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 .

1. За передними лапами самки самец производит обхват (лягушки остромордые)
2. Самец обхватывает самку перед задними конечностями (скафиопусы, чесночницы)
3. 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.

Вопрос: рассмотри рисунок-схему. Расскажи, как развивается лягушка.

Ответ: Стадии развития лягушки:

Икринка лягушки это яйцо из которого развивается взрослая особь. Икринка содержит желток, который делиться сначала на два, затем на четыре, на восемь, и так далее, пока он не будет похож на «ягоду малины внутри желе». Так образуется эмбрион. Вскоре эмбрион начинает выглядеть все более и более похожим на головастика, понемногу двигаясь внутри яйца. Стадия яйца продолжается около 6-21 дней, до той поры, когда личинка выклевывается наружу. Личинка лягушки называется - Головастик.

Сразу после вылупления головастик питается остатками желтка, который находится в его кишечнике. На данный момент головастик имеет плохо развитые жабры, рот и хвост. Это довольно хрупкое создание. Затем, через 7-10 дней после того, как головастик уже вылупился, он начнет плавать и питаться водорослями.

По истечении 4-х недель, жабры начинают зарастать кожей, пока не исчезнут.

Головастики получают крошечные зубы, которые помогают им соскабливать водоросли. Они уже имеют спиралевидный кишечник, дающий возможность извлекать из съеденного максимальное количество питательных веществ. В это время у головастика развита хорда, двухкамерное сердце и один круг кровообращения.

Спустя примерно 6-9 недель, у головастика появляются крошечные ноги и начинают расти. Голова становится более выраженной и тело удлиняется. Теперь пищей головастику могут служить и крупные предметы, типа мертвых насекомых или растений.

Передние конечности появляются позже задних.

Через 9 недель головастик выглядит скорее как маленькая лягушка с очень длинным хвостом. Начинается процесс метаморфоза. (внешнего изменения).

К исходу 12 недель хвост постепенно исчезает и головастик выглядит совсем как миниатюрная версия взрослой лягушки. Вскоре он выходит из воды, чтобы начать взрослую жизнь. А спустя 3 года молодая лягушка сможет участвовать в процессе воспроизводства.

Вопрос: Расскажи, чем удивительны земноводные.

Ответ: Земноводные могут впадать в спячку, при этом спячка может быть летней и зимней. Лучше всего живётся земноводным, обитающим во влажном тропическом климате, где лето (в нашем понимании) - весь год. Здесь они чувствуют себя наиболее комфортно - лучше, чем в любом другом месте на Земле.

Но в пустынях и саваннах иногда по несколько месяцев не бывает осадков, всякая жизнь тогда в них замирает. И живущие здесь земноводные, стремясь сохранить влагу в организме, уходят в летнюю спячку, зарывшись глубоко в песок или ил, спрятавшись в земляные норы, под камни или корни деревьев.

В умеренных же и северных широтах, где по временам года значительны колебания именно температуры, земноводные уходят в зимнюю спячку, чтобы спастись от холода и голода. При этом их кровь загустевает, все жизненные процессы в теле замедляются и прекращаются.

Так, озёрные и травяные лягушки проводят зиму на дне водоёмов под корнями растений или в зарослях водорослей. Прудовые лягушки зарываются в ил. Жабы, квакши и тритоны зимуют на суше, прячась в мох, залезая в норы, под корни и камни.

Глаза земноводных тоже устроены с расчётом на работоспособность в двух средах: как в воздушной, так и в водной. При этом фокусировка изображения производится, как в фотоаппарате: хрусталик передвигается вдоль оптической оси глаза, то приближаясь к сетчатке, то отодвигаясь от неё. Для того, чтобы глаза не подсыхали на воздухе, они снабжены веками (верхним, нижним и ещё мигательной перепонкой). А преимущественно сухопутные виды амфибий имеют, кроме того, ещё и слёзные железы.

Любопытно, что лягушки воспринимают глазами только движущиеся предметы. А кусты, пруд, деревья, небо они воспринимает лишь как фон.

Прудовая лягушка и в воде, и на воздухе получает основное количество кислорода через кожу и выделяет через неё практически весь углекислый газ. Дополнительное дыхание обеспечивают лёгкие, но лишь на суше, благодаря коже, земноводные могут дышать в воде. Но, оказывается, с помощью кожи амфибии могут ещё и "пить"!

Кожа у всех земноводных тонкая, похожая на полупрозрачную ткань. Она легко пропускает воду с растворёнными в ней солями, и поэтому через кожу регулируется водно-солевой баланс организма. Если воды в организме много, то излишек её выводится не только через почки, но и через кожу. Если же воды не хватает и лягушка чувствует жажду, ей не обязательно пить, но достаточно пройтись по мокрой от росы траве или же лечь в неглубокую лужицу. Эти уникальные животные впитывают в тело влагу, подобно промокашке!

Половые клетки, дающие начало новой особи, отделяются от родительского организма в половых железах - в семенниках И" в яичниках. Лягушки, как и большинство других животных, раздельнополы, то есть у них есть самцы и самки. Однако существуют и такие животные, у которых нет разделения на самцов и самок, а семенники и яичники находятся в теле одной и той же особи. Таких обоеполых животных называют гермафродитами (сюда относятся, например, наши улитки и дождевые, или земляные, черви).
Яйца и сперматозоиды. Мужские и женские половые клетки сильно разнятся между собой. Мужские клетки очень мелки и обдадают подвижностью, они называются живчиками или сперматозоидами. Женские клетки - яйца - гораздо крупнее мужских, так как в них отложено некоторое количество желтка -. питательного материала, за счет которого развивается будущий зародыш. Яйца имеют округлую форму и не способны к самостоятельному движению. Новая особь, как правило, развивается из яйца после того, как оно будет оплодотворено сперматозоидом, то есть после слияния мужской и женской клеток.
При помощи микроскопа легко можно наблюдать движение живых сперматозоидов. Для этого семенники от свежеубитого взрослого самца лягушки нужно положить в блюдечко с небольшим количеством воды, а затем разрезать и растрепать их, пока жидкость не станет молочно-мутной. Капельку этой жидкости переносят пипеткой на предметное стекло, накрывают покровным стеклышком и рассматривают при сильном увеличении.
Икрометание у лягушек. Весной у лягушек под влиянием физиологических изменений в их теле пробуждается стремление к размножению. Лягушки собираются большими скопищами в водоемах. Из канав и небольших прудков слышится ворчащий звук («о-о-о-о-о-о»), издаваемый бурыми травяными лягушками-самцами, а из более крупных прудов и озер доносится громкое кваканье самцов зеленых

Рис. 15. Передняя лапка самца лягушки.

лягушек. В это время начинается спаривание лягушек: самец своими передними лапами (рис. 15) схватывает самку сзади и сильно сдавливает ее бока. Такое сдавливание способствует продвижению созревших яиц по яйцеводам к отверстию клоаки. Те вздутые и несколько шероховатые бородавки, которые мы видели на лапках самцов, помогают самцу удерживать самку с ее гладкой и скользкой кожей.
В тот момент, когда яйцевая клетка выходит из клоаки самки, она бывает одета тонким слоем слизи, выделенной стенками яйцевода (такие япца, одетые только слизистой, или студенистой, оболочкой и не имеющие скорлупы, обыкновенно называют икрой). Самец в это время выпускает в воде прямо на икринки свои половые продукты - так называемую семенную жидкость, в которой плавает множество подвижных сперматозоидов. Сперматозоиды проникают через слизистую оболочку к самой яйцевой клетке, и один из них внедряется в нее. Здесь ядро сперматозоида сливается с ядром яйцевой

Рис. 16. Дробление яйца лягушки:
1-5 - начальные стадии (5 - в разрезе); 6 - стадия морулы («тутовой ягоды»).

клетки и из двух клеток получается одна - оплодотворенное яйцо: это уже
одноклеточный зародыш лягушки.
Слизистый слой, одевающий поверхность каждой икринки, в это время разбухает от воцк и образует прозрачную и очень скользкую студенистую массу, хорошо защищающую икру от поедания хищниками.
Дробление яйца. JB свежеотложенной лягушачьей икринке тот темный шарик, который виден внутри прозрачной студенистой оболочки, - это пока только одна клётка - оплодотворенное яйцо. Мы можем сказать, что на этой ступени развития лягушка имеет строение одноклеточного организма.
В яйце мы можем различить более темную и более светлую стороны. В темной половине находится ядро, а светлая нагружена крупинками тяжелого желтка и потому всегда бывает обращена вниз. Поэтому верхняя, темная сторона с ядром сильнее прогревается солнцем.
Спустя час после оплодотворения яйцо начинает дробиться (рис. 16). На его верхней стороне появляется борозда, которая постепенно углубляется и продолжается на нижнюю сторону. Внутри яйца в это время происходит деление ядра. В результате вместо одной клетки оказываются две, разделенные между собой тонкой перегородкой и имеющие каждая свое клеточное ядро.
Приблизительно через час после первого дробления на яйце появляется вторая борозда, также идущая от верхнего полюса к нпжнему, но уже под прямым углом к первой борозде. В результате яйцо оказывается разделенным на четыре одинаковые дольки - четыре отдельные клетки.
Еще через некоторое время намечается новая, третья борозда дробления, идущая уже в горизонтальной плоскости и блйже к верхнему полюсу. Теперь зародыш со^ стоит из восьми клеток, а из них четыре верхних отличаются от нижних меньшими размерами.
Деление клеток продолжается и далее сначала в вертикальном направлении, а затем в горизонтальном, так что часов через 6-8 после откладки икры каждый зародыш представляет собой уже целое скопление клеток, напомйнающее собой в уменьшенном виде сложный плод малины или ежевики.
Далее клетки зародыша делятся уже не все одновременно: одни быстрее, а дру-

Рис. 17. Образование гаструлы у амфибий:
А, Б. В - последовательные стадии; 1 - первичный рот (бластопор); 2 - эктодерма; а - энтодерма; 4 - желточные клетки; 5 - желточная дробна; 6 - начало образования мезодермы*

Alt="" />

Рис. 20. Метаморфоз лягушки:

1 - яички при икрометании: 2-яички (икринки) с разбухшей в воде оболочкой; 3 - зародыш незадолго до выхода из икринки: 4-11 - головастики: 4 - только что вышедшие из икринок, 5 и 6 - с наружными жабрами, 7 и 8 - с развитыми складками жаберных крышек, 9 и ю - с задними конечностями, 11 - в конце метаморфоза; 12 - лягушонок с остатками хвоста.

нают самостоятельно плавать в воде. Теперь это уже не зародыши, а свободно- живущие личинки, пока еще не похожие на взрослых лягушек, а по своей форме и способу передвижения похожие на рыб (рис. 20). В просторечии их называют головастиками. Головастик сходен с рыбами не только внешне, но и по своему внутреннему строению. У него, как у низших рыб и у рыбьих мальков, основой скелета служит спинная струна, или хорда, только впоследствии в своей туловищной части обрастающая хрящевыми позвонками. Череп у головастика хрящевой, и к нему примыкают жаберные дуги (рис. 21). Дыхание у него жаберное, п кровеносная система построена по рыбьему типу. Если бы развитие головастика остановилось на этой стадии и не шло бы дальше, мы должны были бы без всяких сомнений отнести такое животное к классу рыб. Однако в дальнейшем строение тела головастика изменяется: появляются ноги, сначала задние, а затем и передние, изменяет свое строение рот, жаберные щели в стенках глотки зарастают, из небольшого выроста кишечника (выроста, подобного плавательному пузырю рыб) образуются легкие. Хвост постепенно уменьшается и наконец становится совершенно незаметным снаружи. Головастик превратился в лягушку.
Биогенетический закон. Еще до появления учения Дарвина превращение головастика в лягушку, совершающееся в течение нескольких недель и доступное непосредственному наблюдению в аквариуме, вызывало у вдумчивых натуралистов мысли, которые вставали в реакое противоречие с господствовавшими тогда представлениями о неизменности живой природы. Немецкий натуралист Кильмей- е р еще в конце XVIII века пришел к заключению, что ступени, которые проходит в своем развитии отдельное животное, и ступени развития всёго животного мира
являются выражением одного и того же закона. Строение головастика сходно со строением рыбы, и, следовательно, каждая лягушка, прежде чем стать настоящей лягушкой, сначала бывает рыбой.
Через тридцать лет после Кильмейера ту же мысль повторил и крупнейший французский зоолог Этьен Жоффруа Сент-Илер. «Каждый год, - писал он, - мы присутствуем при зрелище, доступном не только нашим умственным, но и нашим телесным очам, когда мы видим, как организм превращается, переходя из одного класса животных в другой: я говорю о превращении лягушки. Эти животные под именем головастиков сначала бывают рыбами, а потом становятся гадами»
Теперь мы знаем, что подобный же ряд превращений, начиная от одноклеточной стадии оплодотворенного яйца, проходят не только лягушки, но и все высшие позвоночные, включая сюда и самого человека, ио только у них весь этот процесс совершается не в открытой среде, а, так сказать, «за кулисами», либо под скорлупой яйца, как у пресмыкающихся и птиц, либо в утробе матери, как у млекопитающих.
Развитие особи есть сокращенное повторение развития вида - таково краткое выражение так называемого основного биогенетического закона, который в наиболее четком виде был сформулирован в 1866 году немецким зоологом Эрнстом Г екке- лем; В очень образной форме выразил то же положение один английский зоолог: «Всякое животное во время своего развития взбирается по собственному родословному древу».
Поэтому эмбриология - наука, изучающая зародышевое и личиночное развитие животных, - не только предъявляет убедительные доказательства самого факта эволюции организмов, но и дает в руки исследователей плодотворный метод изучения эволюционного процесса и установления родственных связей между отдельными группами животного мира. В этой области особенно значительны заслуги наших отечественных ученых И. И. Мечникова (1845-1916), работавшего по эмбриологии низших беспозвоночных; А. О. Ковалевского (1840-1901), установившего филогенетические связи позвоночных с другими группами животного мира, и А. Н. С е - верцова (1866 - 1936), который разрабатывав филогению низших позвоночных и внес существенные уточнения в понимание взаимоотношений между онтогенезом й филогенезом.
Биогенетический закон нельзя понимать в той вульгаризированной форме, «будто строение зародыша или личинки в точности воспроизводит строение предков данного вида, являясь как бы его «фамильной портретной галереей». В частности, повторение организации предков в процессе онтогенетического развития нарушается тем, что отдельные системы органов изменяют свое строение не все одно-? временно, а с различней скоростью и, например, в строении рыбообразного зародыша или личинки (головастика) уже обнаруживаются некоторые черты более высокой организации. Так, у рыбообразного головастика уже заранее образуется не свойственная рыбам перегородка, разделяющая предсердие на левую и правую половины, и намечается малый круг кровообращения, хотя зачатки легких в этр время еще не функционируют. Подобного рода факты, разрушая упрощенное представление о рекапитуляции (повторении) в развитии особи признаков ее далеких предков, свидетельствуют о том, что между онтогенезом и филогенезом существует взаимная связь: не только развитие особи зависит от истории вида, но и развитие вида определяется теми наследственными признаками, в которые возникают в онтогенезе еще в зародышевой и личиночной стадиях (А. Н. Северцов)^
Однако при всех поправках, которым подвергся биогенетический закон Мюллера - Г еккеля, только он способен дать объяснение тем перестройкам в организации зародыша и личинки, которые в общих чертах соответствуют последователь

ным этапам исторического развития животного мира. Вместе с тем применение эмбриологического метода при изучении самого процесса эволюции подтверждает данные систематики, сравнительной морфологии и палеонтологии, а при решении вопроса о наиболее древних формах организации и о переходе от низших типов строения к последующим ступеням этот метод остается почти единственным способом исследования.
Изучение головастика в школьном курсе зоологии. В нашей учебно-воспитательной работе развивающийся из икры лягушонок, который на наших глазах «карабкается по своему родословному древу», может быть использован как наиболее наглядная иллюстрация к основному биогенетическому закону. И тогда извечный вопрос о том, «кто мы и откуда мы появились в этом мире», вопрос, на который в прежние века человечество находило только фантастические ответы в различных религиоз^- ных учениях, получает разрешение в банке с развивающимися из икры головастиками: здесь перед нами проходят основные моменты родословной истории животных от одноклеточного организма до появления наземных позвоночных, в организации которых мы, вслед за тургеневским Базаровым, улавливаем основные черты строения и нашего собственного тела.
Клеточное строение как результат дробления яйца. Мы уже говорили о клеточном строении организмов. Теперь на примере зародыша лягушки мы видели, что все клетки и ткани тела образуются путем дробления из единственной клетки - яйца. В самом начале этого процесса, пока число клеток не превышает четырех, все они совершенно одинаковы между собой. По мере развития и роста зародыша вследствие повторных делений клеток число их непрерывно возрастает и вместе с тем увеличивается различие между их отдельными группами: у зародыша сначала начинают обособляться отдельйые слои клеток, а затем из них образуются различные ткани и органы. В результате покровные, скелетные, нервные клетки, кровяные тельца, мышечные волокна оказались приспособленными к совершенно различным функциям, получилп характерное для каждой ткани строение и потеряли внешнее сходство с клетками других тканей и с первоначальной яйцевой клеткой. «... Все многоклеточные организмы - как растения, так и животные, включая человека, - вырастают каждый из одной клетки по закону клеточного деления...»
Иногда ради картинности сравнения говорят, что «организм построен из клеточек подобно тому, как дом построен из кирпичей». Такое механистическое уподобление по существу совершенно неправильно. Кирпичи, из которых строится дом, привезены откуда-то со стороны, а не образуются в самих стенах дома, как образуются путем деления клетки в развивающемся организме. Ни первый положенный кирпич, ни выведенный фундамент, ни недостроенные стены еще не могут быть названы домом (это только части будущего здания), а яйцевая клетка или зародыш на любой стадии представляют собой не отдельный кусок будущего животного, а целый организм, постепенно изменяющийся по мере своего развития. Посторонняя сила - руки каменщиков - складывает отдельные кирпичи таким образом, что из них получается дом. Совершенно иначе строится тело животного или растения: не клетки, соединившись вместе, образуют многоклеточный организм, а, наоборот, организм по мере своего роста и развития образует новые и новые клетки.
В клеточном строении выражается единство всего органического мира - и растительного и животного. В существенных чертах растительные и животные клетки сходны между собой; разница заключается главным образом в том, что у растительных клеток бывает сильно развита клеточная оболочка (поэтому растительные клетки и были замечены гораздо раньше, чем клетки животных).
Как известно, наряду с многоклеточными организмами имеются и такие существа, развитие которых не идет дальше
образования одной-единственной клетки, так как при каждом клеточном делении вновь возникающие клетки совершенно обособляются друг от друга и начинают вести самостоятельное существование. Поэпгому, когда мы перейдем к систематическому ознакомлению с многообразием животного мира, мы также начнем его с изучения одноклеточных организмов, сохранивших тот первичный тип организации, который у остальных животных бывает только самой начальной ступенью при развитии каждой отдельной особи.

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).

После зимней спячки лягушки и жабы отправляются на хорошо прогреваемые солнцем мелкие пруды, канавы, лужи и разливы талых вод. Здесь самки выметывают икру, очень похожую на икру рыб, а самцы поливают ее семенной жидкостью.

Икры, как правило, откладывается много, с запасом, потому что от стадии оплодотворения до взрослой лягушки их потомство подстерегают бесчисленные опасности. Неоплодотворенные яйца становятся белыми или непрозрачными. Если же все прошло удачно, можно наблюдать деление желтка на два, затем на четыре, на восемь, и так далее, пока он не будет похож на ягоду малины внутри желе. Вскоре эмбрион начинает выглядеть все более и более похожим на головастика, понемногу двигаясь внутри яйца.
В среднем, стадия яйца продолжается около 6-21 дней, до той поры, когда личинка выклевывается наружу. Большинство яиц развиваются в спокойных или стоячих водах, чтобы предотвратить механические повреждения икры.

Головастик

Сразу после вылупления головастик питается остатками желтка, который находится в его кишечнике. На данный момент личинка амфибии имеет плохо развитые жабры, рот и хвост. Это довольно хрупкое создание. Головастик поначалу прикрепляется к каким-либо предметам в воде, используя маленькие липкие органы между его ртом и брюшной областью.

Затем, через 7-10 дней после того, как головастик уже вылупился, он начнет плавать и питаться водорослями.

По истечении 4-х недель, жабры начинают зарастать кожей, пока, в конце концов, не исчезнут.
Головастики получают крошечные зубы, которые помогают им соскабливать водоросли. Они уже давно имеют спиралевидный кишечник, дающий возможность извлекать из съеденного максимальное количество питательных веществ. В это время у головастика развита хорда, двухкамерное сердце и один круг кровообращения.
Интересно, что к четвертой неделе головастиков можно считать вполне социальными существами. Некоторые даже способны взаимодействовать между собой, как рыбы!

Головастик с ножками

Спустя примерно 6-9 недель, у головастика появляются крошечные ноги и начинают расти. Голова становится более выраженной и тело удлиняется. Теперь пищей головастику могут служить и крупные предметы, типа мертвых насекомых или растений.

Передние конечности появляются позже задних, причем локоть обнаруживается первым.

Через 9 недель головастик выглядит скорее как маленькая лягушка с очень длинным хвостом. Начинается процесс метаморфоза.

К исходу 12 недель хвост постепенно исчезает и головастик выглядит совсем как миниатюрная версия взрослой лягушки. Вскоре он выходит из воды, чтобы начать взрослую жизнь. А спустя 3 года молодая лягушка сможет участвовать в процессе воспроизводства.

Некоторые лягушки, живущие на больших высотах или в более холодных местах могут гораздо дольше проходить стадию головастика. Другие демонстрируют уникальные этапы развития, которые отличаются от традиционного «головастик-в-воде» типа жизненного цикла.

Различается ли жизненный цикл жабы и лягушки?

На самом деле, жабы — это те же лягушки. Жабы просто называются по-другому, выглядят немного иначе, но все они являются частью семейства лягушек. Многим интересно, в чем разница между жизненным циклом жаб и лягушек. Пожалуй, основным отличием будет то, что лягушачья икра похожа на сгустки, а жабья — на ленты или полосы.