Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Земноводні. Особливості організму - Біологія і хімія

Жданова Т. Д.

Земноводних вважають всюдисущими тваринами, оскільки цим практично голим створенням дана можливість мешкати і породжувати потомство в самих різних водних середовищах і, як ні дивно, майже у всіх частинах світу (крім Антарктиди). Амфібіям «підвладні» неймовірно складні умови мешкання, в тому числі в солоних водоймищах, в посуху і мороз. Їх можна виявити в Гималаях на висоті 4500 м і під землею, в пустелях і за Полярним колом. Звісно, більше усього видів земноводних мешкає в тропічних країнах, де тепло, волого і рясніє їжа. У холодних і сухих районах на суші проживають представники зовсім небагато видів. Але саме вони з особливою наглядністю демонструють, якими феноменальними можливостями наділені такі, здавалося б, зовсім беззахисні тварини, для успішної життєдіяльності в найширшому діапазоні природних умов. При цьому амфібії саме не «виживають», як прийнято вважати, в середовищі, складною для більшості тварин, а живуть тим повноцінним життям, особливості якої записані в їх генетичній програмі. Приклад природженої здатності зберігати життєдіяльність після різного роду «критичних» впливів демонструють хвостаті амфібії. Можна заморозити у воді саламандру або тритон, але варто тільки розтопити лід, і тварини перетворяться, виявляючи повну готовність продовжувати життя. Однак потрібно мати на увазі, що ці генетично зумовлені можливості аж ніяк не безмежні. Вони мають свою специфіку, задані конкретні межі, характерні для кожного вигляду і співтовариства земноводних. Розглянемо детальніше дивні можливості організму цих «земно»-«водних» тварин.Специфічність організму амфібій

В будові організму і поведінці будь-яких живих істот враховані всі особливості умов мешкання в своїй екологічній «ніші». Особню кожного вигляду необхідно і дано саме її специфічний пристрій організму. Це в повній мірі відноситься і до земноводних, які на стадії личинок або дорослих особнів покликані жити в умовах і суші, і води (або вологої середи). Причому, якщо вікова зміна водного середовища на сушу пов'язана з цілеспрямованою, часто найглибшою перебудовою організму амфібій, то при періодичній зміні середи відбувається автоматичне перемикання з одних органів і систем життєзабезпечення на інші, необхідні в даний момент. Наприклад, навесні, в період розмноження, більшість сухопутних видів, використовуючи водоймища для икрометания, переходить до образу життя, властивому водним амфібіям. Або ж восени зимуючих на суші водні амфібії зближуються по поведінці з сухопутними видами. Вони покидають воду і, сховавшись на зиму в захищених місцях суші, впадають в тривалу сплячку.

Як відомо, характеристики води і суші різко відрізняються. Ці відмінності торкаються всіх чинників середи. У водному середовищі умови вогкість постійна, а на суші вони мають різкі добові і сезонні коливання. Причому, на більшій частині земної поверхні вогкість порівняно невелика. Ці умови дуже істотні для амфібій, що є вологолюбними тваринами. Значні і температурні коливання. Якщо у воді вони не перевищують 25-300, то на суші сезонні коливання можуть бути понад 1000 С. Очень велике значення для дихання земноводних має різниця в кількості кисня середовища їх мешкання. У повітрі воно приблизно в 10 раз більше, ніж у воді. У водному середовищі потрібно невеликі зусилля для підтримки тіла, а з виходом на сушу ці зусилля значно зростають. Змінюється і положення точки опори. На суші - це земля, розташована внизу. Щільна ж середа води, від якої можна відштовхнутися, оточує амфібію з всіх сторін. У водному і повітряному середовищах різні і закони поширення звуку і світла.

Судячи по приведених показниках серед, бути мешканцями двох стихій, тобто знаходитися те в одному середовищі, то в іншій зовсім не просто. Однак активна життєдіяльність амфібій можлива завдяки специфічності анатомії, фізіології і всіх найскладніших систем організму, що чітко координуються. Одним з численних прикладів може служити універсальна система «включення» і «вимкнення» потрібних органів при диханні жаби в момент зміни середи. Поки амфібія знаходиться у воді, вона дише шкірою, але як тільки виявляється на суші - включається система дихання легкими і слизовою оболонкою рота. Ця дивна система діє так, що при кожному пірнанні «включені» органи жаби автоматично відключаються.Різноманіття водних середовищ

Більшість земноводних використовує як водне середовище мешкання і розмноження прісні водоймища. При цьому особні різних видів користуються саме тими водними ресурсами Землі, на які «настроєний» їх організм. Одні з них займають тихі заводі, непроточні озера, ставки і навіть калюжі і канави. Інші здатні жити тільки в бурхливих гірських ріках. Третім дано займати всі яруси тропічного лісу - від заболочених низин до микроводоемчиков в пазухах деревного листя, тропічних злив, що заповнюються водою в період. Четверті - мешканці сухих прерій і пустель, повністю впоряджені для активної життєдіяльності там в «сезон дощів».

Мешкання земноводних поблизу водоймищ в умовах відносно вологої атмосфери забезпечує їх шкіряне дихання і збереження вологи в організмі. Видалені від води, вони швидко худнуть, але залишаються життєздатними при втраті до 50 % маси і навіть більше. Така лабильность відносно вмісту води в організмі - чудовий дар всюдисущим амфібіям. Завдяки цьому вони здатні виживати в умовах з різкими коливаннями вогкості. А якщо до виснаженої від сухості шкіри земноводного прикласти що-небудь вологе, тварина швидко «приходить в себе». Адже амфібії «п'ють» воду саме шкірою. У одному з дослідів деревна жаба масою 95 г, після укутування мокрою ганчіркою збільшила масу до 152 р.

Але не тільки прісна вода - колиска всюдисущих земноводних. Серед них є представники деяких видів, які наділені здатністю мешкати в солоноватой і навіть в солоній воді. Наприклад, зелені жаби, жаби-ага, трав'яні жаби і деякі види саламандр можуть успішно розмножуватися в слабосоленой воді. Виведення з організму надлишків солей у цих амфібій відбувається за рахунок спеціальних фізіологічних процесів. А найкращим образом для життя в солоній воді впоряджена филиппинская жаба. Вона мешкає в зоні прибою і ховається в норах крабів. Її пуголовки вільно плавають у воді, більш солоній, ніж в Чорному морі.Можливості для збереження води в організмі

Багато які земноводні наділені прекрасними можливостями запобігання організму від втрати вологи в засушливу пору. При цьому для кожного вигляду існують як свій специфічний спосіб, так і індивідуальні пристрої для збереження води в організмі. Наприклад, при висиханні рідного водоймища інстинкт самозбереження сирена - хвостатої амфібії одного з видів, включає складний комплекс поведенческих актів, що чудово координуються, різних органів і фізіологічних процесів. По-перше, сирен за допомогою своїх органів руху глибоко заривається в прибережний грунт. По-друге, спеціальні пристрої в його організмі починають виробляти і виділяти на поверхню шкіри особливий слиз. У суміші з глиною вона покриває все тіло хвостатої амфібії, «передбачливо» залишивши вільної тільки ротовий отвір. Захисний кокон, що Утворюється, підсохши, оберігає тварина від подальшого висихання. По-третє, в роботу включаються процеси окислення жиру, який запасений зазделегідь у більше за угодованих, а тому досить життєздатних, особнів. При окисленні утвориться вуглекислий газ, вода і вивільняється енергія. В-четвертих, ця вода цілеспрямовано прямує організмом до органів, які найбільш страждають від її недоліку. По-п'яте, звільнена енергія не зникає, а негайно включається в роботу по підтримці серцевої діяльності і працюючих в економному режимі процесів життєдіяльності. Всі ці заходи і процеси, що чітко координуються, призначені для збереження життя амфібії в критичній ситуації, дозволяють їй провести в стані заціпеніння більше року і дочекатися рятівної вологи.

Подібна спадкова програма дозволяє пережити періоду посухи і барашковому лопатоногу - американському родичу наших чесночниц. На першому етапі амфібія заривається в піщану землю на глибину більше за 1 метри за допомогою лопатообразных выростов задніх ніг. На наступному етапі організм оточує себе водонепроницаемым коконом, скидаючи декілька шарів шкіри, і впадає в сплячку. Обмін речовин у нього сповільнюється до сигналу, який принесуть органам чуття довгожданні осадки. Тоді кокон по команді аналізаторів лопне, і врятована тварина вибереться на поверхню для активної життєдіяльності і продовження роду.

Жаби в основному добре переносять засушливу пору завдяки двом чудовим пристроям їх організму - захисній шкірі і досить могутнім легким. По-перше, шкіра жаби сама по собі малопроницаема і перешкоджає випаровуванню води. А по-друге, жабам дані добре функціонуючі легкі, що дозволяє, на відміну від інших безхвостих амфібій, менше залежати від шкіряного дихання.

Одна з деревних жаб також наділена вологонепроникною шкірою, але, що дивно, генетична програма побудови і функціонування її організму «знає», коли від такої шкіри потрібно позбутися. Зберігаюча вологу шкіра служить жабі тільки в суху погоду, щоб та без особливої шкоди для свого здоров'я могла провести декілька годин під жаркими сонячними променями. При перших же зливах амфібія починає линяти. На зміну захисній шкірі організм проводить звичайну для даного вигляду проникну для води легку шкіру. У неї і «одягається» жаба до наступної посухи. Тоді «мудрий» організм знов виготує їй захисну шкіру.Як поповнити вологу?

Коли втрата вологи все-таки переходить допустимі межі, земноводні цілеспрямовано відправляються шукати більш вологу дільницю грунту. Притисшись до нього черевцем, тварини вбирають в себе вологу, подібно промокашке. Амфібії здатні поглинати воду і всією шкірою. Для цього представники деяких видів наділені, наприклад, чудовими пристроями - ребровими борозенками. Ті утворять найтонші поглиблення в шкірі і працюють як могутні капілярні насоси, забезпечуючи високоефективний спосіб видобування води. А коли земноводні знаходяться на суші, організм міняє спеціалізацію цих пристроїв. Вони перемикаються на іншу роботу - транспортування води з брюшной сторони в інші частини тіла для його рівномірного зволоження

Спеціальним пристроєм для всмоктування води з трохи вологого грунту (водозаборником) у жаб і особливо жаб є так звана «тазова пляма», пронизана кровоносними судинами. У юних норных лопатоногов, американських родичів наших чесночниц, таку тазову пляму зовсім маленьку і займає всього 5 % всіх поверхні тіла. Однак його всмоктуюча здатність в 18 раз вище, ніж у іншої шкіри. Завдяки такому «водозаборному пристрою» молоді амфібії здатні полювати вдень під час літньої жари. Сидячи на трохи вологій землі, вони всмоктують таку ж кількість води, яке випаровує інша частина їх тіла.

Як недолік, так і надлишки води шкідливі для організму амфібій, особливо в юному віці. Виявляється, лягушатам прудовой, озерної і далекосхідної жаб, а також молоди сіркою і зеленої жаби, щоб не загинути від переизбытка вологи в організмі, не можна залишатися у водоймищі, як тільки вони розлучаться з хвостом і зябрами. Тільки для земноводних, що підросли вода стає безпечною. Це пов'язано з тим, що у жаб і жаб з'являються ті ж кошти, які їм будуть необхідні для запобігання від випаровування вологи в суху погоду. Такими універсальними коштами є захисна шкіра і спеціальні виділення шкіряних залоз, створююча тонку поверхневу плівку.Можливості для мешкання в пустелі

Звичайно процес розвитку пуголовків у водоймищах триває цілий сезон, оскільки він супроводиться дуже складними перебудовами всього організму. У деяких випадках, як у саламандр гірських видів і тритонів на півночі, дитинство затягується на дві-три роки. А у земноводних - жителів жарких країн, організм «настроєний» на прискорені процеси розвитку. Це пов'язано з сезонами дощів. Так, пуголовки деяких видів пустинних жаб завершують їх за 9-11 днів!

Приклад прискореного розвитку можуть продемонструвати представники одного з видів австралійських земноводних, які також породжують потомство в пустелі. Їх організм забезпечений спадковою програмою по синхронній взаємодії часу для відкладання ікри і розвитку молоди з періодом дощів в житлах цих амфібій. Адже в пустелях Австралії дощ може випасти усього раз в два роки. Але лише така подія станеться, жаби активно підіймаються з своїх підземних притулків на поверхню і метають ікру в калюжі, що утворилися. І раніше, ніж ці калюжі просохнуть, пуголовки устигають не тільки з'явитися на світло, але і перетворитися в жаб. А оскільки вони не можуть жити без води, то впадають в сплячку, заздалегідь закопавшись в землю (як інші жаби зариваються в мула до настання зими). Проходить рік або два, поки знов піде дощ. Тоді молоді жаби, отримавши сигнал від своїх аналізаторів, прокидаються і негайно виходять на поверхню, як і їх батьки, щоб дати початок новому поколінню.Життя в умовах бескормицы

Факти говорять, що жаба, посаджена в сире місце, може витримати без їжі більш двох років. Це пов'язано з тим, що організм амфібій наділений численними можливостями для життя в таких критичних ситуаціях, як бескормица.

Для підтримки своєї життєдіяльності земноводним - європейським жителям, треба зовсім небагато їжі. Поївши один раз в день, представники багатьох видів задовольняють цим свою потребу в енергії. Хороший апетит у амфібій спостерігається тільки літом і точно співпадає з періодом найбільш активного розмноження споживаних ними комах і інших беспозвоночных. Земноводні з теплих країн активні весь рік і набагато ненажерливіше за мешканців місць з помірним кліматом. Адже численність і відтворювання їх об'єктів живлення не припиняється весь рік. Багато їсть, наприклад, жаба-бик. Вона відчуває себе ситої при масі з'їденої їжі до 35 % від своєї ваги. Відома своєю ненажерливістю і одна з квакш Австралії. При довжині свого тіла 10,5 см цей хижак з однаковим азартом полює за комахами, рибками, амфібіями, ящірками, мишами, птахами. А пятипалый свистун - безхвоста южноамериканская амфібія, віддалений родич наших жаб, харчується навіть кажанами.

У несприятливі засушливі або холодні періоди комах буває мало, але амфібії не гинуть від голоду, а лише перестають зростати. Коли ж з'являється багато їжі, вони їдять до насичення і швидко зростають. А представники північних видів ще і забезпечені механізмом відкладання жиру «про запас», щоб пережити холодну зиму. За рахунок чого можлива життєдіяльність амфібій, наприклад, в бескормицу при похолоданні? Як ні дивно, але внаслідок того, що земноводні - тваринні холоднокровные. Адже амфібіям не уготована доля, як теплокровним, вести постійну боротьбу за підтримку температури свого тіла на певному рівні. Їх організму треба тільки трохи подтапливать свою «печку» харчовим биотопливом. Лише б компенсувати невеликі втрати при її охолодженні. У той же час теплокровні тварини вимушені продуцировать в 30-40 раз більше тепла. При такому економному витрачанні енергії земноводні можуть споживати набагато менше їжі і перенести тривалі періоди голодування. Під час похолодання, коли безхребетний корм амфібій ховається, у земноводних просто пропадає апетит. І чим холодніше стає, тим на більш тривалий термін розтягуються процеси виробітку енергії. При температурі тіла амфібії 150 З вони переварюють вечерю 4 дні, а при 120 З - 7 днів.Добова і сезонна циклічність

Земноводним не дані морфологічні і фізіологічні можливості для підтримки постійної температури тіла, тобто вони відносяться до холоднокровным тварин. Але холоднокровность - не недолік, як вважають багато які, а необхідна властивість організму земноводних. Воно забезпечує всюдисущим амфібіям свої переваги перед теплокровними тваринами, розширюючи межі мешкання в складних і мінливих умовах. Адже холоднокровные амфібії не залишені «напризволяще », а наділені безліччю прекрасних, чітко і цілеспрямовано діючих механізмів, що дозволяють їм проживати в місцях, несприятливих по температурних і влажностным параметрах, а також з обмеженою забезпеченістю їжею.

Одним з таких «мудрих» механізмів, закладених в організмі земноводних, є добова і сезонна циклічність, заснована на зміні періодів активності, що правильно чергується і спокою. У умовах різко змінних добових і річних температур і вогкості, що характерно для більшої частини суші, амфібії багатьох видів не можуть в будь-який час добувати собі прожиток. Тому їх організм «настроєний» на активність саме в періоди з найбільш оптимальними умовами середи. Така циклічність дозволяє земноводним проживати в тих географічних областях, де сприятливі для них умови існування становлять лише деяку, часто малу частину часу. Циклічність пов'язана з биоритмами завдяки «вбудованим» в організм тварин загадковим «біологічним годинам». У тропічних країнах циклічність майже не спостерігається в зв'язку незмінно достатньою вогкістю і постійністю температури.

Організм земноводних, що відносяться до холоднокровным тварин, для підтримки життя розрахований на сонячне тепло і тепло води. Вода має прекрасну властивість його поступово накопичувати і довго, як в термосі, зберігати при похолоданні. Коли наближається зимова пора, температура навколишнього середовища і води значно знижується, в організмі, наприклад, жаб включається механізм підготовки до сну. Їх кров гусне, всі життєві процеси сповільнюються, і амфібії приймаються шукати безпечне у всіх відносинах місце для сплячки. Пошуки координуються за допомогою генетично закладених знань і придбаного досвіду. Вони направляють жаб багатьох видів для зимівлі саме в те водоймище, де вода не промерзает до дна. До таких місць зимівлі цілі популяції амфібій добираються здалеку і закопуються глибоко в мула. Спадкова інформація «підказує» земноводним, що можна забратися і в колоди, що розкладаються або листя, щоб тепло, що виділяється при розпаді спасало їх від особливо низьких температур.

Але якщо все ж які-небудь різкі зміни погодних або інших умов приводять до вимирання великої кількості жаб, то існує таємничий регулюючий механізм збереження їх популяції. У наступному поколінні обов'язково народиться більше самиць, ніж самців. А значить в той період, коли вони підростуть і придбають здібність до розмноження, буде відкладено набагато більше ікри, ніж звичайне. Цей цілеспрямований механізм здійснює зовнішній контроль над всією популяцією, внаслідок чого відбувається відновлення чисельності амфібій.Можливість мешкання за Полярним довкола

Висока холодоустойчивость деяких земноводних забезпечує їх нормальну життєдіяльність в «північній ніші». Рідкісними показниками відрізняються, наприклад, деякі углозубы. Організму цих сибіряків дана здатність мешкати навіть за Полярним колом і витримувати температури до, а при +20С ним досить тепло. І навіть їх нерест починається при потепленні води лише до +4 - +50С. Відмічені випадки, коли знайдені після сторічного перебування у вічній мерзлоті углозубы, благополучно оживали.

Такі безхвості амфібії, як жаби і жаби деяких видів також здатні жити за Полярним колом. Життєву активність при нульовій і негативній температурі ним допомагають зберігати чудові добавки до крові на основі глюкози, що нагадують по своїй дії відомий автолюбителям «антифриз». Всі фізіологічні процеси організму цих земноводних «настроєні» на повноцінну життєдіяльність особня в суворих умовах, включаючи розмноження в ставках, частково покритих льодом. Як це ні дивне, але організм представників одного з американських «північних» видів теплолюбивого сімейства квакш також спеціально виробляє «антифриз», до складу якого входить гліцерин. Він дозволяє амфібіям жити при температурах нижче за нуль.

Здатність цих тварин мешкати в самих суворих умовах просто незбагненна. Все розраховане і влаштоване таким чином, що голі і холоднокровные земноводні живуть і породжують потомство не гірше укутаних в хутра ссавців. З покоління в покоління амфібії передають даний ним унікальний пристрій організму і дивні здатне
Дії при виробничих аваріях і катастрофах
Ю. Г.Афанасьєв, А.Г.Овчаренко, С.Л.Раско, Л.І.Трутнева Аварія - це пошкодження машини, верстата, устаткування, будівлі, споруди що супроводжується порушенням виробничого процесу і пов'язане з небезпекою для людських життів. Вони можуть відбутися на комунально-енергетичних мережах, транспорті,

Інтернет - рекламна мережа!
Катерина Кострюкова Активний розвиток Інтернет призвело до того, що в останні роки багато жителів планети живуть в двох світах - звичайному і мережевому. Причому, тривалість мережевий життя постійно збільшується. А все тому, що жити в світовій павутині набагато вигідніше - результат отримуєш

Сучасні уявлення про фізіологічні механізми термінової адаптації організму спортсменів
до впливів фізичних навантажень Доктор медичних наук Ю.В. Височин Кандидат біологічних наук, доцент Ю.П. Денісенко, Санкт-Петербургская державна академія фізичної культури ім. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург, Камський державний інститут фізичної культури, Набережні Човни Проблеми стійкості

Расін в оцінці французьких класиків XIX століття
Н.Н. Степанова У своїй знаменитій книзі «Про літературу, розглянутої у зв'язку з громадськими законами» (1800) мадам де Сталь проводить порівняльний аналіз давньої і нової літератури. Підкреслюючи перевагу останньої, письменниця приходить до висновку, що в «творах нового часу любов зображена

Філософія XVII століття та її вплив на художнє мислення де Сада
І.Ю. Іеронова В системі художнього мислення де Сада основний доктриною стає обгрунтування зла, а знаряддям для його затвердження, як не парадоксально це може здатися на перший погляд, є розум, витіснив віру і який замінив бога. Ідея не просто зла, але абсолютного зла є центральною у творчості

Видатні енергетики Росії: Д.Г. Жимерин (1906-1995)
Гвоздецький В. Л. Д. Г. Жимерин, - безсумнівно, одна з найяскравіших фігур серед керівників радянської промисловості. Його і любили, і боялися, і глибоко поважали, але головне - йому все і абсолютно довіряли: від І. В. Сталіна до рядового диспетчера енергосистеми. Про його якостях: розумі,

Столыпин Петро Аркадійович (Родовід)
Геннадій Сидоровнін, Кайзерслаутерн (Німеччина) 13 квітня - 143-я річниця від дня народження видатного державного діяча Росії. Перший відомий документ про рід Столипіних датований 1566 роком, коли « "Другий Тітович Столипін підписався на поручной записі бояр і дворян по кн[в'язі] Охлябініне".

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати