Размножение, развитие и происхождение земноводных

Земноводные – раздельнополые животные. Внешние различия между самцами и самками (половой диморфизм) практически не выражены.

Оплодотворение наружное, происходит в воде, как и у большинства рыб.

Для многих амфибий характерно брачное поведение, часто сопровождающееся голосовыми сигналами. Самцы некоторых лягушек могут издавать громкие звуки для привлечения самок.

Мужская половая система представлена парными округлыми семенниками, расположенными рядом с почками. От них отходят семявыносящие канальцы, которые объединяются в мочеточники, одновременно служащие самцам семяпроводами. По ним сперматозоиды попадают в клоаку, из которой выделяются наружу.

Женская половая система представлена парными яичниками. Весной их размер сильно увеличивается, через тонкую стенку просвечиваются крупные яйца. Созревшие икринки попадают в брюшную полость тела, затем проходят через яйцевод и через клоаку выводятся наружу.

После окончания зимней спячки земноводные приступают к размножению. В тёплые весенние вечера, в конце апреля и в мае лягушки в больших количествах собираются в мелких водоёмах, которые хорошо прогреваются за день. После периода размножения большинство видов земноводных покидают водоёмы.

Самки откладывают икру в воду, а самцы поливают её жидкостью со сперматозоидами. Форма кладки икринок различна у разных видов земноводных.

Икринки покрыты оболочкой, которая защищает их от механических повреждений. Через некоторое время оболочка, отложенных в воду икринок, набухает. Благодаря этому между ними циркулирует вода с растворённым в ней кислородом, необходимым для дыхания развивающегося в яйце зародыша.

У жаб и лягушек через неделю, а у тритонов через две-три из яиц выходят личинки. Они имеют большую голову, поэтому их называют головастиками. Головастики по своему строению значительно ближе к рыбам, чем к взрослым амфибиям. Они имеют рыбообразную форму тела, хвост, который окружен плавательной перепонкой.  Дышат они жабрами, у них есть боковая линия, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Питаются головастики водными растениями и одноклеточными водорослями.

Развитие земноводных

В ходе развития у них  появляются сначала задние, а потом и передние ноги, сердце становится трёхкамерным, развиваются лёгкие и малый круг кровообращения, изменяются и другие системы органов. Личиночные органы отмирают. У бесхвостых при этом утрачивается хвост. Через пятьдесят–шестьдесят суток с тёплой воде и восемьдесят суток в холодной воде превращение, или метаморфоз, завершается формированием лягушонка – маленькой копии взрослой особи. Лягушонок переходит с питания растительной пищи на животную.

Итак, родство земноводных  с рыбами хорошо проявляется в процессах размножения и развития. Развитие земноводных происходит с метаморфозом, в результате которого личинка с типичным водным образом жизни превращается во взрослое животное, способное жить и в водной и в наземной среде.

Большинство земноводных откладывают икру в водоёмы, но известны и исключения. Например, амфиума, гигантская саламандра  и некоторые другие амфибии откладывают икринки на суше. Но даже в этих случаях им необходима повышенная влажность воздуха.

Самка веслоногой лягушки носит икринки на своём теле, прикрепляя к животу.  Самцы жаб-повитух обматывают шнурообразную кладку вокруг задних ног.

Происхождение земноводных

Предками земноводных, вероятно, были кистепёрые рыбы.

Учёные предполагают, что одной из наиболее развитых кистепёрых рыб был тиктаалик. Он имел ряд переходных признаков, которые сближают его с земноводными: укороченный череп, относительно подвижная голова, наличие локтевого и плечевого суставов.

Он дышал через отверстия, расположенные на конце плоской вытянутой головы.

Первые амфибии появились в пресных водоёмах около 350 миллионов лет назад. Это ихтиостегиды. Они были настоящими переходными формами между кистепёрыми рыбами и земноводными, так как сочетали признаки рыб и земноводных. У них были рыбий хвост, вытянутая голова. Кожа была покрыта мелкой рыбьей чешуей. С земноводными их сближало наличие парных пятипалых конечностей. Ихтиостегиды жили не только в воде, но и на суше. Можно предположить, что они размножались и кормились в водоёмах, периодически выползая на поверхность.

В ходе дальнейшей эволюции возникали различные группы земноводных.

Лабиринтодонты  имели небольшие размеры и рыбообразное тело. Более поздние виды достигали размеров до одного метра, тело их было уплощено и заканчивалось коротким толстым хвостом.

Позднее возникла  группа амфибий — лепоспондилы. Они имели небольшие размеры и были хорошо приспособлены к жизни в воде. Самый крупный представитель достигал одного метра в длину. Лепоспондилы имели удлинённое тело и недоразвитые конечности.

Всех древних вымерших земноводных называют стегоцефалами, или панцирно-головыми, за сплошной панцирь из кожных костей, покрывавший черепную коробку сверху и с боков. Они были тесно связаны с водоёмами. Период, в который жили стегоцефалы, видимо, характеризовался сезонными засухами. Благодаря лёгочному дыханию и мускулистым плавникам они могли переползать из одного пересыхающего водоёма в другой. Некоторые из таких животных задерживались на суше и питались древними беспозвоночными. Нападать на них никто не мог, так как на земле в те времена еще не было хищных наземных позвоночных.

Примерно так предки современных земноводных могли переходить от водного образа жизни к наземному. Из поколения в поколение у них совершенствовались приспособления к обитанию на суше: парные плавники превращались в пятипалые конечности, усложнялось строение лёгких, двухкамерное сердце превратилось в трёхкамерное, образовался второй (малый) круг кровообращения.

В ходе дальнейшей эволюции стегоцефалы дали начало более приспособленным для наземного существования  группам животных: современным земноводным – хвостатым и бесхвостым, и примитивным пресмыкающимся.

Итак, в жизненном цикле земноводных чётко выделяются четыре стадии развития: яйцо, личинка (головастик), период метаморфоза, взрослая особь.

Первые земноводные появились около 350 миллионов лет назад от древних кистепёрых рыб.