Лягушка - представитель класса земноводных. Органы пищеварения земноводных
Всем известна способность лягушек ловить насекомых с помощью длинного липкого языка. Однако рогатые лягушки рода Ceratophrys охотятся на куда более габаритные объекты. Добычей амфибии могут стать не только насекомые, но и куда более крупные существа, например, крабы, ящерицы, а иногда даже змеи и мыши.
Перед рогатой лягушкой помещали прозрачную пластину, прикреплённую к силовому датчику (фото Thomas Kleinteich).
В природе лягушка наполовину зарывается в землю или лесную подстилку и ждёт, пока поблизости не появится подходящий объект. Когда обед обнаружен, охотница за считанные доли секунды выбрасывает широкий язык и отправляет пищу в свой огромный рот.
Доктор Томас Кляйнтайх (Thomas Kleinteich) и его коллеги из Кильского университета Христиана Альбрехта занимаются поиском новых решений в области клеящих веществ и, как это часто бывает, черпают вдохновение в природе. Учёные решили измерить силу атаки рогатой лягушки и подробнее исследовать свойства её языка.
Для того чтобы доставить амфибий в лабораторию, исследователям не пришлось ехать в Южную Америку. Рогатая лягушка является популярным домашним животным, и три экземпляра были приобретены в ближайшем зоомагазине.
Чтобы определить силу языка земноводного, перед животными установили прозрачную пластину с датчиком, позади которой помещали сверчков. Во время атаки язык прилипал к пластине и тянул её за собой, а датчик регистрировал затраченные усилия. При этом на поверхности стекла оставался след от слизи. Кляйнтайх собрал по двадцать пластин от каждого животного. Справедливости ради стоит отметить, что лягушки не остались голодными и после каждого измерения получали свою добычу.
Результаты исследования, опубликованные в издании Scientific Reports, показали, что язык развивал такую силу, что лягушки могли бы с его помощью поднять собственный вес. В одном случае молодая амфибия могла бы в ходе атаки подтащить к себе вес, в три раза превосходящий её собственный.
Следы языка на пластинах содержали разное количество слизи (фото Thomas Kleinteich).
Особое внимание исследователи уделили сопоставлению энергии тяговых усилий с характером слизистого следа, оставленного на пластине. Принято считать, что жидкость на языке лягушек действует по принципу суперклея, но в экспериментах оказалось, что наибольшее сцепление с поверхностью происходило в тех случаях, когда выделялось меньше всего слизи.
Анализ показал, что язык лягушки можно сравнить с липкой лентой, которая не содержит большого количества жидкости, но обладает высокими клейкими свойствами. Кляйнтайх считает, что основную роль здесь играет не столько слизь, сколько структура языка животного. Чтобы больше узнать о необычных свойствах амфибий, команда в дальнейшем исследует "охотничье оружие" лягушки под микроскопом.
Как и рыбы, земноводные имеют общую ротоглоточную полость, короткий пищевод, переходящий в сравнительно слабо обособленный желудок, представляющий лишь расширение кишечного тракта.
Желудок в свою очередь без резкой границы переходит в собственно кишечник, в котором передняя кишка лишь слабо отграничена от средней. Зато задняя (прямая) кишка хорошо обособлена, широка и заканчивается клоакой.
В ротоглоточную полость открываются хоаны, евстахиевы трубы и гортанная щель, а также отсутствующие у рыб слюнные железы, секрет которых служит лишь для смачивания ротовой полости и не действует на пищу химически. В образовании ротовой крыши участвуют глазные яблоки, которые отделены от полости рта только слизистой оболочкой. При глотании, благодаря сокращению особой мышцы, глазные яблоки втягиваются, глубоко вдаваясь в ротовую полость, что способствует проталкиванию пищи. Такое участие глаз в акте глотания свойственно только земноводным. Большая печень снабжена желчным пузырем; поджелудочная железа, имеющая у лягушки вид плоского компактного тела, располагается, как всегда, в петле двенадцатиперстной кишки и желудка.
:
1 — сердце, 2 — легкое, 8 — левая лопасть печени, 4 — правая лопасть печени, 5 — желчный пузырь на средней лопасти печени, 6 — желудок, 7 — поджелудочная железа, 8 — двенадцатиперстная кишка, 9— тонкая кишка, 10 — толстая кишка, 11 — селезенка, 12 — клоака, 13 — мочевой пузырь, 14 — отверстие мочевого пузыря в клоаку, 15 — почка, 16 — мочеточник, 17 — отверстие мочеточников в клоаку, 18 — правый яичник (левый удален), 19 — жировое тело, 20 — яйцевод правый, 21 — яйцевод левый, 22 — маточный отдел яйцевода, 23 — отверстие яйцевода в клоаку, 24 — спинная аорта, 25 — задняя полая вена, 26 — общая сонная артерия, 27 — левая дуга аорты, 28 — легочная артерия
:
1 — язык, 2 — хоаны, 3 — евстахиевы трубы, 4 — гортанная щель, 5 — сошниковые зубы, 6 — барабанная перепонка, 7 — глаза
Механизм акта дыхания у лягушки . I — первый этап вдоха: ротовая полость расширена, воздух в нее проходит через открытые ноздри; II —второй этап вдоха: ноздри закрыты, при поднятии дна ротовой полости воздух устремляется в гортанное отверстие, а из него — в легкое (стрелками указано направление движения воздуха):
1 — ротовая полость, 2 — язык, 3 — наружные ноздри, 4 — обонятельный мешок, 5 — хоаны, 6 — межчелюстная кость, 7 — вход в пищевод, 8 — легкое
Зубы, лягушки, как и у всех современных земноводных, имеют вид простых конусов, приращенных основанием к кости, а вершиной направленных назад. Они все однородны и служат лишь для удержания добычи, которая заглатывается целиком. Зубы у лягушки очень малы и сидят на внутреннем крае межчелюстных и верхнечелюстных костей, а также на сошниках. Присутствие сошниковых зубов характерно для земноводных. На нижнечелюстных костях у лягушки зубы отсутствуют, а у жаб, например, нет их и на верхней челюсти. По мере снашивания зубы выпадают и заменяются новыми.
Язык (lingua) помещается на дне ротовой полости лягушки; он обладает особой мускулатурой и может выбрасываться далеко вперед. Особенность языка лягушки заключается в том, что он прикрепляется лишь к передней части ротового дна, так что в спокойном состоянии вершина его обращена назад, к глотке. Вообще форма языка у земноводных разнообразна: у хвостовых он имеет форму гриба, сидящего на длинной и тонкой ножке, у многих бесхвостых — мясистого выроста, но всегда он служит для ловли добычи и покрыт клейким веществом, к которому прилипают мелкие животные, составляющие пищу земноводных. Отсутствует язык лишь у немногих форм, постоянно живущих в воде.
Еще интересные статьи
Лягушка (лат. rana) - представитель класса земноводных, относящихся к отряду бесхвостых, семейству настоящих лягушек.
Описание лягушки.
Все представители лягушек не имеют выраженной шеи, их голова словно срослась с широким и коротким туловищем. Отсутствие хвоста отражено в самом названии отряда, к которому относятся эти земноводные. По бокам большой и плоской головы располагаются выпуклые глаза. Как и все наземные позвоночные, лягушки имеют верхние и нижние веки. Под нижним веком можно обнаружить мигательную перепонку, так называемое третье веко.
Сзади каждого глаза лягушки находится место, затянутое тонкой кожицей (барабанная перепонка). Две ноздри, которые имеют специальные клапаны, расположены немного выше огромного рта с мелкими зубами. Передние лапы лягушки, снабженные характерными для всех земноводных четырьмя пальцами, довольно короткие. Задние лапки сильно развиты и имеют по пять пальцев. Пространство между ними затянуто кожистой перепонкой, пальцы конечностей не имеют когтей.
Единственным выводным отверстием, расположенным в задней части туловища, является клоачное отверстие. Тело лягушки покрыто голой кожей, густо смазанной слизью, которая выделяется специальными подкожными железами. Размеры лягушки колеблются от 8 мм до 32 см, причем раскраска может быть как одноцветной (бурой, желтой, зеленой), так и пестрой.
Виды лягушек.
Все многообразие данных земноводных представлено подсемействами:
- жабовидных лягушек;
- щиткопалых лягушек;
- африканских лесных лягушек;
- настоящих лягушек;
- карликовых лягушек;
- дископалых лягушек.
В целом в мире существует более 500 видов лягушек. На территории Российской Федерации наиболее распространенными являются прудовая и травяная лягушки. Самая большая в мире лягушка достигает длины 32 см – это лягушка-голиаф. Самая маленькая в мире лягушка – листовая лягушка, размером 2 см. А вообще все виды лягушек поражают своим разнообразием по размерам и цветам.
Где обитает лягушка?
Ареал распространения лягушек огромен. Из-за того, что представители этого вида являются холоднокровными, он не включает в себя районы с критическим климатом. Не встретишь лягушку в песчаных пустынях Африки, на ледяных полях Таймыра, Гренландии и Антарктиды. Некоторые острова Новой Зеландии когда-то не входили в области, где были распространены лягушки, но теперь на них существуют отдельные популяции этих животных. Распространение некоторых видов лягушек может быть ограничено как естественными причинами (горные хребты, реки, пустыни и т.д.), так и рукотворными (автострады, каналы). В условиях тропиков разнообразие видов намного больше, чем в районах с умеренным или холодным климатом. Существуют отдельные виды лягушек, которые вполне способны жить в соленой воде или даже за полярным кругом.
Среда обитания лягушки
Лягушки обитают в сырых местах: в болотах, влажных лесах, на лугах, по берегам пресноводных водоемов или в воде. Поведение лягушек во многом определяется влажностью. В сухую погоду некоторые виды лягушек прячутся от солнца, зато после его захода или в мокрую, дождливую погоду наступает время их охоты. Другие виды живут в воде или у самой воды, поэтому они охотятся и днем.
Питаются лягушки различными насекомыми, главным образом жуками и двукрылыми, но поедают также пауков, наземных брюхоногих моллюсков, а иногда и мальков рыб. Свою добычу лягушки подстерегают, неподвижно сидя в укромном месте.
При охоте главную роль играет зрение. Заметив какое-либо насекомое или другое мелкое животное, лягушка выбрасывает изо рта широкий липкий язык, к которому и прилипает жертва. Лягушки хватают только подвижную добычу.
Рисунок: Движение языка лягушки
Активны лягушки в теплое время года. С наступлением осени они уходят на зимовку. Например, травяная лягушка зимует на дне незамерзающих водоемов, в верховьях рек и ручьев, скапливаясь десятками и сотнями особей. Остромордая лягушка на зимовку забирается в трещины почвы.
Тело лягушки короткое, большая плоская голова без резких границ переходит в туловище. В отличие от рыб голова земноводных подвижно сочленена с туловищем. Хотя у лягушки и нет шеи, она может чуть наклонять голову.
Рисунок: Внешнее строение лягушки
На голове заметны два больших выпученных глаза, защищенные веками : кожистым - верхним и прозрачным подвижным - нижним. Лягушка часто мигает, при этом влажная кожа век смачивает поверхность глаз, предохраняя их от высыхания. Эта особенность развилась у лягушки в связи с ее наземным образом жизни. Рыбы, глаза которых постоянно находятся в воде, век не имеют. Впереди глаз на голове заметна пара ноздрей. Это не только отверстия органов обоняния. Лягушка дышит атмосферным воздухом, который попадает в ее организм через ноздри. Глаза и ноздри расположены на верхней стороне головы. Когда лягушка прячется в воду, она выставляет их наружу. При этом она может дышать атмосферным воздухом и видеть то, что происходит вне воды. Позади каждого глаза на голове лягушки заметен небольшой кружок, затянутый кожей. Это наружная часть органа слуха - барабанная перепонка . Внутреннее ухо лягушки, так же как и у рыб, помещается в костях черепной коробки.
У лягушки хорошо развиты парные конечности - передние и задние ноги. Каждая конечность состоит из трех главных отделов. В передней ноге различают: плечо , предплечье и кисть . У лягушки кисть заканчивается четырьмя пальцами (пятый палец у нее недоразвит). В задней конечности эти отделы называются бедром , голенью , стопой . Стопа заканчивается пятью пальцами, которые у лягушки соединены плавательной перепонкой. Отделы конечностей подвижно сочленены между собой при помощи суставов . Задние ноги значительно длиннее и сильнее передних, они играют главную роль при движении. Сидящая лягушка опирается на слегка согнутые передние конечности, задние при этом сложены и находятся по бокам тела. Быстро распрямляя их, лягушка совершает прыжок. Передние ноги при этом предохраняют животное от удара о землю. Плавает лягушка подтягивая и выпрямляя задние конечности, а передние при этом прижимает к телу.
Кожа у всех современных земноводных голая. У лягушки она всегда влажная благодаря жидким слизистым выделениям кожных желез.
Вода из окружающей среды (из водоемов, дождевая или роса) попадает в организм лягушки через кожу и с пищей. Лягушка никогда не пьет.
Скелет лягушки состоит из тех же основных отделов, что и скелет окуня , однако в связи с полуназемным образом жизни и развитием ног он отличается рядом особенностей.
Рисунок: Скелет лягушки
В отличие от рыб у лягушки имеется шейный позвонок. Он подвижно сочленен с черепом. За ним следуют туловищные позвонки с боковыми отростками (ребра у лягушки не развиты). Шейный и туловищный позвонки имеют верхние дуги, защищающие спинной мозг. На конце позвоночника у лягушки и у всех других бесхвостых земноводных помещается длинная хвостовая кость. У тритонов и других хвостатых земноводных этот отдел позвоночника состоит из большого числа подвижно сочлененных между собой позвонков.
В черепе лягушки меньше костей, чем в черепе рыб. В связи с легочным дыханием у лягушки нет жабр.
Скелет конечностей соответствует их расчленению на три отдела и связан с позвоночником посредством костей поясов конечностей. Пояс передних конечностей - грудина , две вороньи кости , две ключицы и две лопатки - имеет вид дуги и расположен в толще мускулатуры. Пояс задних конечностей образован сросшимися тазовыми костями и прикрепляется плотно к позвоночнику. Он служит опорой задним конечностям.
Внутреннее строение лягушки
Мышцы лягушки
Строение мышечной системы лягушки много сложнее, чем у рыбы. Ведь лягушка не только плавает, но и передвигается по суше. Благодаря сокращениям мышц или групп мышц лягушка может совершать сложные движения. Особенно хорошо у нее развиты мышцы конечностей.
Пищеварительная система лягушки
Пищеварительная система земноводных имеет почти такое же строение, как у рыб. В отличие от рыб задняя кишка у нее открывается не прямо наружу, а в особое ее расширение, называемое клоакой . В клоаку открываются также мочеточники и выводные протоки органов размножения.
Рисунок: Внутреннее строение лягушки. Пищеварительная система лягушки
Дыхательная система лягушки
Лягушка дышит атмосферным воздухом. Для дыхания служат легкие и кожа. Легкие имеют вид мешков. Их стенки содержат большое количество кровеносных сосудов, в которых совершается газообмен. Горло лягушки несколько раз в секунду оттягивается вниз, благодаря чему в ротовой полости создается разреженное пространство. Тогда воздух проникает через ноздри в ротовую полость, а оттуда в легкие. Обратно он выталкивается под действием мускулатуры стенок тела. Легкие лягушки развиты слабо, и кожное дыхание для нее так же важно, как и легочное. Газообмен возможен только при влажной коже. Если лягушку поместить в сухой сосуд, то вскоре кожа ее высыхает и животное может погибнуть. Погруженная в воду, лягушка целиком переходит на кожное дыхание.
Рисунок: Внутреннее строение лягушки. Кровеносная и дыхательная системы лягушки
Кровеносная система лягушка
Сердце лягушки помещается в передней части тела, под грудиной. Оно состоит из трех камер: желудочка и двух предсердий . Сокращаются поочередно то оба предсердия, то желудочек.
В сердце лягушки правое предсердие содержит только венозную кровь , левое - только артериальную , а в желудочке кровь до известной степени смешанная.
Особое расположение сосудов, берущих начало от желудочка, приводит к тому, что только головной мозг лягушки снабжается чистой артериальной кровью, а все тело получает смешанную кровь.
У лягушки кровь из желудочка сердца протекает по артериям во все органы и ткани, а из них по венам оттекает в правое предсердие - это большой круг кровообращения . Кроме того, из желудочка кровь поступает в легкие и в кожу, а из легких обратно в левое предсердие сердца - это малый круг кровообращения . У всех позвоночных животных, кроме рыб, два круга кровообращения: малый - от сердца к органам дыхания и обратно в сердце; большой - от сердца по артериям ко всем органам и от них обратно в сердце.
Обмен веществ у земноводных на примере лягушек
Обмен веществ у земноводных протекает медленно. Температура тела лягушки зависит от температуры окружающей среды: повышается в теплое время и понижается в холод. Когда на воздухе становится очень жарко, температура тела лягушки понижается за счет испарения влаги с кожи. Как и рыбы, лягушка и другие земноводные - холоднокровные животные. Поэтому при похолодании лягушки становятся малоактивными, стремятся забраться куда-нибудь потеплее, а на зиму и совсем залегают в спячку.
Центральная нервная система и органы чувств земноводных на примере лягушки
Центральная нервная система и органы чувств земноводных состоят из тех же отделов, что и у рыб. Передний мозг развит сильнее, чем у рыб, и в нем можно различить два вздутия - большие полушария . Тело земноводных близко к земле, и им не приходится поддерживать равновесие. В связи с этим мозжечок, управляющий координацией движений, развит у них слабее, чем у рыб.
Рисунок: Внутреннее строение лягушки. Нервная система лягушки
Строение органов чувств соответствует наземной среде. Например, мигая веками, лягушка удаляет приставшие к глазу пылинки и смачивает поверхность глаза.
Как и у рыб, у лягушки имеется внутреннее ухо. Однако в воздухе звуковые волны распространяются значительно хуже, чем в воде. Поэтому для лучшего слышания у лягушки развито еще среднее ухо . Начинается оно воспринимающей звуки барабанной перепонкой - тонкой круглой пленочкой позади глаза. От нее звуковые колебания через слуховую косточку передаются во внутреннее ухо.
Это Панамская Золотая Лягушка, которая на самом деле не лягушка, а жаба. Называется этот зверь Atelopus zeteki - ПЕСТРЫЙ АТЕЛОПУС.Зачем этой жабе такая яркая, броская окраска, которую отлично видно издалека? Дело в том, что у этого очаровательного существа, яд как у змеи. Вернее несколько видов сильнейших ядов: Тетродотоксин — сильный небелковый яд естественного происхождения, нейропаралитического действия. Наиболее частый эффект — паралич, наступающий очень быстро. Bufadienolideb - который вызывает остановку сердца. И несколько других- таких же приятных. Эти яды выделяются кожей. Так что, такую тварь не то что есть,до нее дотронуться опасно. А желто - черный цвет, из гуманности предупреждает: не влезай, убъет.
Но и на старуху бывает проруха. Есть вид змей, который плюет на яд, и с аппетитом обедает лягушками.
Интересно, что лягушата еще более ядовитые, чем взрослые. И еще, они зеленые!
Эти существа совсем крошечные. Самцы меньше самок - от 3.5 до 4.5см. Самки от 4.5 до 6.6 см.
Весят золотые лягушки от 3 до 15 грамм - в зависимости от пола, возраста и аппетита.
У этих существ очень интересные интимные отношения. Живут они вообще -то в лесу. А к воде выходят, когда решают обзавестись потомством. Каждый самец охраняет свой участок и устраивает драчки, когда к нему лезут конкуренты. А вот когда попадается дама - тут наступает самое интересное. Такая любовь называется Amplexus . Самец залазит сверху, и крепко ее обнимает. Если дама против, она просто стряхивает мелкого негодяя. Если нет-он будет сидеть на ней от нескольких дней до нескольких месяцев. Оплодотворение у этих земноводных внешнее. Самка с любимы на загривке, лезет в воду и мечет икру. А самец поливает икру спермой.
Но это еще не все странности. Оказывается у золотой лягушки нет барабанных перепонок. Однако они довольно активно орут, когда общаются. А вот как и чем слышат - неизвестно.
Но и это еще не все. Кроме разговоров, золотые лягушки общаются жестами. Язык жестов, понятен всем представителям вида. Жестами рассказывают самке, как сильно ее любят. Жестами отгоняют самцов со своей территории. Жестами пугают врагов. На видео язык жестов золотой лягушки.