Первые земноводные на земле: Зоологический музей - Коллекция амфибий - Управленческое образование

Содержание

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.

Происхождение земноводных — это… Что такое Происхождение земноводных?

Предпосылки

В середине девонского периода, около 385 млн лет назад на Земле сформировались условия, благоприятные для массового освоения суши животными. Благоприятными факторами были, в частности, тёплый и влажный климат, наличие достаточной пищевой базы (сформировавшейся обильной фауны наземных беспозвоночных). Кроме того, в тот период в водоёмы вымывалось большое количество органики, в результате окисления которой содержание кислорода в воде снижалось. Это способствовало появлению у рыб приспособлений для дыхания атмосферным воздухом

[1].

Эволюция

Переход позвоночных от водного к наземному образу жизни и появление земноводных сопровождалось появлением двух решающих приспособлений: дыхания кислородом атмосферы и передвижения по твёрдому субстрату. Другими словами, жаберное дыхание должно было замениться лёгочным, а конечности типа плавника — пятипалыми конечностями, представляющими собой многочленный рычаг, служащий для опоры тела о твёрдый субстрат. Параллельно изменялись и другие системы органов: покровы, кровообращение, органы чувств, нервная система.

Зачатки указанных приспособлений можно встретить среди разнообразных групп рыб. Некоторые современные рыбы на то или иное время способны выходить из воды и кровь у них частично окисляется за счёт кислорода атмосферы. Таков, например, рыба-ползун (Anabas), который, выходя из воды, даже взбирается на деревья. Выползают на сушу некоторые представители семейства бычковых — илистые прыгуны (Periophthalmus). Последние свою добычу ловят чаще на суше, чем в воде. Хорошо известна способность находиться вне воды некоторых двоякодышащих. Однако все эти приспособления носят частный характер и предки земноводных относились к менее специализированным группам пресноводных рыб.

Приспособления к наземности независимо и параллельно развивались в нескольких линиях эволюции кистепёрых рыб. В связи с этим Э. Ярвик выдвинул гипотезу о дифилетическом происхождении наземных позвоночных от двух разных групп кистепёрых рыб (Osteolepiformes и Porolepiformes). Однако целый ряд учёных (А. Ромер, И. И. Шмальгаузен, Э. И. Воробьёва) подвергли аргументы Ярвика критике. Большинство исследователей считают более вероятным монофилетическое происхождение тетрапод от остеолепиформных кистёперых, хотя при этом допускается возможность парафилии, то есть достижения уровня организации земноводных несколькими близкородственными филетическими линиями остеолепиформных рыб, эволюционировавшими параллельно. Параллельные линии скорее всего вымерли.

Одной из наиболее «продвинутых» кистепёрых рыб являлся тиктаалик (Tiktaalik), имевший ряд переходных признаков, сближающих его с земноводными. К таким признакам относятся укороченный череп, отделенная от пояса передних конечностей и относительно подвижная голова, наличие локтевого и плечевого суставов. Плавник тиктаалика мог занимать несколько фиксированных положений, одно из которых предназначалось для того, чтобы животное могло находиться в приподнятом положении над грунтом (вероятно, чтобы «ходить» на мелководье). Тиктаалик дышал через отверстия, расположенные на конце плоской «крокодильей» морды. Воду, а возможно и атмосферный воздух, в лёгкие нагнетали уже не жаберные крышки, а щёчные помпы. Некоторые из указанных приспособлений характерны также для кистепёрой рыбы пандерихтис (Panderichthys).

Первые амфибии, появившиеся в пресных водоемах в конце девона, — ихтиостегиды (Ichthyostegidae). Они были настоящими переходными формами между кистепёрыми рыбами и земноводными. Так, у них были рудименты жаберной крышки, настоящий рыбий хвост, сохранялся клейтрум. Кожа была покрыта мелкой рыбьей чешуей. Однако наряду с этим они имели парные пятипалые конечности наземных позвоночных (см. схему конечностей кистепёрых и древнейших земноводных). Ихтиостегиды жили не только в воде, но и на суше. Можно предположить, что они не только размножались, но и кормились в воде, систематически выползая на сушу^[2].

В дальнейшем, в каменноугольном периоде, возник ряд ветвей, которым придают таксономическое значение надотрядов или отрядов. Надотряд лабиринтодонтов (Labyrinthodontia) был очень разнообразен. Ранние формы имели сравнительно небольшие размеры и рыбообразное тело. Более поздние достигали весьма крупных размеров (1 м и более) в длину, тело их было уплощено и заканчивалось коротким толстым хвостом. Лабиринтодонты существовали до конца триаса и занимали наземные, околоводные и водные местообитания. К некоторым лабиринтодонтам относительно близки предки бесхвостых — отряды Proanura, Eoanura, известные с конца карбона и из пермских отложений.

В карбоне возникла и вторая ветвь первичных амфибий — лепоспондилы (Lepospondyli). Они имели мелкие размеры и были хорошо приспособлены к жизни в воде. Некоторые из них вторично утратили конечности. Они просуществовали до середины пермского периода. Полагают, что они дали начало отрядам современных амфибий — хвостатых (Caudata) и безногих (Apoda). В целом все палеозойские амфибии вымерли в течение триаса. Эту группу амфибий иногда именуют стегоцефалами (панцирно-головыми) за сплошной панцирь из кожных костей, покрывавший черепную коробку сверху и с боков. Предками стегоцефалов, вероятно, были костные рыбы, сочетавшие примитивные черты организации (например, слабое окостенение первичного скелета) с наличием дополнительных органов дыхания в виде лёгочных мешков.

Наиболее близки к стегоцефалам кистепёрые рыбы. Они обладали лёгочным дыханием, их конечности имели скелет, сходный с таковым у стегоцефалов. Проксимальный отдел состоял из одной кости, соответствующей плечу или бедру, следующий сегмент состоял из двух костей, соответствующих предплечью или голени; далее располагался отдел, состоявший из нескольких рядов костей, он соответствовал кисти или стопе. Обращает также внимание явное сходство в расположении покровных костей черепа у древних кистепёрых и стегоцефалов.

Девонский период, в котором возникли стегоцефалы, видимо, характеризовался сезонными засухами, во время которых жизнь во многих пресных водоемах была для рыб затруднительна. Обеднению воды кислородом и затрудненности плавания в ней способствовала обильная растительность, произраставшая в каменноугольное время по болотам и берегам водоемов. Растения падали в воду. В этих условиях могли возникнуть приспособления рыб к дополнительному дыханию лёгочными мешками. Само по себе обеднение воды кислородом ещё не было предпосылкой для выхода на сушу. В этих условиях кистепёрые рыбы могли подниматься на поверхность и заглатывать воздух. Но при сильном усыхании водоемов жизнь для рыб становилась уже невозможной. Неспособные к передвижению по суше, они погибали. Только те из водных позвоночных, которые одновременно со способностью к лёгочному дыханию приобрели конечности, способные обеспечить передвижение по суше, могли переживать эти условия. Они выползали на сушу и переходили в соседние водоемы, где ещё сохранялась вода.

Вместе с тем передвижение по суше для животных, покрытых толстым слоем тяжелой костной чешуи, было затруднено, и костный чешуйчатый панцирь на теле не обеспечивал возможности кожного дыхания, столь характерного для всех амфибий. Указанные обстоятельства, видимо, явились предпосылкой для редукции костного панциря на большей части тела. У отдельных групп древних амфибий он сохранился (не считая панциря черепа) только на брюхе.

Стегоцефалы дожили до начала мезозоя. Современные отряды амфибий оформляются только в конце мезозоя.

Примечания

Выход на сушу. происхождение земноводных (амфибий)

От каких же рыб произошли наземные животные?

Хотя у двоякодышащих, как мы видели, уже появились легкие, не эти рыбы дали начало прогрессивной ветви наземных животных. И зачаток малого круга кровообращения. Сосуд отводит кровь, обогащенную кислородом, от стенки «пузыря-легкого» обратно в левую часть предсердия.

Плавники двоякодышащих были мало приспособлены к выходу на сушу. Косточки плавника и поныне у названных рыб лежат в один ряд, друг за другом, и весь плавник такой гнется, как хлыстик, по своей оси. Мышцы же, недалеко входящие в плавник, слабые. И на суше (где, как сказано, все тела, вынутые из воды, становятся тяжелее) на таких плавниках далеко не пойдешь. Двоякодышащие и не пытаются ходить по суше. Они умеют не только плавать, но и шагать на своих плавниках по дну водоемов.

Совсем иначе «устроены» кистеперые рыбы. Далеко выдвинутые костные основания плавников, снабженные сильной мускулатурой, могли служить для шагания и на суше. У этих рыб в древности плавательные пузыри также должны были преобразоваться в легкие.

Вероятно, их легкие росли от кишечника — не к спине, где они при вдохе не имели бы места для расширения, а к груди, где при вдохе ребра могут расступаться. Однако не всякий плавательный пузырь мог стать легким. У акуловых рыб, как уже было сказано, пузыря вообще нет. Пять жаберных карманов зародыша развиваются у них по бокам глотки, затем они прорываются наружу и становятся жаберными щелями. Между щелями (вдоль хрящевых подпорок — «скелетных жаберных дуг») проходят пять кровеносных сосудов — «кровеносных жаберных дуг». Сосуды эти сильно разветвляются в виде капиллярных сетей, в особых «лепестках», образуя жабры. Ясно, что к ним от сердца приносится венозная кровь, а пройдя сквозь жаберные капилляры вверх, к спине, она становится артериальной. У высших рыб кровеносных дуг всего четыре пары. От четвертой дуги отходят сосуды, питающие стенку плавательного пузыря. Пузыри возникают всегда в результате выпячивания пищеварительного тракта из стенки кишечника. У одних рыб он выпячивается со стороны спины, у других — со стороны живота, и часто раздвоен на правую и левую половину.

Как уже говорилось, легкими мог стать пузырь, чтобы был выпячен под кишечник, на его брюшную сторону. Но и еще не все. Чтобы стать легкими, такой пузырь должен был снабжаться венозной кровью. Здесь все зависело от того, в каком месте отходит сосуд, идущий от четвертой дуги к пузырю. Если он ответвлялся, так сказать, ниже по течению, чем жаберные капилляры, то он выносил кровь, уже ставшую артериальной. Прибывая к стенкам пузыря, кровь, и без того богатая кислородом, не нуждалась в изменении, и пузырь не мог преобразоваться в легкие. Подобное кровоснабжение пузыря мы видим у современных костных рыб. Если же ответвление сосуда, «поднимаясь против течения», стало отходить до разветвлений жаберных капилляров, то в этом месте кровь (еще не пройдя сквозь жабры) оставалась венозной. Подходя к стенкам пузыря, она смогла обогащаться кислородом, В этом случае пузырь мог работать в качестве дополнительного органа дыхания, становясь постепенно легким. Небольшое смещение места ответвления сосуда могло иметь важные последствия.

К «двоякодыханию» переходили, по крайней мере, три близкие между собой группы рыб. Это двоякодышащие, кистеперые и многоперые (которых раньше считали тоже кистоперыми). Многоперые живут поныне в реках Африки. У них двураздельный пузырь, который также служит подсобным органом дыхания. У многопера (плотортерус) устройство это не требует смещения ответвляющегося сосуда. У него он отходит от жаберных отводящих дуг, то есть над жабрами, где кровь становится артериальной, если жабры функционируют. Если же они бездействуют (при недостатке кислорода в воде), то и над ними большая часть крови остается неокисленной. Она в таком виде и попадает к стенкам пузыря-легкого и здесь обогащается кислородом, подобно тому как раньше сюда поступала кровь артериальная, которой у пузыря «нечего-было делать».

Но к пузырю идет не вся кровь. Большая ее часть, так и не получив кислорода, идет по всему телу, что уж, с нашей точки зрения, «совсем нехорошо». Кроме того, причудливое расположение кровеносных дуг (три последние сходятся в одной точке, откуда отходит и сосуд к пузырю), да и скелет плавников, построенные совсем по другой схеме, не позволяют ставить указанных рыб в ряд, ведущий к земноводным. Потому многоперы и не стали ничьими предками. «Схемы» включения легкого в кровеносную систему возникали несколько раз, но по-разному, и сейчас трудно сказать, которая из них увенчалась успехом, если не принять нашего предположения о перемене места четвертой жабры по отношению к отводящему соседу. Заметим, что кровеносные жаберные дуги у зародыша человека хорошо развиты, но жабер с капиллярами не образуют, оставаясь неразветвленными. Однако во всех случаях сосуды, отходящие к пузырю, а позже к его «потомку» — легкому, возникали из четвертой жаберной дуги, становясь легочными артериями, выносящими из сердца венозную кровь.

Вспомним, что сосуды называются «венами» и «артериями» вне зависимости от того, какую кровь они несут, а только по направлению тока крови. Сосуды, выносящие кровь из сердца, — это артерии, а возвращающие ее к сердцу — вены. Таким образом, в малом круге кровообращения названия сосудов не соответствуют их «содержанию». Артерия легочная выносит из сердца кровь венозную, а легочная вена возвращает в сердце кровь артериальную. У остальных сосудов названия и содержание совпадают.

Значит, для того чтобы рыбы стали земноводными, требовалось не одно качество, а сочетание в одном организме следующих признаков: сильные костно-мышечные основания плавников; плавательный пузырь, выпяченный в сторону живота от кишечника, снабжение его стенок венозной кровью, сквозные ноздри (для дыхания при закрытом рте), более плотная кожа…

Всеми этими признаками постепенно стали обладать именно кистеперые рыбы. Порознь же указанные признаки встречались и в других группах рыб.

Мы так подробно остановились именно на этом процессе потому, что он является типичным ароморфозом, одной из основных перестроек организмов за время всей эволюции. Появление легких обусловило развитие малого круга кровообращения и разделение предсердий. В левое предсердие стала возвращаться из легких по венам кровь, обогащенная кислородом. А четвертая кровеносная дуга, снабжавшая пузырь венозной кровью, стала легочной артерией.

Все эти приспособления следовали постепенно одно за другим и обеспечили позвоночным выход на сушу. Но не позвоночные начали ее завоевание. Несколько раньше стали осваивать сушу паукообразные, моллюски, насекомые и некоторые раки, каждый раз заново, каждый раз совсем иначе, при помощи иных приспособлений. Потому-то на суше земноводных (амфибий) уже ждала богатая добыча. Вот какое значение в развитии животного мира имели кистеперые рыбы, из коих одна — латимерия, открытая впервые в 1938 году, случайно дожила до наших дней. Она — пережиток самых древних кистеперых, тех, что на сушу выходить еще не пытались. Другие кистеперые, возникшие несколько позже, стали, однако, повторять эти попытки.

Какова же причина выхода кистеперых рыб на сушу? Во многих учебниках на этот вопрос отвечают просто: были в древности сильные засухи, водоемы пересыхали и рыбы вынуждены были искать другие обводненные места. Те, кто мог, выходили на сушу и шагали до ближайшего пруда, озера, в которых еще оставалась вода. А кто шагать по суше не мог — тот был обречен на гибель.

Но ведь не сразу могли выработаться навыки и способности у тех или иных рыб шагать по суше, да и вообще выходить из воды! Кроме того, засуха не могла стать единственным «толчком» развития сильных, мускулистых плавников. Думается, тут причины постепенного выхода на сушу были иными. Как сказано ранее, кистеперые могли шагать на своих плавниках еще по дну водоема, в котором они обитали, а жившие вместе с ними другие рыбы, не имели подобных приспособлений. И «пузырь-легкое» у кистеперых развивался в то же время как орган вспомогательного дыхания, работавший наряду с жабрами, так как в тропических странах, где остатки растений в водоемах быстро загнивают, кислорода в воде недостаточно.

Соперничество с другими рыбами из-за добычи было также причиной, принуждавшей рыб выходить из воды ради охоты за насекомыми и их личинками и другими организмами. Сначала у самого берега, а позже и на берегу у самой воды. Настало время, когда ненадолго кистеперые смогли вылезать из воды и, подхватывая добычу, вновь уходить в воду. Для такой охоты пригодилось умение шагать и дышать легкими. На все более длительные сроки покидали эти рыбы водную среду. Все дольше и дольше проводили они время на сырых берегах, а потом научились и уходить все дальше от берега, независимо от засухи или половодья. Соперничество из-за пищи толкало их на берег, где было гораздо больше никем еще не истребленной добычи. Конечно, выживали далеко не все. Преимущества «рекордсменов» оставалось за теми, у кого были наиболее мускулистые и длинные плавники, к тому же способные поворачиваться по дуге на больший угол. Это обеспечивало более «широкий шаг». Лучше жилось и тем, у которых была большая емкость легких. Но и этого мало. При изменении одних органов меняется вслед за ними или одновременно и большинство остальных — гласит закон взаимосвязи (корреляции). Недавно выяснено, как отмечает немецкий ученый В. Рамнер (ГДР), что у таких организмов должна изменяться работа щитовидной железы и строение (толщина, слизистость) кожи.

Мы упоминали рыбок, которые живут и в наши дни в Индонезии, у берегов Африки. Они выползают на корни деревьев, погруженных в воду, отнюдь не потому, что им грозит гибель от засухи. Здесь они охотятся за насекомыми, предварительно запасая воду под жаберными крышками. Это «илистые прыгуны», не имеющие легких. Кроме того, хвостовой плавник, снабженный сильноразветвленными сосудами, при нахождении «прыгунов» в воде, служит им дополнительным органом дыхания. Здесь совсем иные приспособления, и ничьими предками указанные рыбки не стали. В данном случае мы видим лишь одну из «попыток» использовать сушу. Попытка эта имела «местный» успех, не дав, однако, начала общему прогрессу и новым путям эволюции. До ароморфоза дело не дошло.

«Прыгуны» хорошо живут в неволе. Но если их из аквариума регулярно не выпускать «погулять», то погибают, «тонут». Все это показывает, что «переделка» рыб, даже в чем-то уже подготовленных и «пригодных» по своим признакам к выходу на сушу, требует изменений в целом ряде органов и одними «легкими» или «шагающими плавниками» здесь не обойтись. Конечно, если в то время возникала в отдельных местах Земли засуха (и как раз там, где жила часть указанных рыб), то именно из них выживала большинство. Наименее приспособленные, конечно, засуху не выдерживали, погибали. Так что засуха становилась причиной естественного отбора. Но она (засуха) не могла быть причиной возникновения хотя бы шагающих плавников, так как «шагать» по дну двоякодышащие и кистеперые рыбы научились еще раньше.

Итак, предками наземных животных стали именно кистеперые рыбы и никакие другие. Они не боялись и засухи, могли использовать пересыхавшие водоемы. Время выхода на сушу удлинялось, но все же им приходилось возвращаться в воду, особенно для размножения, так как к наземной жизни, даже взрослые, приспосабливались еще недостаточно, а икра и мальки по-прежнему могли развиваться только в воде. Наконец, настало такое время, когда потомки этих рыб смогли уходить на своих плавниках далеко по суше, возвращаясь в воду только для метания икры раз в году. Так из кистеперых возникли первые земноводные животные, дышащие во взрослом виде легкими, а на стадии личинки (головастика) — жабрами.

Сейчас найдены в ископаемом виде все переходные ступени от рыб к земноводным (1928 г.). Возникли они в девонском периоде и развивались в течение каменноугольного периода, то есть около 300 миллионов лет назад, изменяясь постепенно в течение 50 миллионов лет подряд.

Скелеты этих животных, называемых стегоцефалами, длиною от 30 сантиметров до нескольких метров, хорошо сохранились. На животе у многих из них была рыбья по происхождению костная чешуя. Но ее оставалось все меньше и меньше. У низших еще имелись жаберные крышки. Короткие конечности их с шестью и даже семью пальцами были мало подвижны. У многих видов сохранились жаберные дуги и боковая линия. Изучая эти скелеты, от самых древних к более поздним, видим, как все меньше у них сохранялось рыбьих признаков.

Потомки стегоцефалов — современные земноводные—дожили до наших дней. У некоторых из них хвост сохраняется только на молодых стадиях (у головастиков), позже он постепенно укорачивается и взрослые (бесхвостые) стали лягушками и жабами. Их задние конечности длиннее передних, так как передвигаются они прыжками. Другие изменились меньше, сохранив на всю жизнь хвост и одинаковые конечности. Это —тритоны, саламандры, хвостатые земноводные. Личинки тех и других — головастики, не только по внешности, но и по внутреннему строению — каждый раз во время развития повторяют строение рыб. У них развиваются жаберные дуги и жабры, есть плавниковая складка, по спине и снизу по хвосту — боковая линия, двухкамерное, как у рыб, сердце. Боковая линия, идущая от жаберной крышки до самого хвостового плавника, есть у всех наших рыб и хорошо заметна. Она состоит из длинного ряда нервных окончаний с выходами наружу сквозь кожу и чешую и является особым органом чувств, нужным при жизни в воде: воспринимает встречную волну, отраженную от любого препятствия. Это помогает рыбе огибать скалы, камни, не натыкаться на них ночью или в мутной воде.

Даже некоторые паразиты на жабрах головастиков (черви моногенеи) похожи на тех, которые живут только на жабрах рыб. Все это еще раз доказывает, что предками наземных позвоночных животных были рыбы.

Сами земноводные (амфибии) становились все более разнообразными, но все же их меньше, чем представителей других классов позвоночных. (Их в наши дни всего 2100 видов, тогда как рыб в 10 раз больше. Пресмыкающихся же жило в древности не менее чем полмиллиона видов, ибо и в наши дни их насчитывается более 5700).

Земноводные не могут жить вдали от пресной воды, в которой они откладывают икру. В соленой же воде икра и головастики погибают. Это ограничивает возможности их распространения и эволюцию. И все же у некоторых видов появились и развились разными путями, каждый раз по-разному, приспособления, позволяющие им «оторваться» от водной среды, не откладывать икру в воду. Порвать эту связь с водой значило — завоевать новые жизненные пространства.

В Юго-Западной Европе, на Украине, в Брестской области Белоруссии, на Кавказе живет, лазающая по широколиственным кустам и деревьям (ольхи, орешника, граба) небольшая, салатно-зеленого цвета лягушка квакша, или древесница. Семейство квакш (418 видов) распространено главным образом по тропикам Старого и Нового Света. Паша европейская квакша откладывает в среднем 900 яиц-икринок в пруды и старицы рек, которые порой подвергаются длительному высыханию. Однако это не мешает квакшам жить — первый намек на возможность отрыва от воды. Если вблизи нет водоема, то икру квакши откладывают в дупло, наполненное водой. Оказывается в этих условиях развитие головастиков проходит быстрее. У самок южноамериканских квакш на спине развивается сумка из встречных боковых складок кожи, срастающихся по середине спины так, что отверстие ее направлено назад, в область крестца. Оплодотворенную икру (яички), всего около 200 штук, самка откладывает в сумку, загибая при этом кверху вывернутый край клоаки. Здесь икра и развивается до полной готовности, когда у головастиков появятся задние конечности. Однако головастикам все же необходима водная среда, хотя бы под конец развития. Они покидают сумку, падают в воду и здесь заканчивают свой метаморфоз — превращаются в лягушат. Это «второй шаг» к отказу от воды.

Другой вид — карликовая квакша яиц (икринок) откладывает еще меньше — 57 штук, зато они очень крупные, так как в них очень много белка и головастики развиваются в сумке до конца. Таков «окончательный отказ» от воды.

У третьей группы лягушек (безязыковые) сумок нет. Но у них (пипа суринамская) — икра прирастает ровным слоем к коже на спине матери, где потомство проходит весь цикл развития.

Все лягушки проходят стадию развития с жабрами, но внутри яйца. На все это время (у пипы — 82, а у сумчатой квакши — 45 дней) зародыш должен быть обеспечен питанием. Чем дольше зародыш и личинка развиваются внутри яйца, тем больше ему нужно белка. Но у подавляющего большинства земноводных в яйцах-икринках белка мало, и личинки-головастики рано выходят в воду, добывая сами себе пищу в течение 2—3 месяцев.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Класс земноводные (амфибии): признаки, особенности

Земноводные, или амфибии (Amphibia), своим происхождением связаны с рыбами, но в то же время они являются первыми позвоночными животными, освоившими наземные экосистемы. В самом названии этих животных указан способ их существования: в переводе с древнегреческого «амфибии» — это те, что живут двойной жизнью (amphi — «двойной», bios — «жизнь»), то есть и на суше, и в воде. Изучение земноводных осуществляет специальная отрасль биологии — батрахология (от греческого batraсhos — «голый гад» и logos — «учение»).

Лягушка

Первые земноводные появились на Земле примерно 300-350 млн лет назад, в конце девонского периода палеозойской эры. Предками всех современных земноводных были ихтиостеги — вымершие животные, произошедшие от древних кистеперых рыб. По внешнему виду они напоминали современных хвостатых земноводных.

Ихтиостега выглядела примерно так

Выход на сушу потребовал чрезвычайно сложных перестроек организма.

Во-первых — перестройки и усиления скелета конечностей и их поясов, что необходимо для поддержания тела и передвижения на суше в условиях усиленной по сравнению с водной средой гравитации.
Во-вторых — появления легких (хотя и весьма примитивных), необходимых для обеспечения газообмена и кардинальных изменений в кровеносной системе: возникает второй круг кровообращения, появляется трёхкамерное сердце. Но газообмен у амфибий в значительной степени происходит и через кожу.

Перечисленные особенности позволили земноводным заселить все материки земного шара, кроме Антарктиды. Они выживают даже в условиях пустыни Сахары и вечной мерзлоты Якутии. Но, конечно, наибольшего разнообразия и численности земноводные достигают в тропических и экваториальных широтах.

Саламандра

Земноводные имеют уникальную среди позвоночных животных особенность — стадию личинки, которая может существовать самостоятельно. При этом следует сказать, что личинки хвостатых земноводных в большинстве случаев отличаются от своих родителей наличием внешних жабр. Личинки же бесхвостых земноводных, или головастики, не схожи с родительскими особями не только внешне, но и по образу жизни. Да, они дышат с помощью жабр, тогда как взрослые — с помощью легких и кожи. Личинки имеют хвост, с помощью которого они плавают, а у взрослых хвост отсутствует. Очень важное значение имеет также то, что на разных стадиях своего развития земноводные питаются совершенно разной пищей: головастики — вегетарианцы, тогда как их родители — хищники, охотящиеся исключительно на других животных: насекомых, червей, моллюсков, рыб и даже мелких птиц, грызунов и других амфибий. Считается, что таким образом амфибии избегают конкуренции между взрослыми и личинками. В процессе перехода к новой среде обитания личинки подвергаются полной перестройки организма — метаморфозу, личиночные органы у них исчезают, появляются новые, и головастик превращается в лягушку.

Процесс превращения головастика в лягушку

Некоторые хвостатые земноводные, живущих в экстремальных условиях (высокогорье, частые засухи, ранние морозы и, как следствие — короткий период активности), приобрели способность размножаться на стадии личинки, это явление получило название неотения (от греческого neos — «незрелый» и tenio — «удлиняю»). Но при определенных условиях неотенические личинки все же достигают взрослой стадии.

Аксолотль — личинка амбистомы — может размножаться, не превращаясь во взрослое животное

По состоянию на май 2009 учеными было описано 6433 вида амфибий, причем это число постоянно увеличивается. Так, с 1985 г. список видов увеличился на 40%. В то же время более 200 видов находятся под угрозой уничтожения, а 32 вида полностью исчезли. Главными причинами этого является разрушение местообитаний, прямое уничтожение человеком, загрязнения окружающей среды.

Обыкновенный тритон занесен в Красные книги России и Украины

Современные представители класса земноводных (Amphibia) по особенностям своего строения и биологии делятся на 3 отряда: безногие, хвостатые и бесхвостые.

Отряды земноводных

Урок «Происхождение земноводных» 7 класс. | План-конспект урока (биология, 7 класс) по теме:

Урок на тему «Происхождение земноводных» 7 класс. Урок в виде ролевой игры «Незнайка и волшебница Биология».

Цели урока: обеспечить усвоение учащимися знаний о развитии земноводных, их происхождении; совершенствовать умения работать с дополнительной литературой.

Задачи урока: дать детям знания о происхождении наземных позвоночных;

Способствовать развитию интереса к земноводным;

Способствовать формированию у школьников знаний о современной естественнонаучной картине мира.

Оборудование: презентация к уроку «Происхождение земноводных», таблица «Тип Хордовые. Класс Земноводные. Лягушка.»

Учитель: Ребята, на сегодняшнем уроке мы познакомимся с происхождением земноводных.

План для изучения вопроса:

1.Время появления первых земноводных, их образ жизни и особенности строения.

2.Сходство с кистеперыми рыбами.

3.Древние кистеперые рыбы- предполагаемые предки древних земноводных.

4.Причины выхода земноводных на сушу.

5.Значение появления первых земноводных на суше в эволюции животного мира.

Выход позвоночных на сушу из воды был важной ступенью в истории развития животного мира, и поэтому обсуждение происхождения земноводных приобретает для нас особый интерес. ( В класс вбегают Знайка и Незнайка.)

Незнайка. Эта зоология у меня из головы не выходит. Ну, скажите, за что мне учитель двойку поставил?

Знайка. И правильно поставил. Ты же о происхождении земноводных не знаешь!

Незнайка. Так в моем учебнике нет этой странице. Ну откуда мне знать?

Знайка. Ребята, а вы ему не расскажите?

Учитель. Сегодня на уроке мы хотели говорить именно о происхождении земноводных и ваше присутствие будет очень кстати.

Незнайка. Но это же долго и неинтересно. Вот если бы случались чудеса!

Знайка. Постойте. Кажется, это возможно. Я знаю, что в наших краях живет очень добрая волшебница- Биология. Она-то все знает.

Учитель. Очень хорошо. Давайте позовем ее. (Зажигаются бенгальские огни. Появляется Биология.)

Биология. Здравствуйте мои юные друзья! Спасибо за приглашение. О чем вы хотите узнать?

Незнайка. О происхождении земноводных.

Биология. Хорошо. Я и мои помощники расскажут вам об этом. А сейчас я представлю вам моих помощников- Эколог, Метеоролог, Анатом, Химик, Физиолог, Археолог, Герпетолог.

Земноводные возникли в девоне, то есть не меньше 300 млн. лет назад.

Незнайка. А почему они не могли появиться раньше?

Эколог. Дело в том, что до этого времени почти вся суша представляла безжизненную пустыню. Только по берегам рек были густые заросли первых травянистых наземных растений, появившихся в силуре, то есть более 400 млн. лет назад. Ни настоящих корней, ни листьев у этих примитивных растений не было.

В девоне появляются несколько более сложные представители растений, ветви которых покрыты мелкими листочками, затем появляются единичные представители первых древесных пород. Но только во влажном климате карбона пышно расцветают многие виды растений. А так как возможность заселения суши животными определяется наличием растений, то, следовательно, первые наземные животные не могли появиться раньше, чем в девоне. Более того, в девоне появляются многие наземные беспозвоночные животные, которые могли служить пищей для первых наземных позвоночных. И это тоже могло обеспечить земноводным выход из воды и овладение сушей.

Незнайка И откуда же берут свое начало земноводные?

Учитель. Уже рыбообразная стадия головастика свидетельствует о том, что предками амфибий были какие-то древние рыбы. Остается уточнить, от какой же именно группы рыб берут свое начало земноводные и какая сила выгнала их из водной среды и заставила перейти к наземному существованию. Но для этого надо знать, какие климатические условия были в девоне.

Метеоролог. Я могу рассказать об этом. В девоне на больших пространствах суши установился континентальный климат со значительными суточными и сезонными изменениями температур. На земной поверхности преобладали явления эрозии, не благоприятствующие распространению растительности. Уровень воды в реках И пресноводных бассейнах менялся по сезонам. Многие водоемы летом полностью высыхали. Наземная, тогда почти сплошь береговая, растительность зимой промерзала, и ее остатки легко смывались при весеннем паводке. Водная растительность гибла при летнем перегревании и пересыхании водоемов. Таким образом происходило усиленное накопление растительных остатков, которые служили хорошим удобрением для грунта водоемов и прибрежных почв. Это способствовало пышному развитию жизни в этих водоемах. Резкой сезонной периодичности уровня воды и температуры соответствовала и сезонная смена условий органической жизни, которая выражалась в периодической смене цветения и замирания. Для животных с более длительной жизнью, таких как рыбы, это создавало чередование периодов оптимального существования при полном обеспечении кормами и выживания в очень тяжелых условиях. Высокая температура ускоряла разложение растительных остатков и приводила к быстрому уменьшению содержания кислорода. Это вызывало массовую гибель животных, загнивание воды и полное уничтожение свободного кислорода.

Физиолог. Переживать такие условия можно было только путем выработки приспособлений для дыхания атмосферным воздухом. При пересыхании водоемов единственными средствами спасения были только зарывание во влажный грунт, переживание до нового заполнения водоема или миграция с возможным достижением нового водоема. Последнее было трудной задачей, которая могла быть осуществимой лишь ночью во влажном воздухе, да и то на очень небольшие расстояния. В сухом воздухе девона такие миграции вряд ли могли получить большое распространение.

Незнайка. А что было дальше?

Биология. Девонский период сменился карбоном. В карбоне влажный, теплый и притом ровный климат без значительных сезонных изменений мог бы способствовать таким миграциям. Богатейшая растительность способствовала поддержанию высокой влажности воздуха в густых ее зарослях. Однако в миграциях для отыскания воды уже не было никакой необходимости, так как широкое распространение получили обширные болота и постоянные не пересыхающие водоемы.

Химик. Это, однако, не значит, что для водных животных, прежде всего для рыб, наступили оптимальные условия существования. Дело в том, что большое количество органических веществ, накапливавшихся в мелких водоемах, подвергалось разложению и приводило к почти полному уничтожению свободного кислорода в воде. Дыхание атмосферным воздухом было единственным средством для поддержания существования животных.

Однако, по-видимому, органы воздушного дыхания еще не достигли у рыб такого совершенства, чтобы обеспечить организм кислородом при полном отсутствии его в воде. Рыбе оставалось либо задохнуться, либо, плавая на поверхности или выползая на берег, использовать возможность кожного дыхания воздухом. Именно выползание на берег явилось, очевидно, для рыбы самым надежным способом самосохранения в условиях полного отсутствия кислорода в воде.

Таким образом, можно предположить, что специфические условия существования рыб в водоеме и привели в свое время к установлению у них дыхания атмосферным воздухом, к выползанию на берег и, наконец, к полному приспособлению к наземной жизни.

Знайка. Извините, значит, рыбы, которые стали предками земноводных, должны были иметь органы воздушного дыхания?

Анатом. Да, без сомнения. Но наличие органов воздушного дыхания не означает еще возможности их использования на суше. Известно, что некоторые рыбы, имеющие наиболее развитые легкие, никогда не выползают на сушу. Таким образом, возможность приспособления к жизни на суше определяется не только наличием органов воздушного дыхания или возможностью кожного дыхания, но также и способностью к выползанию на берег и перемещению по суше. Совершенно очевидно, что параллельно должны быть приспособлены и другие системы органов: кровообращения, органов чувств, нервной системы и т.д.

Незнайка. А мне кажется, что предками земноводных были двоякодышащие рыбы, которые имели легочное дыхание.

Физиолог. Действительно, когда были открыты двоякодышащие рыбы, их первоначально считали предками земноводных.

Но затем были обнаружены существенные морфологические различия между двоякодышащими рыбами и древними амфибиями, в частности различия в строении черепа и конечностей опровергли предположения об их близком родстве. Что же касается легочного дыхания, то под воздействием сходных условий оно могло возникнуть в различных группах надкласса рыб. Таким образом, предков земноводных надо искать среди других, менее специализированных групп рыб.

Незнайка. Интересно, какие же рыбы дали начало земноводным?

Учитель. Предками их были рыбы, обладавшие легкими и парными плавниками, из которых могли развиться пятипалые конечности. Этим требованиям удовлетворяют кистеперые рыбы. Но при этом надо иметь в виду, что современные кистеперые рыбы не могли быть предками амфибий, так как они слишком специализированы. Начало земноводным дали именно древние кистеперые. Они обладали легкими, а в скелете их парных плавников отчетливо обнаруживались элементы, гомологичные частям скелета наземной пятипалой конечности. (Рисунок учебника.) На то, что предками земноводных были действительно древние кистеперые рыбы, указывает также поразительное сходство покровных костей их черепа с костями черепа древних земноводных. Так же, как у земноводных, у кистеперых встречались как верхние, так и нижние ребра. Все это убеждает нас, что именно кистеперые рыбы дали начало земноводным.

Незнайка. Невероятно! А как же выглядели первые земноводные? И как их тогда называли?

Археолог. Всех ранних вымерших земноводных именуют стегоцефалами.

Характерной особенностью стегоцефалов был сплошной панцирь из кожных костей, покрывавший черепную коробку сверху и с боков, так что оставались отверстия только для ноздрей, глаз и светочувствительного теменного органа, который у них был, по-видимому, хорошо развит. Кроме того, у большинства форм был брюшной панцирь, состоящий из налегавших друг на друга костных чешуек и покрывавший брюшную сторону животного. Этот панцирь имел двоякое защитное значение: во время плавания по поверхности водоема (сверху тело не нуждалось в защите, так как тогда сухопутных позвоночных не существовало) и при ползании по неровной почве. Стегоцефалы отличались от современных земноводных рядом примитивных признаков (в том числе панцирем), унаследованных от кистеперых рыб. Осевой скелет у древних стегоцефалов был развит слабо: у них в течение всей жизни сохранялась хорда, и позвонки большей частью

состояли из отдельных элементов, еще не спаянных в одно сплошное целое, часто передние конечности были снабжены пятью пальцами.

Знайка. Скажите, а как же шло дальнейшее развитие амфибий?

Герпетолог. Древние амфибии были в большей мере привязаны к водоемам, чем их современные потомки. В водной среде их удерживали и тяжелый костный скелет, и слабый позвоночник, основой которого по-прежнему оставалась гибкая хорда, — признаки, мало соответствующие условиям свободного передвижения на суше.

В результате группа стегоцефалов, давшая начало поздним амфибиям, перестала существовать, а дальнейшее развитие класса земноводных пошло в направлении разгрузки костного черепа, устранения костных образований на коже и окостенения позвоночника.

В настоящее время процесс исторического развития амфибий привел к образованию трех резко обособленных групп — отрядов хвостатых и бесхвостых амфибий и очень своеобразного отряда безногих, или червяг. В современной фауне наиболее процветающей группой оказываются бесхвостые амфибии: их насчитывается до 2100 видов, тогда как число видов хвостатых не превышает 280, а червяг 60 видов. В пределах этой группы дальнейшее развитие пошло в различных направлениях: одни формы остались теснее связанными с водной средой, другие оказались более приспособленными к наземному существованию, третьи перешли к жизни на деревьях, разойдясь, таким образом, по своим определенным местам в жизненных сообществах нашей современной природы.

Учитель. А сейчас, друзья, я предлагаю вам несколько вопросов для закрепления пройденного материала:

Почему амфибии не могли появиться раньше девона?
Чем был вызван выход позвоночных на сушу?
Какие рыбы были предками земноводных?
Как называли древних амфибий, и каковы их особенности?
Каковы пути дальнейшего развития амфибий?

Вывод: Земноводные произошли от древних кистеперых рыб, которые жили в пресных водоемах, имели легкие и могли переползать из одного водоема в другой при помощи мускулистых плавников. И в заключение одно очень интересное явление- неотения. У личинок ряда видов хвостатых земноводных развиваются половые железы, органы, и они приступают к размножению, так и не закончив метаморфоз. Самым известным примером является аксолотль- личинка американской амбистомы. Обычно она так и не превращается во взрослую особь, хотя и не утрачивает полностью способности к метаморфозу.

[PDF] Презентация к уроку биологии «Размножение, развитие и

Download Презентация к уроку биологии «Размножение, развитие и…

Презентация к уроку биологии «Происхождение земноводных» 7 класс Учитель биологии Лебедева Т.И. МОУ СОШ имени Героя Советского Союза Н.П.Кочеткова с.Пышлицы Шатурского района Московской области

Древние земноводные

Лабиринтодонты жили в трясинных болотах, где не могли жить ни рыбы, ни другие животные

История происхождения земноводных

•Самые ранние земноводные жили около 370-350млн.лет назад.

Древняя кистепёрая рыба

•Произошли от одной из групп кистеперых рыб в середине девона

РАЗВИТИЕ Развитие лягушки происходит с превращением.

Подведём итог •Назовите стадии развития лягушки. •В чем сходство развития лягушки и рыбы? •Чем схожи головастики и рыбы? О чем это говорит? •Сделайте вывод о происхождении земноводных.

Тесная связь земноводных с водой, а также строение и образ жизни их личинок указывают на происхождение этих животных от рыб. Удалось найти окаменелые останки вымерших земноводных. Кожа их имела чешуи, а череп походил на череп кистеперых рыб. Ученые установили, что первые земноводные появились более 300 млн. лет назад. Их предками были пресноводные кистеперые рыбы. Сравнение скелета плавников современной кистеперой рыбы латимерии и отпечатков плавников вымерших кистеперых со скелетом конечностей земноводных говорит об их большом сходстве. Предполагают, что вымершие пресноводные кистеперые имели легкие, развившиеся из плавательного пузыря. Они жили в мелких озерах и речках, могли переползать из одного водоема в другой при помощи своих мускулистых плавников. От этих рыб и произошли первые наземные позвоночные — древние хвостатые земноводные. Бесхвостые появились позднее и произошли от древних хвостатых земноводных. 200 млн. лет назад Землю покрывали огромные болота. Этот период был наиболее благоприятным для развития земноводных. Многие из них достигали в длину 5-6 м (самое крупное современное земноводное — гигантская саламандра, живущая в Юго-Восточной Азии, достигает в длину 1,5 м).

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЗЕМНОВОДНЫХ

У давно вымерших рипидистиевых рыб скелет конечности соответствовал плану строения конечности наземных позвоночных. Поэтому их считают той группой, от которой произошли земноводные. Три этапа происхождения земноводных: рипидистиевая рыба, самое древнее ископаемое земноводное (ихтиостегия) и современное хвостатое земноводное.

Эволюция земноводных •Ихтиостегалии быстро вымерли

•Лепоспондилии дали начало современным хвостатым и безногим •От батрахозавров произошли пресмыкающиеся

ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ЗЕМНОВОДНЫХ Современные земноводные объединяются в 3 четко различающихся отряда: Безногие (200 видов), Хвостатые (500 видов) и Бесхвостые (4000 видов).

Происхождение и эволюция земноводных (по данным палеонтологии) Самые ранние земноводные ихтиостегии жили 370–350 млн лет назад и вымерли. Другая древняя длиннохвостая группа — лепоспондилии пережила расцвет около 300 млн лет назад и вымерла, но дала начало современным Безногим и Хвостатым. Третья древняя группа с укороченным хвостом (лабиринтодонты) пережила расцвет около 300 млн лет назад и тоже вымерла, но дала начало современным Бесхвостым. Одна группа лабиринтодонтов — батрахозавры — тоже вымерла, но дала начало котилозаврам — первым пресмыкающимся.

Открытый урок по теме: «Происхождение земноводных»

Дата: 23.02.2015 г.

Предмет: биология, 7 класс.

Цель: сформировать представления учащихся о происхождении земноводных и их вымерших представителях.

Задачи:

Образовательные: создать условия для изучения учащимися развития и происхождения земноводных, способствовать формированию у обучающихся умений устанавливать причинно-следственные связи при изучении происхождения земноводных от древних кистеперых рыб; дать представления о вымерших земноводных.

Развивающие: содействовать развитию умений самостоятельного поиска знаний, используя дополнительную литературу, формированию навыков сравнения и анализа, умений выделять главное и делать соответствующие выводы, логически мыслить.

Воспитательные: способствовать развитию интереса к изучению окружающей природы, активизировать познавательную деятельность учащихся, создать условия для положительной мотивации при изучении биологии.

Тип урока: комбинированный.

Методы урока: словесные, наглядные, частично-поисковые, решение проблемы.

Оборудование: ноутбук, презентация, карточки, раздаточный материал, тест.

Ход урока:

I.Организационное начало урока (1-2 мин)

Приветствие. Настрой на урок.

II. Контроль знаний учащихся (10-15 мин)

Индивидуальная работа учащихся по карточкам.

Карточка №1

Задание 1.

Заполните таблицу, распределите указанных ниже животных по отрядам и укажите особенности их строения.

Отряды земноводных

Особенности строения

Животные

Безногие

Хвостатые

Бесхвостые

Животные: 1. Тритон; 2. Зеленая жаба; 3. Семиреченский лягушкозуб; 4. Травяная лягушка; 5. Саламандра; 6. Цейлонский рыбозмей; 7. Озерная лягушка; 8. Кольчатая червяга; 9. Обыкновенная жаба.

Особенности строения: 1. Нет конечностей; 2. Тело удлиненное, ярко выражен хвост;

3. не имеют хвоста; 4. Задние конечности более длинные, чем передние. 5. Примитивные земноводные, приспособлены к проживанию в норах под землей; 6. Между пальцами задних конечностей есть кожные перепонки; 7. Глаза недоразвиты, барабанных перепонок нет. 8. Оплодотворение внутреннее; 9. Оплодотворение наружное.

Задание 2.

Запиши значение земноводных в природе и жизни человека.

Ребята! Вы также должны были подготовить сообщения об интересных фактах из жизни земноводных. Прослушивание сообщений. Спасибо за интересные сообщения.

III. Изучение нового материала (15 мин)

Постановка темы и целей урока.

1.О чем говорит тот факт, что головастики больше похожи на рыб, чем на своих родителей? (Предполагаемый ответ: о том, что первые земноводные произошли от каких-то древних рыб) (Слайд 2-3)

2.Скажите, а у каких рыб парные мускулистые плавники служили для переползания из одного водоёма в другой? (Предполагаемый ответ: у кистепёрых).

При изучении темы ответьте на следующие вопросы:

От кого произошли земноводные? (Слайд 6)
Когда это произошло? (Слайд 6)
Что доказывает происхождение земноводных от древних кистеперых рыб. (Слайд 4, 5)
Какие земноводные были самыми древними? (Слайд 7)
Перечислите других представителей древних земноводных. (Слайд 8-10)
От какого примитивного земноводного произошли современные земноводные. (Рис. в учебнике с. 196)

Историк: Долгое время кистеперые рыбы или целаканты считались вымершими. Первого живого целаканта нашла в декабре 1938 года Марджори Куртене-Латимер, куратор музея в городе Ист-Лондон (ЮАР). Она исследовала рыб, выловленных рыбаками возле устья реки Чалумна, и обратила внимание на необыкновенную рыбу синего цвета (слайд 8). Не найдя рыбу ни в одном определителе, Куртене-Латимер попыталась связаться с профессором ихтиологии Джеймсом Смитом, но все попытки не увенчались успехом. Не имея возможности сохранить рыбу, Марджори отдала ее для изготовления чучела. Когда профессор Смит вернулся в музей, он сразу же узнал в чучеле представителя целакантов, хорошо известном по ископаемым останкам, дав ей латинское имя в честь Марджори Латимер. Также профессор Смит охарактеризовал эту рыбу как «живое ископаемое», что впоследствии стало общепринятым.

Биолог: Окраска латимерии синевато-серая или коричневая (слайд 9) в зависимости от вида. Самки обоих видов вырастают в длину в среднем до 190 см, самцы — до 150 см, при весе 50—90 кг; длина новорождённых латимерий составляет 35—38 см. Парные плавники целакантов поддерживаются костными поясами, которые напоминают плечевой и тазовый пояса наземных четвероногих позвоночных.

Географ: (Показывает на политической карте районы распространения латимерий). До 1997 года районом распространения латимерии считался только юго-запад Индийского океана (с центром на Коморских островах) Однако позже латимерий, вылавливали возле побережья Мозамбика и юго-западнее от Мадагаскара.

Эколог: Латимерии — тропические морские рыбы, населяющие прибрежные воды на глубине приблизительно 100-300 метров. Предпочитают районы с крутыми обрывами. Пищи на этих глубинах немного, и целаканты ночью часто перемещаются в менее глубокие слои воды. Днём они погружаются назад. Рыбы, поднятые на поверхность, где температура намного выше 20 °C, испытывают стресс, выживание после которого маловероятно даже при помещении рыб в холодную воду. Икринки латимерий достигают размера апельсина. Латимерии являются яйцеживородящими. До сих пор неизвестно, как происходит внутреннее оплодотворение, и где живут молодые рыбы несколько лет после рождения.

Житель Коморских островов: После того, как в 1952 году был пойман второй живой целакант, Коморские острова (тогда — колония Франции) были признаны «домом» этого рода. Со временем все следующие экземпляры были задекларированы как национальная собственность, только французам предоставлялось право проводить промысел данных рыб. После того как прошел слух, что жидкость из нотохорд латимерий продлевает жизнь, быстро образовался черный рынок, где цены доходили до 5000 долларов США за рыбу, и численность латимерий резко сократилась. В 1995 году общая численность оценивалась в менее 300 особей. Латимерия остается под угрозой из-за узкого ареала, очень специализированной физиологии и образа жизни. В 2013 году Международный Союз охраны природы оценил положение коморского вида латимерий как критическое, а индонезийского — как уязвимое.

Вывод: земноводные произошли от древних кистеперых рыб, латимерии. Это произошло около 357-350 млн. лет назад. От древних кистепёрых рыб произошли древние земноводные – стегоцефалы. Бесхвостые появились позднее и произошли от древних хвостатых земноводных. 200 млн. лет назад Землю покрывали огромные болота. Этот период был наиболее благоприятным для развития земноводных. Многие из них достигали в длину 5-6 м (самое крупное современное земноводное — гигантская саламандра, живущая в Юго-Восточной Азии, достигает в длину 1,5 м).

Доказательства происхождения земноводных от древних кистеперых рыб:

Тесная связь земноводных с водой.
Сходство в строении их личинок
Останки вымерших земноводных имела чешуи, а череп походил на череп кистеперых рыб.
Сходство в строении скелета плавников современной кистеперой рыбы латимерии и отпечатков плавников вымерших кистеперых со скелетом конечностей земноводных.
вымершие пресноводные кистеперые имели легкие, развившиеся из плавательного пузыря. Они жили в мелких озерах и речках, могли переползать из одного водоема в другой при помощи своих мускулистых плавников.

Современные земноводные произошли от примитивных древних земноводных стегоцифалов. Одного из представителей этой группы вы можете увидеть на рисунке 142 с. 196 в учебнике.

Древние земноводные — стегоцефалы.

Стегоцефа́лы (слайд №10) — вымершая группа земноводных животных, одних из первых позвоночных, вышедших на сушу, от которых и произошли современные земноводные.

Вот мы и приблизились к завершению нашего сегодняшнего путешествия по стране знаний о земноводных.

IV. Закрепление изученного материала, связь с ранее изученным (6-8 мин)

Тестирование.

1. Позвоночных животных с трёхкамерным сердцем, размножение которых тесно связано с водой, объединяют в класс:

А) Костные рыбы В) Млекопитающие С) Пресмыкающиеся D) Земноводные

2. Каких древних животных считают предками земноводных:

А) стегоцефалов В) ихтиозавров С) археоптериксов D) латимерий

3. По какому признаку можно узнать земноводных:

А) сухая кожа с перьевым покровом С) голая влажная кожа

В) кожа с железами, покрытая чешуёй D) сухая кожа, покрытая роговыми чешуйками

4. Назовите черты сходства в размножении земноводных и рыб.

А) размножение и развитие личинок происходит в воде;

В) оплодотворение у большинства видов внутреннее;

С) личинки называются мальками;

D) являются гермафродитами.

5. Земноводные произошли от рыб около:

А) 150-170 млн. лет назад;

В) 250-270 млн. лет назад;

С) 350-370 млн. лет назад;

D) 450-470 млн. лет назад.

6. На приспособленность лягушки к обитанию в воде указывает:

А) короткое тело, лишенное хвоста;

В) заостренная голова;

С) наличие перепонки на задних конечностях;

D) трехкамерное сердце.

7. Доказательства происхождения земноводных от древних кистеперых рыб является:

А) Тесная связь земноводных с водой.

В) Сходство в строении их личинок

С) наличие чешуи у древних земноводных

D) все выше перечисленные

8. Кто не является представителем древних земноводных:

А) ихтеостегии; В) лепоспондилии; С) лабиринтодонт; D) рыбозмей.

V. Подведение итогов урока ( 1-2 мин)

VI. Домашнее задание (1-2 мин)

Конспект в тетради, подготовить реферат или презентацию о древних представителях земноводных.

VI. Рефлексия (1-2 мин)

Сегодня на уроке я узнал(а)…

Мне особенно запомнилось…

Меня удивило…

Я считаю…

Урок мне…

Оцените по 5-ти бальной системе свою работу сегодня на уроке.

Тестирование.

А) Костные рыбы В) Млекопитающие С) Пресмыкающиеся D) Земноводные

2. Каких древних животных считают предками земноводных:

А) стегоцефалов В) ихтиозавров С) археоптериксов D) латимерий

3. По какому признаку можно узнать земноводных:

А) сухая кожа с перьевым покровом С) голая влажная кожа

В) кожа с железами, покрытая чешуёй D) сухая кожа, покрытая роговыми чешуйками

4. Назовите черты сходства в размножении земноводных и рыб.

А) размножение и развитие личинок происходит в воде;

В) оплодотворение у большинства видов внутреннее;

С) личинки называются мальками;

D) являются гермафродитами.

5. Земноводные произошли от рыб около:

А) 150-170 млн. лет назад;

В) 250-270 млн. лет назад;

С) 350-370 млн. лет назад;

D) 450-470 млн. лет назад.

6. На приспособленность лягушки к обитанию в воде указывает:

А) короткое тело, лишенное хвоста;

В) заостренная голова;

С) наличие перепонки на задних конечностях;

D) трехкамерное сердце.

7. Доказательства происхождения земноводных от древних кистеперых рыб является:

А) Тесная связь земноводных с водой.

В) Сходство в строении их личинок

С) наличие чешуи у древних земноводных

D) все выше перечисленные

8. Кто не является представителем древних земноводных:

А) ихтеостегии; В) лепоспондилии; С) лабиринтодонт; D) рыбозмей.

Код ответов:

№ вопроса

Ответ

Шкала ответов:

8 баллов – оценка «5»

6-7 баллов — оценка «4»

5-4 балла — оценка «3»

Меньше 4 баллов — оценка «2»

___________________________________________________________________________

Ответы на карточку

Задание 1.

Отряды земноводных

Особенности строения

Животные

Безногие

6, 8

1, 5, 7, 8

Хвостатые

1, 3, 5

2, 9

Бесхвостые

2, 4, 7, 9

3, 4, 6, 9

Задание 2.

Запиши значение земноводных в природе и жизни человека.

Рефлексия

Сегодня на уроке я узнал(а)___________________________________________________

___________________________________________________________________________

Мне особенно запомнилось __________________________________________________

__________________________________________________________________________

Меня удивило _____________________________________________________________

Я считаю__________________________________________________________________

Урок мне__________________________________________________________________

____________________________________________________________________________