большая аудитория: однажды ученые, наблюдая за Colostethus collaris, насчитали восемнадцать самок, которые уставились на одного самца и синхронно перемещались на другую позицию. Оттанцевав, самец неспешно уходит, при этом часто оборачивается, чтобы убедиться, что дама сердца следует за ним.

У древолазов золотых, наоборот, самки борются за самцов . Найдя самца, который квакает, самка хлопает задними лапами по его телу и кладет передние лапы на него, также может тереться своей головой о подбородок самца. Самец с меньшим пылом отвечает тем же, но не всегда. Было зафиксировано множество случаев, когда у этого вида амфибий возникали драки как между самками, так и самцами за понравившегося партнера.

Оплодотворение или как размножаются лягушки

Оплодотворение, происходящее внешне

Чаще всего у лягушек встречается этот вид оплодотворения. Более мелкий самец крепко обхватывает передними лапами самку и оплодотворяет выметающую самкой икру. Самец обхватывает самку позой амплексус, которая бывает трех вариантов .

За передними лапами самки самец производит обхват (лягушки остромордые)
Самец обхватывает самку перед задними конечностями (скафиопусы, чесночницы)
Происходит обхват самки за шею (древолазы).

Оплодотворение, происходящее внутри

Немногие древолазы (к примеру, Dendrobates granuliferus, Dendrobates auratus), оплодотворяются иным способом: самка и самец отворачивают головы в противоположные стороны и соединяют клоаки. В этой же позиции оплодотворение происходит у амфибий вида Nectophrynoides, которые вынашивают вначале икру, а затем и головастиков внутриутробно до завершения процесса метаморфоза и рожают сформированных полностью лягушат .

У хвостатых самцов лягушек рода Ascaphus truei, есть специфический орган для размножения.

В период размножения у самцов довольно часто на передних лапах образовываются специфические брачные шероховатые мозоли. С помощью этих мозолей самец держится на скользком теле самки. Интересный факт: например, у обыкновенной жабы (Bufo bufo), самец залазит на самку далеко от водоема и катается на ней несколько сотен метров. А некоторые самцы могут ездить на самке после завершения процесса спаривания, ожидая, пока самка сформирует гнездо и отложит в него икринки .

Если процесс спаривания протекает в воде, самец может удерживать выметанную икру самкой, поджимая задние лапы, чтобы успеть оплодотворить икринки (вид - Bufo boreas). Довольно часто самцы могут перепутать и залезть на самцов, которым явно это не нравится. «Жертва» воспроизводит специфический звук и вибрацию туловища, а именно задней части, и вынуждает слезть с себя. Также ведут себя и самки в окончании процесса оплодотворения, хотя иногда самец может сам отпустить самку, когда почувствует, что ее брюшко стало мягким и опустело. Довольно часто самки активно стряхивают с себя самцов, которые ленятся слазить, переворачиваясь набок и вытягивая задние конечности.

Соитие - амплексус

Виды амплексуса

Лягушки откладывают икринки , как рыбы, так как у икры (яиц) и у зародышей отсутствует приспособления для развития на суше (анамния). Различные виды амфибий откладывают икру в удивительные места:

За весь срок вынашивания головастиков, а он длится два месяца, лягушка ничего не ест, при этом сохраняет активность. В этот период она использует лишь внутренние запасы гликогена и жира, который хранится у нее в печени. После процесса вынашивания у лягушки печень в три раза уменьшается в размере и не остается жира на животе под кожей.

После откладки яиц большинство самок покидают свою кладку, а также нерестовые воды, и уходят на свои места обычного обитания.

Яйца обычно самки окружают большим слоем студенистого вещества . Оболочка для яиц играет большую роль, так как яйцо предохраняется от высыхания, от повреждений, а главное - она предохраняет его от поедания хищниками.

После откладки, спустя некоторое время, оболочка у икринок разбухает и формируется в прозрачный студенистый слой, внутри которого проглядывается яйцо. Верхняя половина яйца темная, а нижняя -наоборот, светлая. Темная часть сильнее нагревается, так как эффективней использует лучи солнца. У многих видов амфибий комки икры всплывают на поверхность водоема, где вода намного теплее.

Низкая температура воды задерживает развитие зародыша. Если теплая погода, яйцо делится многократно и формируется в многоклеточный зародыш. Спустя две недели из икринки выходит головастик - личинка лягушки.

Головастик и его развитие

После выхода из икры головастик попадает в воду . Уже через 5 дней, израсходовав запас питательных веществ икринки, он сможет плавать и питаться самостоятельно. У него формируется рот, имеющий роговые челюсти. Головастик питаться простейшими водорослями и другими водными микроорганизмами.

К этому времени у головастиков уже видны туловище, голова, хвост.

Голова у головастика большая , отсутствуют конечности, хвостовое окончание туловища играет роль плавника, также наблюдается боковая линия, а возле рта находится присоска (по присоске можно идентифицировать род головастика). Спустя два дня щель по краям рта обрастает некоторым подобием птичьего клюва, который выполняет функцию кусачек, когда головастик производит кормление. У головастиков есть жабры с жаберными отверстиями. В начале развития они внешние, но в процессе развития видоизменяются и прикрепляются к жаберным дугам, которые находятся в области глотки, при этом функционируют уже как обычные внутренние жабры. У головастика двухкамерное сердце и один круг кровообращения.

По анатомии головастик на начале развития близок к рыбам, а повзрослев, он уже имеет сходство с видом пресмыкающихся.

Через два-три месяца у головастиков отрастают задние, а затем и передние лапы, а хвост сначала укорачивается, а потом отпадает. Развиваются при этом и легкие . Сформировавшись для дыхания на суше, головастик начинает свой подъем к поверхности водоема, чтобы заглотнуть воздух. Изменения и рост зависят во многом от жаркой погоды.

Головастики сначала питаются преимущественно пищей растительного происхождения, но потом понемногу переходят к пище животного вида. Сформировавшийся лягушонок может выбираться на берег, если это вид сухопутный, или дальше остается обитать в воде, если это водный вид. Выбравшиеся на сушу лягушата – это сеголетки. Амфибии, откладывающие на суше икру, иногда переходят к развитию без процесса метаморфоза, то есть через прямое развитие. Процесс развития занимает около двух – трех месяцев, от начала откладывания икринок до конца развития головастика в полноценную лягушку.

Амфибии-древолазы проявляют интересное поведение. После того как головастики вылупятся из икринок, самка на своей спине, одного за другим переносит их на вершины деревьев в бутоны цветков, в которых после дождя скапливается вода. Такой своеобразный бассейн является хорошей детской комнатой, где детки продолжают свой рост. Едой для них служат неоплодотворенные икринки.

Способности к размножению у детенышей достигается примерно на третьем году жизни.

После процесса размножения зеленые лягушки остаются в воде или держатся на берегу поблизости водоема, тогда как бурые уходят на сушу из водоема. Поведение амфибий во многом определяется влажностью. В жаркую сухую погоду бурые лягушки в основном малозаметны, так как они прячутся от лучей солнца. Зато после заката наступает у них время охоты. Поскольку зеленый вид лягушки живет в воде или около нее, то они охотятся и в светлое время суток.

С наступлением холодного периода года бурые лягушки перемещаются к водоему. Когда температура воды станет выше температуры воздуха, бурые и зеленые лягушки погружаются на дно водоема на весь период зимних холодов.

Продолжительность жизни — 5 (18) лет (лягушка-бык до 16 лет; жаба до 36 лет).

Среда обитания — болото, влажные леса, луга, в воде.

Поведение — в сухую погоду прячутся, в пасмурную — охотятся.

Питаются — насекомыми (жуками); пауками, наземными брюхоногими моллюсками, мальками рыб.

Активность в тёплое время суток (года).

Происхождение Земноводных

Внешнее строение

Лягушка живёт в водоёмах или на их берегу. Её плоская широкая голова плавно переходит в короткое туловище с редуцированным хвостом. Слизь, выделяемая кожными железами, не только обеспечивает участие кожи в газообмене, но и защищает её от микроорганизмов.

Скелет состоит из позвоночника, черепа и скелета конечностей.

Внутреннее строение

Взрослые земноводные — хищники, питаются различными насекомыми и другими беспозвоночными животными, некоторые водные амфибии ловят мелких позвоночных.

Пищеварительная система

Пищеварительная система начинается большой ротоглоточной полостью, не дне которой передним концом прикреплён язык. При ловле добычи язык выбрасывается изо рта, и жертва прилипает к нему. В ротоглоточную полость открываются потоки слюнных желёз. Их секрет увлажняет полость и пищу, облегчает проглатывание добычи. На верхней челюсти находятся мелкие конические зубы, которые служат лишь для удержания добычи. Смоченная слюной пища попадает в пищевод, а затем в желудок. Железистые клетки стенок желудка выделяют фермент пепсин, который активен в кислой среде (в желудке выделяется и соляная кислота).

Частично переваренная пища перемещается в двенадцатипёрстную кишку, в которую впадает желчный проток печени. В желчный проток изливается и секрет поджелудочной железы. Двенадцатипёрстная кишка незаметно переходит в тонкую кишку, где происходит всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки пищи попадают в широкую прямую кишку и через клоаку выводятся наружу.

Дыхательная система

Лягушка дышит лёгкими и через кожу. На стенках парных мешковидных лёгких имеется разветвлённая сеть кровеносных сосудов. Когда лягушка открывает ноздри и опускает дно ротоглоточной полости, в последнюю поступает воздух.

Потом ноздри закрываются клапанами, дно ротоглоточной полости поднимается, и воздух проходит в лёгкие. Выдох происходит благодаря действию брюшных мышц и спаданию легочных стенок.

Кровеносная система

Сердце взрослых земноводных трёхкамерное — два предсердия и один желудочек. От желудочка отходит артериальный конус с продольным спиральным клапаном внутри, который распределяет в разные сосуды артериальную и смешанную кровь. В правое предсердие поступает венозная кровь от внутренних органов и артериальная кровь от кожи, т.е. здесь собирается смешанная кровь. В левое предсердие поступает артериальная кровь из лёгких. Оба предсердия сокращаются одновременно и кровь из них поступает в желудочек. Благодаря продольному клапану в артериальном конусе венозная кровь поступает в лёгкие и кожу, смешанная — во все органы и части тела, кроме головы, артериальная — к головному мозгу и другим органам головы.

У земноводных два круга кровообращения, но они полностью не разобщены благодаря единственному желудочку. В большом круге кровь от желудочка течёт во все органы, а из них по венам возвращается в правое предсердие. В малом круге кровь течёт от желудочка к лёгким и коже, а из них, обогащённая кислородом, возвращается в левое предсердие.

Выделительная система

Выделительная система представлена двумя почками, расположенными по бокам крестцового позвонка. В почках имеются клубочки, в которых из крови отфильтровываются вредные продукты распада и некоторые ценные вещества. Во время стока по почечным канальцам ценные соединения снова всасываются, а моча поступает по двум мочеточникам в клоаку и оттуда в мочевой пузырь. После наполнения мочевого пузыря мышцы его стенок сокращаются, моча выводится в клоаку и выбрасывается наружу.

Нервная система

Головной мозг имеет те же отделы, что и у рыб. Более развит передний мозг, разделившийся на два полушария.

Мозжечок мал, что объясняется малоподвижным образом жизни и однообразием движений.

На глазах у взрослых земноводных развиты подвижные веки (верхние и нижние) и мигательная перепонка, они защищают роговицу от высыхания и загрязнения.

Обмен веществ

Органы чувств

Органы чувств сложнее, чем у рыб; они обеспечивают ориентировку земноводных в воде и на суше. У обитающих в воде взрослых земноводных развиты органы боковой линии , они рассеяны на поверхности кожи, особенно многочисленны на голове. В эпидермальном слое кожи имеются температурные, болевые и осязательные рецепторы. Орган обоняния представлены парными обонятельными мешками, которые открываются наружу парными наружными ноздрями, а в ротоглоточную полость — внутренними ноздрями. Часть стенок обонятельных мешков выстланы обонятельным эпителием. Органы обоняния работают только в воздушной среде, в воде наружные ноздри закрыты. Органы обоняния у земноводных и высших хордовых входят в состав дыхательных путей.

Роговица глаза выпуклая, хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. В сетчатке есть палочки и колбочки. У многих земноводных развито цветное зрение.

В органах слуха кроме внутреннего уха развито среднее ухо. В нём находится аппарат, усиливающий звуковые колебания. Наружное отверстие полости среднего уха затянуто упругой барабанной перепонкой. В полости находится слуховая косточка. Полость среднего уха соединена узким каналом с ротовой полостью.

Размножение

Яичники и семенники земноводных и рыб сходны. Наружное оплодотворение происходит в воде. Половые железы парные. Парные яйцеводы впадают в клоаку, семявыносящие канальцы — в мочеточники. Лягушки размножаются весной на третьем году жизни.

Самец закрепляется на спине у самки, плотно обхватив её передними лапами. Утолщения на внутренних пальцах помогают сцепить лапки так, чтобы не упустить самку в течение нескольких дней. За это время самка выделяет до 3 000 икринок, а самец немедленно поливает их молоками. В результате оплодотворяются почти все икринки, и никому из земноводных не приходится метать их миллионами, как это часто бывает у рыб, поэтому икринки могут быть крупнее, а значит, в каждой — больше запасов.

Икринки покрыты слизистой оболочкой, которая в воде сильно разбухает. Оболочки, как линзы, собирают лучи солнца и на несколько градусов нагревают икру, ускоряя её развитие.

Развитие

Оплодотворённая икра развивается в течение 7-15 дней. Верхняя, тёмная часть икринки постепенно превращается в голову и хвост зародыша, а нижняя светлая — в брюшко. В нём находится желточный мешок с питательными веществами, который постепенно уменьшается. Через 8-15 дней из оболочки икринки выходит личинка — головастик.

Головастик сильно отличается строением от взрослых животных. Он похож на рыбку не только внешне, но и по внутреннему строению. Для движения служит хвостовой плавник, для дыхания — ветвистые наружные жабры. Роговыми скребками вокруг рта головастик добывает растительную пищу. Боковая линия помогает ориентироваться.

Вскоре наружные жабры исчезают, их заменяют жаберные щели с лепестками, прикрытые кожной складкой. На этой стадии у головастика двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Кислород поступает в кровь из жабр по трём передним дугам жаберных артерий, а также по кожной вене — с обширной поверхности хвоста. Основной продукт выделения как у рыб — аммиак.

Сравнение строения личинок и взрослых лягушек

Признак	Личинка (головастик)	Взрослое животное
Форма тела	Рыбообразная, с зачатками конечностей, хвост с плавательной перепонкой	Тело укороченное, развиты две пары конечностей, хвоста нет
Способ передвижения	Плавание с помощью хвоста	Прыжки, плавание с помощью задних конечностей
Дыхание	Жаберное (жабры вначале наружные, затем внутренние)	Легочное и кожное
Кровеносная система	Сердце двухкамерное, один круг кровообращения	Сердце трёхкамерное, два круга кровообращения
Органы чувств	Развиты органы боковой линии, на глазах нет век	Нет органов боковой линии, на глазах развиты веки
Челюсти и способ питания	Питаются преимущественно растительной пищей (водорослями и др.), на челюстях у них развиты роговые пластинки, которые соскребают мягкие растительные ткани вместе с находящимися на них одноклеточными и другими мелкими беспозвоночными.	Роговых пластинок на челюстях нет, липким языком захватывает насекомых, моллюсков, червей, мальков рыб.
Образ жизни	Водный	Наземный, полуводный

Через несколько недель начинается метаморфоз — превращение водной личинки в лягушонка, приспособленного к жизни на суше. Жабры зарастают, боковая линия исчезает, хвост постепенно укорачивается. Появляются конечности, из выпячиваний кишки формируются лёгкие, из четвёртой (задней) жаберной артерии — лёгочной круг кровообращения... и так далее, в соответствии с основными этапами эволюции земноводных. Отслужившие органы не «отваливаются» и не пропадают зря. Они разбираются на молекулы и уносятся кровью туда, где могут быть использованы для «строительства» новых органов. Через два-три месяца головастик превращается в лягушку.

Этой весной я разглядывала лягушачью икру в канаве на участке и думала, как бы показать Маше, как появляются из икры лягушки. Но побоялась, что погублю будущих "принцев" и "царевн")).

Но теперь, благодаря этой статье, я теоретически подкована, и обязательно следующей весной на даче устрою лягушачий инкубатор. Будем наблюдать, как из икринок получаются лягушки.

Травяная лягушка - самое распространенное земноводное средней полосы нашей страны. Окрашена она в зеленовато-бурый цвет со всевозможными разводами. Обитает обычно в поймах рек, в лесах, причем достаточно далеко от водоемов. Наиболее активна она в сумерках и ночью, а день проводит в лесной подстилке. Во время дождя и в пасмурную погоду ее можно встретить и днем. Питается травяная лягушка всевозможными насекомыми, моллюсками, червями, причем едят и те малосъедобные виды, которых избегают птицы. С удовольствием ловят комаров, которые пытаются пить ее кровь.

С водоемами они связаны только ранней весной (в период размножения) и зимой. В конце сентября они перебираются в родной водоем на зимовку. Забираются под корягу на дне пруда и засыпают до следующей весны. Было время, когда в черте Москвы травяных лягушек было очень много, особенно в поймах рек. Сейчас их стало значительно меньше. Причина банальная - ухудшение экологической обстановки.

Лягушки являются кормом для многих животных и птиц. Их с удовольствием поедают лисы, барсуки, куницы, аисты, совы и … даже ежи. Таким образом, энергия, запасенная в мелких животных (насекомых, моллюсках, клопах, червях), через лягушек поступает на более высокий трофический уровень.

***
Лягушки являются интересным объектом наблюдения за развитием организма - от икры и до взрослого животного. Это увлекательное зрелище, когда перед глазами за достаточно короткое время из икры получается маленький лягушонок. Если у кого-то дома ребенок увлекается биологией, природой ему можно предложить провести такой эксперимент. Притом, это биологическое «шоу», можно сказать бесплатное. Оно «займет» ребенка на несколько месяцев. Для этого используют икру лягушек, которую собирают в прудах, небольших озерах, речках.

Травяная лягушка откладывает икру в конце апреля (в средней полосе России) на мелководных участках прудов, канав и луж. В южных регионах - немного раньше. Кладка обычно в форме слизистого комка, содержащего до 1000 и более икринок. Из икринок развиваются головастики, а затем уже маленькие лягушата.

Специалисты обратили внимание, двадцать лет назад выклев головастиков из икры в черте города был, чуть ли не стопроцентный. Все головастики были как на подбор. В последнее время процент выклева резко уменьшился, среди головастиков стали появляться уродцы (одноглазые, с двумя хвостами, с одной наружной жаброй и др.), которые, в конечном счете, погибали. Много головастиков гибнет, так и не завершив своего развития - превращения в небольшого лягушонка. Все это связано с сильным загрязнением городских водоемов. Однако ради ребенка можно съездить куда-нибудь подальше от города, там в любом водоеме можно собрать приличную лягушачью икру.

Лягушки интересны тем, что любой человек, (даже школьник) может в домашних условиях вывести из икры лягушек, чтобы потом выпустить их в водоем. Здесь ничего нет сложного, только необходимо знать некоторые элементарные правила.

Период икрометания у лягушек начинается в апреле и длится около недели, после чего взрослые особи покидают водоем и расселяются. А икра, соответственно, остается. Обратно в водоем лягушки возвращаются только осенью.

Надо взять 1-2 комочка и поместить их в небольшой сосуд (чашку, тазик) глубиной около 10 см. Уже через 1-2 дня из икринок начинают развиваться зародыши. В начале, это будут небольшие черные точки внутри икринок (см. рисунок), потом нечто похожее на рыбку, а затем уже можно увидеть внутри икринки существо, похожее на маленького головастика.

Приблизительно через 7-10 дней (в зависимости от температуры воды) из икринок выходят маленькие головастики. По бокам головы у них имеются ветвистые наружные жабры, с помощью которых они дышат. Первые дни головастики держатся на водных растениях, прикрепившись к ним присоской. Вскоре у них прорезается рот, окруженный роговыми челюстями, которыми они соскабливает с листочков обрастателей и кусочки самих растений.

Вспоминаю случай. Мы жили на биостанции, еду готовили на кухне, а посуду мыли в озере. В том году было очень много головастиков, которые «помогали» нам мыть грязную посуду. Они облепляли тарелки, сковородки, кастрюли и поедали остатки еды. На таком питательном корме они быстро росли и покинули водоем значительно раньше (как нам показалось), чем лягушата из соседних участков, которых не подкармливали.

В сосуде обязательно должен находиться кустик водного растения, к примеру, элодеи, с которого головастики соскабливают водоросли и бактерии. В лабораторных условиях головастиков кормят вареным яйцом, сухим молоком, крапивным отваром (мелкие листочки запаривают кипятком), хлебом. На таком корме они быстро растут. Однако необходимо иметь в виду, что такой корм быстро загнивает, поэтому его необходимо давать понемногу и периодически убирать.

Можно ежедневно наблюдать, как протекает дальнейшее развитие головастиков. Наружные жабры сохраняются недолго. Затем у головастиков развиваются жаберные щели с внутренними жабрами, как у рыб. Он сам и внешне становится похож на маленькую рыбку. Такой вид головастик сохраняет около месяца. Затем у него развиваются задние конечности, а потом уже и передние.

Начинают развиваться легкие, и головастик периодически поднимается к поверхности, чтобы дышать ими. В это время в сосуд надо положить плавающие на поверхности воды зеленые листики, чтобы головастикам было удобно вылезать на них. Хвост у него постепенно уменьшается, а рот, наоборот, расширяется. Теперь головастик уже внешним видом напоминает лягушку. Лягушат необходимо перенести в сосуд с высокими бортиками, чтобы они не убежали. У нас дома произошел аналогичный случай, недоглядели и лягушата разбежались по квартире. Пришлось из всех углов и щелей доставать их.

В это время лягушата ничего не едят. Размер таких лягушат достигает 2 см, лишь небольшой хвостик напоминает, что это бывший головастик. В этом возрасте их можно выпускать в водоем, т.к. возникают проблемы с кормлением. В это время они переходят на животный корм - едят насекомых. Но, если имеется возможность выращивать небольших мух-дрозофил, можно процесс наблюдения за маленькими лягушатами продолжить. У нас в лаборатории жили несколько больших лягушек, которых мы кормили сверчками (покупали в зоомагазине).

Полное развитие - от икринки до лягушонка - протекает за 2,5-3 месяца и зависит от температуры воды и качества корма. Далее у лягушат начинается жизнь полная опасностей. Взрослыми они становятся только на третий год.

Сразу же хочется задать вопрос, а сказочная царевна-лягушка какого вида была? Скорее всего, это была травяная лягушка. Цари в России всегда жили в средней полосе, а здесь обитают только озерная, прудовая, остромордая и травяная лягушки. Первые две - всю жизнь проводят в воде и далеко от водоемов не уходят. А царевна-лягушка, как известно, переселилась в царские палаты. Остромордая лягушка в полтора раза меньше травяной, и вряд ли могла справиться со стрелой, да и численность ее значительно меньше травяной.

***
Наблюдения за развитием лягушек - это удивительное зрелище. Оно позволяет понять, как из яйцеклетки происходит развитие живого существа. На твоих глазах (на глазах ребенка) происходит развитие живого существа. Приблизительно так же развиваются и млекопитающие, в том числе и человек. Ведь все они до выхода из чрева мамы, плавают в воде. Эти наблюдения помогают понять происхождение наземных позвоночных, куда входят и земноводные.

Земноводные живут на суше, а размножаются в воде. Здесь же живут их головастики, похожие на рыб (как по внешнему виду, так и по внутреннему строению). Такое сходство приводит к выводу о родстве земноводных и рыб. Переходной формой между рыбами и земноводными являются кистеперые рыбы, которые, как считалось, вымерли свыше 100 млн. лет назад. Однако в 1938 г. в Атлантическом океане у южных берегов Африки был пойман первый экземпляр такой рыбы, который был назван латимерией.

***
Так что, дорогие родители, заведите своим детям живую «игрушку», икру лягушек, которая увлечет ребят на несколько месяцев, а может быть и на всю жизнь.

***
При реализации проекта использованы средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации от 29.03.2013 № 115-рп») и на основании конкурса, проведенного Обществом «Знание» России

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №4

г. РОСТОВА ЯРОСЛАВСКОЙ ОБЛАСТИ

Исследовательская работа

Изучение развития прудовой лягушки

Работу выполнил:

обучающийся 8 «а» класса – Алексеев Михаил;

Руководители:

учитель биологии – Бирюкова Т.А.;

учитель химии – Мячина Г.В.

г. Ростов, Ярославская обл.

2012 год

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3 Глава I . Обзор литературы…………………………………………………..……5

Глава II . Эксперимент…….………………….…………………………………...9

Заключение………..……………………….…………………………………..…11

Литература……………………………………………………………………….13

Приложение………………………………………………………………………14

Введение

У болотной мягкой кочки,

Под зелененьким листочком,

Притаилась попрыгушка,

Пучеглазая... (лягушка).

На уроках биологии и экологии мы познакомились с жизнью земноводных. Учитель рассказал нам, какие этапы развития проходит головастик для того, что бы стать взрослой лягушкой, и что в домашних условиях можно вырастить лягушку. Я заинтересовался этим рассказом, и решил вырастить лягушку дома и сравнить стадии развития лягушки в аквариуме и естественной среде.

Найти лягушек не сложно в нашей местности: они есть в водоёмах, прудах, в болотах, в застоявшихся лужах. В нашей местности в середине мая лягушки начинают откладывать икру на мелководье, где вода хорошо прогревается. Рядом с нашей дачей есть пруд. Я набрал икры, положил ее в банку, налил воды, вооружился ручкой и фотоаппаратом и начал свой эксперимент.

Объект исследования : прудовая лягушка.

Цель исследования : изучить развитие лягушки с момента зародышевого состояния до взрослой особи.

Гипотеза : в естественной среде и в аквариуме этапы развития лягушки одинаковы.

Задачи исследования :

Изучить этапы развития лягушки.

Познакомиться с литературой по теме исследования.

Проанализировать собранный материал.

Этапы исследования .

Изучение литературы.

Сбор биологического материала (сбор лягушачьей икры в пруду).

Наблюдение за развитием эмбрионов (икринок).

Наблюдение за головастиками.

Наблюдение за превращением головастиков во взрослую особь.

Оформление исследовательской работы.

Методы исследования : наблюдение, эксперимент, описание, сравнение результатов эксперимента и теоретического материала.

Перспективы работы

Изучить более подробно развитие лягушки прудовой, познакомиться с развитием других земноводных, выступить со своей работой на уроках биологии и экологии в 7 классах, перед младшими школьниками, и продолжить эксперимент по выращиванию других видов земноводных (жаб).

Глава I . Обзор литературы

1.1. Характеристика прудовой лягушки

Прудовая лягушка имеет средние размеры 75-85 мм, максимальная длина тела до 100 мм. Сверху тело ярко-зеленое или оливкового цвета с темными пятнами, вдоль спины проходит светлая продольная полоса. Снизу тело белого или желтоватого цвета. У самцов в углах рта имеются большие резонаторы. Прудовая лягушка распространена в Западной и Центральной Европе, на востоке – до Волги.

Прудовая лягушка живет в водоемах смешанных и широколиственных лесов. Здесь она активна днем и вечером. В водоемах эта лягушка плавает с помощью длинных задних конечностей, пальцы которых снабжены плавательными перепонками. Передвижение по суше осуществляется с помощью прыжков, причем главную роль опять-таки играют задние конечности.

Прудовая лягушка – хищник, она питается подвижными насекомыми, которых добывает своеобразно: с помощью широкого языка, покрытого клейкой слизью. Как только мимо лягушки пролетает насекомое, она мгновенно выкидывает вперед язык, к которому и прилипает добыча.

В некоторых странах Западной Европы мясо прудовых лягушек употребляется в пищу.

К размножению прудовая лягушка приступает ранней весной. Половая зрелость достигается, вероятно, на 2 – 3 году жизни, при длине тела 45-50 мм.

Икрометание начинается через 15-20 суток после окончания зимовки. Оно продолжается с конца марта-мая по конец июня. Самцы образуют брачные хоры, издавая громкое кваканье, которое бывает слышно на расстоянии до 1 км. Взрослые особи защищают свои территории от других лягушек, используя специальный крик и прыжки в сторону пришельца. Икра откладывается на мелководье. В кладке 415-4400 яиц, откладываемых в виде нескольких небольших порций. Диаметр яйца без оболочек 1,4-1,8 мм.

Оплодотворенные икринки развиваются примерно в течение недели, после чего из них вылупляются головастики. Они развиваются в водоеме примерно 80-90 дней. Головастики отличаются от лягушки не только внешним видом, но и характером передвижения, питания, дыхания; внешне они больше напоминают маленькую рыбку. В конце лета головастик превращается в маленького лягушонка.

Эмбриогенез длится 4 – 12 суток, личиночное развитие – 47-135 суток. Метаморфоз с июня по октябрь, обычно в июле-августе. Головастики иногда зимуют, достигая особенно крупных размеров. После метаморфоза сеголетки остаются в родном водоеме, где обычно держаться у берега. Головастики едят в основном водоросли. Сеголетки в большом количестве поедают двукрылых и их личинок.

Максимальная продолжительность жизни 6 – 12 лет в разных популяциях.

У прудовой лягушки и ее головастиков много естественных врагов: щука, лягушки, пресмыкающиеся, водные и хищные птицы, а также млекопитающие. Обычен каннибализм в формах личинка-личинка, личинка-яйцо и взрослый-сеголеток.

1.2. Развитие прудовой лягушки

Проведя зиму в состоянии оцепенения, земноводные с первыми лучами весеннего солнца просыпаются, и вскоре приступают к размножению. Самцы некоторых видов лягушек громко квакают. Самки земноводных откладывают в воду икру, похожую на икру рыб. Самцы выпускают на нее жидкость, содержащую сперматозоиды.

Через некоторое время оболочка каждой икринки разбухает и превращается в студенистый прозрачный слой, внутри которого видно яйцо. Верхняя половина его темная, а нижняя светлая: темная часть яйца лучше использует солнечные лучи и сильнее нагревается. Комки икры у многих видов лягушек всплывают на поверхность, где вода теплее.

Низкая температура задерживает развитие. Если погода теплая, яйцо многократно делится и превращается в многоклеточный зародыш. Через одну-две недели из икринки появляется личинка лягушки - головастик. Внешне он напоминает маленькую рыбку с большим хвостом.

В первые дни головастик, не имеющий еще ротового отверстия, прикрепляется с помощью особых присосок к листу водного растения и живет за счет питательных веществ икринки.

Н
а голове отрастают первоначальные наружные жабры в виде древовидных разветвленных отростков. Через некоторое время эти жабры отпадают, и вместо них образуются внутренние жабры. Тело еще более сужается, хвостовой плавник увеличивается, и постепенно начинают развиваться конечности; у головастиков-лягушек вырастают сначала задние, а потом передние конечности. Головастики питаются сначала преимущественно растительной пищей, но постепенно все более и более переходят к животной. В то же время происходят изменения и в организации всего тела: хвост, который сначала является единственным органом движения, по мере развития конечностей теряет свое значение и укорачивается; кишечник становится короче и приспосабливается к перевариванию животной пищи; роговые пластинки, которыми вооружены челюсти головастика, заостряются, постепенно исчезают и заменяются настоящими зубами. Все укорачивающийся хвост, наконец, исчезает - и головастик превращается во взрослую лягушку.

Глава II . Эксперимент

1 мая в 15.00. Я выловил икру из пруда. Зародыши круглой формы, черного цвета в прозрачной оболочке. Два зародыша в оболочке опустились на дно банки.

2 мая в 12.00.Зародыши уже с хвостиком, активно шевелятся и подают признаки жизни. Вода в банке смешана: прудовая и водопроводная.

3 мая 21.00. Из зародышей выводятся головастики. Они выходят из оболочки постепенно. После выхода из оболочки неподвижно лежат на дне.

4 мая. Все головастики приняли продолговатую форму, активно шевелятся и так же подают признаки жизни.

5 мая. Головастики вывелись из всех икринок. Они неподвижно висят на оболочке.

6 мая. Головастики, вылупившиеся четвертого мая, активно плавают по банке. Остальные малоподвижны и только изредка переплывают с места на место. Толщина тела – 1мм. Длина тела – 1см.

9 мая. Поменял воду. Головастики подросли. У них длинный хвост окаймлен прозрачным мягким плавником

10 мая. Головастики, которые погибли, стали пищей для выживших. Они активно перемещаются по банке. У них выделились рот и глаза.

3 июня Головастики уже с развитыми задними лапками. Хорошо развит рот и отчетливо видны глаза.

7 июня Головастики начали передвигаться при помощи задних лапок. В качестве пищи они используют водоросли, которые образовались на стенках банки.

13 июня. У головастиков начали развиваться передние лапки. Голова стала приобретать форму головы взрослой особи.

15 июня. Головастики перемещаются не только плаванием, но и ползанием по дну. Сменил воду.

17 июня. Головастики начинают дышать, поднимая голову над водой. Хвост начал уменьшаться.

19 июня. Головастики стали лягушатами, спокойно передвигаются не только в водной, но и наземной среде.

20 июня. Выпустил лягушат на волю. Вблизи пруда наблюдаются такие же лягушата.

Заключение

Из книг я узнал, в каких условиях живут лягушки, и познакомился с этапами их развития. Поместил лягушачью икру в банку, создал необходимые для жизни условия и отслеживал развитие лягушек от икринок до взрослых особей. Вел глазомерное сличение параметров развития особей, заносил результаты в дневник наблюдений, фотографировал.

Разводить и содержать лягушек можно, хотя многие из них погибают на ранней стадии развития. Развитие лягушки от икринки до молодого лягушонка заняло 50 дней. Во время работы я наблюдал развитие травяной лягушки в неволе. Сначала из икры появились головастики. Через 20 дней у головастиков появились задние конечности. Еще через 11 дней у некоторых появились передние конечности. Через 7 дней головастики утратили хвост, тело приобрело форму взрослой лягушки. Я выпустил лягушат в пруд и сравнил их размеры и внешний вид с прудовыми лягушками. Оказалось, что лягушата совершенно одинаковы. Значит этапы развития лягушки в естественной среде и в аквариуме одинаковы.

Наблюдая за развитием лягушек, я перестал их бояться и понял, что несу ответственность за жизнь своих питомцев. В ходе исследовательской работы я научился работать с научной литературой, познакомился с методикой ведения научного эксперимента, учился оформлять результаты своего труда и защищать результаты своих наблюдений перед одноклассниками. Мою работу можно использовать на уроках экологии и биологии, как наглядное пособие. Я думаю, что приобретённые навыки ведения исследовательской работы мне пригодятся.

Ученики должны знать, что лягушки – полезное животное и не надо бояться их. Мои одноклассники мало знали о лягушках. Я поделился с ними собранной информацией. Я хочу обратиться к ребятам: не бейте лягушек и жаб палками, не давите их велосипедами, не ловите, не пугайте! Ведь они по сравнению с человеком, маленькие, беззащитные существа.

Давайте будем беречь планету

Во всей Вселенной похожей нету,

Во всей Вселенной совсем одна,

Что будет делать без нас она?...

Литература

1. Е.Д. Ананьев «Жизнь животных», т.24 «Аванта+»2003г

2. А. Ликум. Энциклопедия для детей «Всё обо всём», Москва, 1994г

3. Н.Н. Машкова «Домашний аквариум», «Эскимо» 2005г.

4. Моя первая энциклопедия «Подводный мир», TIME – LIFE Русич, 1996г.

5. Г. Шалаева. Энциклопедия для детей «Всё о обо всём», Москва, 1995г.

6. Энциклопедия для детей. Биология. Москва. «Аванта+», 1997 г.

Интернет ресурсы:

http://www.tatarovo.ru/sound.html - голос лягушки

http://www.1tvrus.com/anonce/tvnanny/8475/1736/?tz=21 – фото лягушек

http://www.max-foto.info/animals/frog/slides/frog_033.shtml - фото лягушек

http://www.ivfish.ru/nasadki.php?a=11 – фото головастиков и лягушек

http://www.photosight.ru/photos/1524953/ - фото головастиков

http://bannikov.narod.ru/post.htm - схема развития лягушки

Приложение

Это интересно

Лягушки не погибают от морозов к началу зимы, т. к. они синтезируют в своём теле спиртовой антифриз.

В народной медицине сушёная икра лягушек используется при лечении рожистого воспаления лица.

Обитающие в Южной Америке парадоксальные лягушки имеют обычные размеры тела – порядка 6 см в длину. Однако их головастики достигают в длину 25 см, а потом уменьшаются, развиваясь во взрослую особь.

Лягушка Rheobatrachus silus , обитавшая в Австралии и считающаяся вымершей с 1980-х годов, отличалась уникальным методом вынашивания потомства. После откладывания яиц и оплодотворения их самцом, самка заглатывает яйца в свой желудок. Окружающее их вещество простагландин мешает вырабатываться желудочному соку, поэтому во время вынашивания желудок не выполняет свою основную функцию. Когда приходит срок, лягушка просто выплевывает головастиков.

Самые резвые среди лягушек – это австралийская древесная квакша. Она способна на прыжки в высоту до 1,7 метра.