Земноводные: тело лягушки, дыхание и превращение головастика
Проследим смену среды и органов при развитии, а также работу кожи, лёгких, сердца и конечностей взрослой лягушки.
Федеральная программа · базовый уровень · 8 класс
Систематические группы животных
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Местообитания и строение земноводных
- Конечности, позвоночник и движение на суше и в воде
- Личиночные жабры, лёгочное и кожное дыхание взрослой особи
- Сердце и два круга кровообращения
- Размножение и метаморфоз
- Многообразие, роль и охрана земноводных
Как это устроено
У взрослой лягушки задние конечности помогают прыжкам и плаванию, передние поддерживают тело при приземлении. Скелет имеет позвоночник и пояса конечностей; его строение отличается от скелета рыбы. Влажная кожа проницаема для газов и воды. Это полезно для газообмена, но повышает чувствительность к высыханию и некоторым загрязнителям, поэтому среда и поведение важны для жизни земноводного.
Проследим типичную последовательность у лягушки: из оплодотворённой икринки развивается зародыш; после выхода из оболочки водный головастик имеет хвост и жабры; затем растут задние и передние конечности, развиваются лёгкие и меняются органы питания. Хвост не «отваливается»: его ткани постепенно рассасываются и используются организмом. Одновременно перестраиваются кровообращение и органы чувств. Не следует представлять это как мгновенное превращение за один день. У некоторых земноводных личинка сохраняет отдельные признаки, а у некоторых лягушек развитие проходит без свободноплавающего головастика.
У взрослой лягушки газообмен связан и с лёгкими, и с кожей; соотношение меняется с видом, температурой, активностью и условиями. Сердце имеет два предсердия и один желудочек, а кровообращение включает лёгочно-кожный и системный пути. Смешение потоков в сердце и сосудах сложнее, чем фраза «вся кровь одинаково смешивается»; школьная схема показывает общие пути, а не точные доли кислорода у каждой ткани.
Земноводные участвуют в пищевых сетях как потребители беспозвоночных и добыча других животных. Их численность может снижаться из-за разрушения местообитаний, загрязнения, болезней и изменения климата; причины различаются по регионам и видам. Охрана включает сохранение чистых водоёмов и влажных наземных участков, соединённых путями перемещения. Не нужно ловить и переносить лягушек без нужды: это может навредить животному и распространить инфекции между водоёмами.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Земноводные (амфибии)
Линия позвоночных четвероногих, представители которой обычно имеют водную или связанную с влажной средой стадию размножения и проницаемые покровы.
Пример: Лягушка, жаба, тритон и саламандра — земноводные.
Важно: Не каждый вид постоянно живёт наполовину в воде и наполовину на суше.
- Четвероногие
Эволюционная группа позвоночных, произошедшая от предков с четырьмя конечностями; некоторые современные линии вторично утратили конечности.
Пример: Лягушка и птица — четвероногие по происхождению, хотя их передние конечности работают по-разному.
- Головастик
Водная личинка большинства бесхвостых земноводных: на ранних стадиях имеет хвост и дышит жабрами; строение рта, пища и темп развития зависят от вида и возраста.
Пример: На последовательных снимках головастика сначала появляются задние, затем передние конечности; это не отдельные виды животных.
- Метаморфоз
Последовательная перестройка строения и функций при переходе личинки ко взрослой стадии, а не внезапное появление ног у неизменившегося животного.
Пример: У типичной лягушки развиваются конечности и лёгкие, перестраиваются пищеварение и кровообращение, а хвост личинки уменьшается.
- Кожный газообмен
Диффузия кислорода и углекислого газа через тонкую влажную кожу между внешней средой и кровью в расположенных под кожей капиллярах.
Пример: Когда лягушка находится в воде, доля кислорода, получаемого через кожу, может возрастать; точная доля зависит от вида и условий.
- Лёгкое
Воздушный орган, внутренняя поверхность которого обеспечивает переход кислорода в кровь и углекислого газа из крови; у разных земноводных лёгкие развиты неодинаково.
Пример: Взрослая лягушка получает часть кислорода через лёгкие, но у некоторых саламандр лёгких нет.
- Два круга кровообращения
Два связанных с сердцем пути движения крови: лёгочно-кожный ведёт к органам газообмена, системный — к остальным органам; кровь возвращается к сердцу по каждому пути.
Пример: У лягушки кровь из желудочка поступает в сосуды лёгких и кожи либо органов тела, а затем возвращается в разные предсердия.
Важно: Два круга не означают полного разделения потоков в трёхкамерном сердце.
- Икра земноводного
Яйца многих земноводных с защитными, обычно студенистыми оболочками; для развития им требуется вода или влажная среда, так как твёрдой скорлупы у них нет.
Пример: У многих лягушек зародыш развивается в икринке, отложенной в водоёме.
Важно: Способы откладки и ухода за потомством разнообразны; не каждый вид оставляет икру открыто в пруду.
Пример по шагам
У головастика есть жабры, а взрослая лягушка может дышать лёгкими. Значит ли это, что её кожа не участвует в газообмене?
- Метаморфоз действительно меняет главные органы и способы дыхания.
- Но тонкая влажная кожа взрослой лягушки остаётся способной к обмену газов.
- Доля кожного и лёгочного газообмена зависит от условий и вида.
Вывод: Взрослая лягушка сочетает несколько путей газообмена; их не следует сводить к одному.
Практическая работа
Сопоставление стадий развития
- По готовым снимкам расположите икру, раннего головастика, головастика с конечностями и взрослую лягушку.
- Для каждой стадии отметьте видимые хвост и конечности, а органы дыхания подпишите по проверенной схеме, не по фотографии.
- Добавьте одну оговорку о том, что у других земноводных цикл может отличаться.
Что можно заключить: Метаморфоз — последовательная перестройка многих органов, а не только появление ног.
Безопасность: Не собирайте икру и головастиков и не переселяйте животных между водоёмами ради задания.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.