Иногда в открытом море можно наблюдать странное явление: точно стая воробьев вспорхнула с волны, пролетела несколько десятков метров, чуть прикоснулась к волне и быстро полетела дальше. Это чудесные серебристые рыбки, грудные плавники которых превратились в крылья. Сколько прародителей таких летающих рыбок гибло из поколения в поколение, пока их плавники не развились в крылья, позволяющие им выпрыгнуть из воды и улететь от погони на сотню метров! Способ очень эффективный, потому что враг теряет направление погони.

Но крыло рыбки – это крыло не птицы, а планера. Летающая рыбка не машет крыльями. Спасаясь от преследования, она быстро плывет к поверхности моря, энергично работая хвостом, крылышки-плавники прижаты к бокам туловища, все тело устремлено вверх. Наконец рыбка достигает поверхности. Подобно гидропланеру, она делает «разбег», расправляет крылья и взлетает, поддерживаемая встречным потоком воздуха. В воздухе рыбка летит, как планер. «Мотор» – ее хвост, он работал в воде.

Если нужно лететь дальше, рыбка коснется волны, опять наберет необходимую скорость и вновь взлетит. Обычно она пролетает 100—150 м, находясь в воздухе около 20 с. Наблюдали и более длительный полет – до 400 м с нахождением в воздухе до 1 мин. Планировать этой рыбке помогают также отраженные от волн воздушные потоки. Ими можно объяснить и залет рыбок на палубу высокого корабля. Ночью, когда рыбка не видит темного борта, она подлетает вплотную к нему, и обтекающий корпус поток воздуха заносит ее на палубу.

Летучие рыбы, принадлежащие в основном к семейству экзоцетовых, обычны в тропических водах всех океанов и довольно хорошо изучены. Известно, что полет этих рыб пассивный, планирующий. Сведения о летучих рыбах других систематических групп из иных вод гораздо скуднее. Видимо, поэтому бытует мнение, что рыбам вообще недоступен активный, машущий полет.

Однако природа гораздо многообразнее, чем нам представляется. Оказывается, именно такой полет свойственен мелким, длиной не более 9-10 см, рыбкам из семейства харациновых, живущим в пресных водах Южной Америки. Эти рыбки могут выпрыгивать из воды и с шумом пролетать по воздуху до 3-5 м с помощью взмахов довольно длинных и заостренных грудных плавников, относительные размеры которых меньше, чем у экзоцетид. Однако плавники эти снабжены гораздо более мощными мышцами, и кости плечевого пояса развиты значительно сильнее – они напоминают киль на грудине птиц. Вес мышц, приводящих в движение грудные плавники, достигает 25 % от веса тела, тогда как у родственного, но «нелетучего» рода тетрагоноптерус – всего лишь 0,7 %.

«Обычная» нелетучая рыба, выпрыгивая из воды, движется в воздухе по инерции: путь ее падения, как правило, ближе к вертикали, чем путь подъема, то есть падает она по более крутой дуге. У летучих харацинид, напротив, траектория подъема нередко значительно круче траектории спуска; достигнув высшей точки, они летят, лишь постепенно опускаясь к воде. Быстрому набору максимальной скорости, необходимой для полета, способствует сравнительно небольшое удлинение плавников-«крыльев», как у птиц, развивающих с места значительную скорость. Длительный машущий полет для рыб, видимо, затруднителен не только из-за их водного дыхания (кстати сказать, у пресноводных рыб в тропиках оно не так уж редко дополняется воздушным), но и из-за замедленного обмена веществ.

Всем летучим рыбам, насколько это известно, полет служит лишь средством защиты от водных хищников, более опасных, чем воздушные. На океанских просторах, открытых ветрам, выгоднее оказался планирующий полет, тогда как во внутренних водах развился машущий.

Любопытно, что сходные изменения в плечевом поясе и мышцах грудных плавников отмечены и у нашей чехони. При длине рыбки 23 см вес мышц, приводящих в движение грудные плавники, достигает 4,3 % от веса тела, а у родственного ей леща (длиной 24 см) – всего лишь 0,9 %. Так что, возможно, у чехони это зачатки машущего полета, пусть в самом примитивном виде. Проверить данное предположение можно с помощью киносъемки молодых рыбок, выпрыгивающих из воды.

Следующая глава >

Источник: bio.wikireading.ru

Земноводные

Земноводные, или амфибии (от греч. amphi — два и bios — жизнь), — это животные, ведущие двоякий образ жизни. Многие из них приспособились к жизни и на земле и в воде. Рождаются земноводные в основном в воде в виде головастиков и дышат жабрами. Далее происходит процесс, названный метаморфозом и головастики становятся взрослыми животными, которые уже способны к жизни на суше.

Лягушки, квакши (или древесницы) и жабы составляют самую крупную и известную группу амфибий. Они встречаются и в полных испарений тропических дождевых лесах, и в холодных северных болотах. Некоторые виды обитают и в полупустынях.

Вторую по значению группу составляют длиннохвостые, похожие на ящериц саламандры и тритоны, встречающиеся в основном в более прохладных регионах Северного полушария. Они прячутся под камнями и упавшими деревьями, чтобы уберечь свою тонкую кожу от высыхания.

И последняя группа — живущие в тропиках червяги, которые вообще не очень вписываются в представления об амфибиях. Эти загадочные червеобразные существа в большинстве своем живут под землей.

Саламандры

Тритоны и саламандры не могут издавать звуки. Но они распознают себе подобных так же уверенно, как и лягушки с жабами. Зрение, осязание и обоняние заменяют им голос. У многих из них имеются сложные ритуалы ухаживания. Изгибание тела, помахивание хвостом, взаимное обнюхивание — все это входит в сложный танец, ведущий к спариванию.

Хотя многие саламандры серые и незаметные, некоторые, например желтопятнистая амбистома, окрашены пестро. Среди самых ярких — европейские тритоны. Самцы, украшенные спинным гребнем, похожи на маленьких разноцветных драконов.

Желтопятнистая амбистома

Саламандры также значительно различаются по образу жизни. Взрослые особи большинства видов живут на суше. Днем они прячутся в темных сырых местах, а ночью выходят на поиски пищи. Многие всю жизнь проводят в воде, причему некоторых видов сохраняются перистые наружные жабры. И наконец, несколько слепых, неокрашенных видов живет в вечной тьме пещер. Разнообразие размеров этих неуловимых амфибий потрясает. Самые мелкие не превышают в длину 5 см, а американский скрытожаберник достигает 70 см. Но голиафом среди земноводных являются живущие в горных реках Китая Японии исполинские саламандры, достигающие полутораметровой длины и 23 кг веса.

Исполинская саламандра

 

Как дышат земноводные?

Головастики дышат жабрами; некоторых водных саламандр жабры сохраняются даже у взрослых особей. У лягушек и жаб имеются легкие, но большую часть кислорода они вдыхают через свою влажную кожу. Кислород легко проникает внутрь близко подходящих к поверхности тела кровеносных капилляров. Кожное дыхание столь эффективно, что более чем у половины видов саламандр во взрослой стадии легких даже и нет.

Что земноводные едят?

Головастики лягушек и жаб — вегетарианцы, а личинки саламандр питаются крохотными водными животными. Но все взрослые амфибии — плотоядны. У большинства видов имеется длинный, вытягивающийся язык, который высовывается с молниеносной скоростью, хватая любое оказавшееся рядом мелкое животное. Более крупную добычу они хватают передними лапками. Основа меню большинства амфибий — насекомые, но многие виды ловят все: от дождевых червей и пауков до рыбы и раков. Известны случаи, когда американские лягушки-быки ели мелких мышей.

Бывают ли от жаб бородавки?

Несмотря на бородавчатую внешность жаб, бородавок от них не бывает. Но многие земноводные выделяют яды, слегка раздражающие человеческую кожу. У жаб часто имеются заметные ядовитые железы позади глаз, у некоторых саламандр они расположены на хвосте для защиты от хищников. Ярко окрашенные южноамериканские древолазы — самые знаменитые. Бесчисленные поколения индейцев извлекали из этих животных яд. Всего лишь капли такого яда на наконечнике стрелы достаточно для того, чтобы моментально парализовать мелкую птицу или обезьяну.

Земноводные рыбы

Источник: mirfaunas.ru

Земноводные, или амфибии, — первые наземные позвоночные, еще сохранившие значительные связи с водной средой. У большинства видов яйца (икра) лишены плотных оболочек и могут развиваться только в воде. Каждое яйцо окружено прозрачной слизистой оболочкой, разбухающей в воде. Эмбрионы не имеют зародышевых оболочек (анамниа). Вылупившиеся из яиц личинки ведут водный образ жизни и лишь затем совершают метаморфоз (превращение), во время которого формируются особенности взрослых, ведущих наземный образ жизни.

Для взрослых земноводных характерны парные конечности с шарнирными суставами. Череп двумя затылочными мыщелками подвижно сочленяется с шейным позвонком. Тазовый пояс причленяется к поперечным отросткам крестцового позвонка. Формируются два круга кровообращения, полностью не разобщенные: в сердце два предсердия, но один желудочек. Глаза имеют подвижные веки. Органы боковой линии у взрослых обычно исчезают. Передний мозг увеличивается и разделяется на два полушария. Земноводные сохранили и признаки водных позвоночных. Проницаемая для воды и газов голая кожа имеет большое количество слизистых желез. Органами выделения служат почки и кожа. Температура тела у амфибий зависит от температуры окружающей среды и лишь слегка превышает последнюю.

Внешний вид земноводных разнообразен. У хвостатых амфибий тело удлиненное, ноги короткие, примерно одинаковой длины, всю жизнь сохраняется длинный хвост. У бесхвостых земноводных тело короткое и широкое, задние ноги прыгательные, значительно длиннее передних, хвост у взрослых особей отсутствует. Червяги (безногие) имеют длинное червеобразное тело без ног. У всех амфибий шея не выражена или выражена слабо. В отличие от рыб голова у них сочленяется с позвоночником подвижно.

Покровы. Кожа тонкая, всегда лишена чешуи (голая), но богата железами, выделяющими обильную слизь, что легко позволяет отличить земноводных от пресмыкающихся. У личинок слизистые железы одноклеточные, у взрослых — многоклеточные. Выделяемая слизь препятствует подсыханию кожи, что необходимо для кожного дыхания. У некоторых земноводных кожные железы выделяют ядовитый или жгучий секрет, защищающий их от хищников. Кожа — важный орган дыхания земноводных.

Окраска земноводных часто носит покровительственный характер. Некоторые, как, например, древесная квакша, способны изменять ее.

Скелетная мускулатура представлена множеством отдельных мышц, число которых у лягушки превышает 350. Ребра не соединяются с грудиной. Непарные плавники, если они есть, не имеют скелетных лучей. Крестец образован одним позвонком.

Скелет земноводных состоит из позвоночника, черепа, костей конечностей и их поясов. Позвоночник разделяется на отделы: шейный, состоящий из одного позвонка, туловищный — из ряда позвонков, крестцовый — из одного позвонка и хвостовой. У бесхвостых амфибий рудименты хвостовых позвонков срастаются в длинную косточку — уростиль. У некоторых хвостатых земноводных позвонки двояковогнутые: между ними сохраняются остатки хорды. У большинства же амфибий они либо выпуклые спереди и вогнутые сзади, либо, наоборот, вогнутые спереди и выпуклые сзади. Грудная клетка отсутствует.

Череп в основном хрящевой. С переходом от жаберного дыхания водных предков амфибий к легочному висцеральный скелет изменился. Скелет жаберной области частично видоизменился в подъязычную кость. Верхняя часть подъязычной дуги — подвесок, к которому у низших рыб прикрепляются челюсти, у амфибий в связи со срастанием первичной верхней челюсти с черепом превратилась в маленькую слуховую косточку — стремечко, расположенное в среднем ухе. Число пальцев на ногах у разных видов неодинаково.

Нервная система амфибий претерпела значительные усложнения по сравнению с таковой рыб. Головной мозг относительно крупнее. В связи с тем, что земноводные малоподвижны, мозжечок у них развит слабо. Промежуточный мозг сверху имеет придаток — эпифиз, а от дна его отходит воронка, с которой связан гипофиз. Средний мозг развит слабо. От головного и спинного мозга отходят нервы ко всем органам тела. Головных нервов десять пар. Спинномозговые нервы образуют плечевое и пояснично-крестцовое сцепления, иннервирующие передние и задние конечности.

Органы чувств у амфибий получили в процессе эволюции прогрессивное развитие. Носовая полость сообщается с ротовой внутренними ноздрями — хоанами. Среднее ухо снаружи ограничено барабанной перепонкой. Оно сообщается с глоткой каналом (евстахиевой трубой), что позволяет уравновешивать давление воздуха в нем с давлением внешней среды. Роговица глаза выпуклая, хрусталик линзообразной формы, есть веки, защищающие глаза. Органы обоняния имеют наружные и внутренние ноздри. У личинок и постоянно живущих в воде земноводных сохранились характерные для рыб органы боковой линии.

Органы пищеварения. Широкий рот ведет в обширную ротовую полость: у многих земноводных на челюстях, а также на нёбе расположены мелкие зубы, помогающие удерживать добычу. У амфибий имеется язык различной формы; у лягушек он прикреплен к передней части нижней челюсти и может выбрасываться изо рта, животные пользуются этим для ловли насекомых. В ротовую полость открываются внутренние ноздри — хоаны, а в глотку — евстахиевы трубы. У лягушки в проглатывании пищи принимают участие глаза; захватив ртом добычу, лягушка сокращением мышц втягивает глаза вглубь ротовой полости, проталкивая корм в пищевод. Через пищевод пища попадает в мешкообразный желудок, а оттуда — в сравнительно короткий кишечник, который разделен на тонкий и толстый отделы. В начало тонкой кишки по особым протокам поступают, желчь, вырабатываемая печенью, и секрет поджелудочной железы. В конечную часть толстой кишки — клоаку — открываются мочеточники, проток мочевого пузыря и половые протоки.

Органы дыхания
изменяются с возрастом животного. Личинки земноводных дышат наружными или внутренними жабрами. У взрослых амфибий развиваются легкие, хотя у некоторых хвостатых амфибий жабры сохраняются пожизненно. Легкие имеют вид тонкостенных эластичных мешков со складками на внутренней поверхности.

Кровеносная система. Амфибии в связи с воздушным дыханием имеют два круга кровообращения. Сердце амфибий трехкамерное, оно состоит из двух предсердий и желудочка. Левое предсердие принимает кровь из легких, а в правое поступает венозная кровь со всего тела с примесью артериальной крови, идущей от кожи. Кровь из обоих предсердий вливается в желудочек через общее отверстие с клапанами. Желудочек продолжается в крупный артериальный конус, за которым следует короткая брюшная аорта. У бесхвостых амфибий аорта делится на три пары симметрично отходящих сосудов, являющихся видоизмененными приносящими жаберными артериями рыбообразных предков. Передняя пара — сонные артерии, несут артериальную кровь к голове. Вторая пара — дуги аорты, изогнувшись на спинную сторону, сливаются в спинную аорту, от которой отходят артерии, несущие кровь к разным органам и участкам тела. Третья пара — легочные артерии, по ним венозная кровь течет в легкие. По пути к легким от них ответвляются большие кожные артерии, направляющиеся в кожу, где разветвляются на множество сосудиков, обусловливая кожное дыхание, имеющее у амфибий большое значение. Из легких артериальная кровь по легочным венам движется в левое предсердие.

Венозная кровь от задней части тела частично проходит в почки. Вены, выходящие из почек, образуют непарную заднюю (нижнюю) полую вену. Другая часть крови от заднего отдела тела течет по двум сосудам, которые, сливаясь, образуют брюшную вену. Она направляется, минуя почки, в печень и участвует вместе с воротной веной печени, несущей кровь от кишечника, в образовании воротной системы печени. По выходе из печени печеночные вены впадают в заднюю полую вену, а последняя — в венозный синус (венозную пазуху) сердца, представляющий расширение вен. Венозный синус принимает кровь от головы, передних конечностей и кожи. Из венозного синуса кровь изливается в правое предсердие.

Органы выделения у взрослых амфибий представлены туловищными почками. От почек отходит пара мочеточников. Выводимая ими моча сначала попадает в клоаку, а оттуда — в мочевой пузырь. У зародышей амфибий функционируют головные почки.

Органы размножения. Все земноводные раздельнополы. У самцов имеются два семенника, расположенных в полости тела близ почек. Семявыносящие канальцы, пройдя через почку, впадают в мочеточник, представленный вольфовым каналом, который служит для выведения мочи и спермы. У самок большие парные яичники лежат в полости тела. Созревшие яйца выходят в полость тела, откуда попадают в воронкообразные начальные отделы яйцеводов. Проходя по яйцеводам, икринки покрываются прозрачной толстой слизистой оболочкой. Яйцеводы открываются в клоаку.

Развитие у земноводных проходит со сложным метаморфозом. Из икринок выходят личинки, отличающиеся как по строению, так и по образу жизни от взрослых особей. Личинки земноводных — настоящие водные животные. Обитая в водной среде, они дышат жабрами. Жабры у личинок хвостатых амфибий наружные, ветвистые; у личинок бесхвостых земноводных жабры сначала наружные, но вскоре становятся внутренними. Кровеносная система личинок земноводных сходна с таковой рыб и имеет только один круг кровообращения. У них имеются органы боковой линии. Передвигаются в основном за счет движения уплощенного хвоста, отороченного плавником.

При превращении личинки во взрослое земноводное происходят глубокие изменения большинства органов. Появляются парные пятипалые конечности, у бесхвостых амфибий редуцируется хвост. Жаберное дыхание заменяется легочным, жабры обычно исчезают. Вместо одного круга кровообращения развиваются два: большой и малый (легочный). У мексиканской амбистомы наблюдается неотения — способность размножаться на стадии личинки, т. е. достигать половой зрелости при сохранении личиночных черт строения.

Места обитания земноводных разнообразны, но большинство видов придерживается влажных мест, а некоторые проводят в воде всю жизнь, не выходя на сушу. Тропические земноводные — червяги — ведут подземный образ жизни. Своеобразная амфибия — балканский протей обитает в водоемах пещер; глаза у него редуцированы, а кожа лишена пигмента. Земноводные относятся к группе холоднокровных животных, т. е. температура их тела непостоянна и зависит от температуры окружающей среды. Уже при 10°С их движения становятся вялыми, а при 5-7°С они обычно впадают в оцепенение. Зимой в условиях умеренного и холодного климата жизнедеятельность амфибий почти замирает. Лягушки зимуют обычно на дне водоемов, а тритоны — в норках, во мху, под камнями.

Источник: zooclub.ru