Загальна характеристика. Сучасна фауна земноводних, або амфібій, нечисленна, менш 2 тис. Видів. Протягом усього життя або хоча б в личинковому стані земноводні обов'язково пов'язані з водним середовищем, так як їх яйця позбавлені оболонок, що оберігають від дії, що висушує повітря. Дорослі форми для нормальної життєдіяльності потребують постійного зволоження шкіри, тому живуть лише поблизу водойм або в місцях з високою вологістю.
Типовий представник класу - жаба, на прикладі якої і дається зазвичай характеристика класу. Жаба має короткий тулуб без хвоста, видовжені задні кінцівки з плавальними перетинками. Передні кінцівки, на відміну від задніх, мають значно менші розміри; на них чотири пальці замість п'яти.
Покрови тіла. Шкіра гола і завжди покрита слизом, завдяки великій кількості слизових багатоклітинних залоз. Вона виконує не тільки захисну функцію і сприймає зовнішнє роздратування, але і бере участь в газообміні.
Скелет. У хребетному стовпі крім туловищного і хвостового відділів вперше в еволюції тварин з'являються шийний і крижовий відділи. У шийному відділі є лише один кільцеподібний хребець. Потім слід 7 тулубових хребців, що мають бічні відростки. У крижовому відділі теж один хребець, до якого причленяются кістки таза. Хвостовий відділ жаби представлений уростиль-освітою, що складається з 12 злилися хвостових хребців. Між тілами хребців зберігаються залишки хорди, є верхні дуги і остистий відросток. Ребра і грудна клітка у амфібій відсутні.
У черепі збереглися значні залишки хряща, що обумовлює подібність земноводних з кистеперої рибами. Скелет вільних кінцівок розчленовується на 3 відділи. Кінцівки пов'язані з хребетним стовпом через кістки поясів кінцівок. В пояс передніх кінцівок входять: грудина, дві воронячі кістки, дві ключиці і дві лопатки. Пояс задніх кінцівок представлений зрощеними тазовими кістками.
Внутрішні органи жаби лежать в порожнині тіла, яка вистелена тонким шаром епітелію і містить невелику кількість рідини. Велика частина порожнини тіла жаби зайнята органами травлення.
Травна система. У ротовій порожнині жаби знаходиться язик, який прикріплюється своїм переднім кінцем, і тварини викидають його при лові видобутку. На верхній щелепі жаби, а також на піднебінних кістках є недиференційовані зуби, в чому проявляється схожість з рибами. Слина не містить ферментів. Травний канал, починаючись ротоглоточной порожниною, переходить в глотку, потім в стравохід і, нарешті, в шлунок, який переходить в кишки. Дванадцятипала кишка лежить під шлунком, а решта кишки складаються петлями, потім переходять в задню (пряму) кишку і закінчуються клоакою. Є травні залози: слинні, підшлункова і печінка.
Дихальна система. У диханні жаби беруть участь не тільки легкі, але і шкіра. Легкі представлені тонкостінними мішками з пористої внутрішньої поверхнею. Повітря накачується в легені в результаті нагнітають рухів дна ротоглоточной порожнини. При пірнанні жаби її наповнені повітрям легені виконують роль гідростатичного органу.
З'являються черпаловідние хрящі, що оточують гортанну щілину і натягнуті на них голосові зв'язки, наявні тільки у самців. Посилення звуку досягається голосовими мішками, освіченими слизовою оболонкою ротової порожнини.
Система виділення. Продукти дисиміляції виділяються через шкіру і легені, але більша їх частина виділяється нирками. Від нирок по сечоводах сеча виводиться в клоаку. Деякий час сеча може накопичуватися в сечовому міхурі, який розташований у черевній поверхні клоаки і має з нею зв'язок.
Кровоносна система. Серце трикамерне, складається з двох передсердь і шлуночка. Скорочуються по черзі спочатку обидва передсердя, потім - шлуночок. У лівому передсерді кров артеріальна, в правому - венозна. В шлуночку кров частково змішується, але будова кровоносних судин таке, що мозок отримує артеріальну кров, венозна кров надходить у легені і шкіру, а в усі тіло змішана. Венозна кров у легенях і шкірі окислюється і надходить у ліве передсердя, т. Е. З'явився мале коло кровообігу. З усього тіла венозна кров надходить у праве передсердя.
Нервова система складається з тих же відділів, що і у риб, але в порівнянні з ними має ряд прогресивних рис: більший розвиток переднього мозку, повне розділення його півкуль. З головного мозку виходить 10 пар нервів. Поява амфібій, що супроводжувалося зміною проживання та виходом з води на сушу, було пов'язано зі значними змінами в будові органів чуття. В оці з'явилися сплощений кришталик і опукла рогівка, пристосовані до бачення на досить далеку відстань. Наявність століття, що захищають очі від дії, що висушує повітря, і мигательной перетинки вказують на подібність у будові ока амфібій з очима справжніх наземних хребетних.
У структурі органів слуху становить інтерес розвиток середнього вуха. Зовнішня порожнину середнього вуха закрита барабанною перетинкою, пристосованої до уловлювання звукових хвиль, а внутрішня порожнину є євстахієву трубу, що відкривається в глотку. В середньому вусі є слухова кісточка - стремено. В органі нюху є зовнішні і внутрішні ніздрі. Орган смаку представлений смаковими бруньками на мові, небі і щелепах.
Розмноження. Амфібії роздільностатеві. Статеві органи парні, складаються з злегка жовтуватих сім'яників у самця і пігментованих яєчників у самки. Від сім'яників відходять виносять протоки, проникаючі в передній відділ нирки. Тут вони з'єднуються з сечовими канальцями і відкриваються в сечовід, що функціонує так само, як і семяпровод, і відкривається в клоаку. Яйцеклітини з яєчників потрапляють в порожнину тіла, звідки через яйцеводи, що відкриваються в клоаку, виводяться назовні.
У жаб самці відрізняються від самок. Відмінними ознаками самців є горбки на внутрішньому пальці передніх ніг і голосові мішки (резонатори). Резонатори підсилюють звук при квакання. Голос вперше з'являється у земноводних; це пов'язано, очевидно, з життям на суші.
Розвиток у жаби, як і у інших земноводних, відбувається з метаморфозом. Личинки земноводних - типові мешканці води, що є відображенням способу життя предків.
Особливостями організації пуголовка, що повторюють ознаки предків, слід визнати рибообразних форму з довгим хвостовим плавцем, відсутність п'ятипалих кінцівок, зовнішні зябра, бічну лінію і один круг кровообігу. В процесі метаморфоза перебудовуються всі системи органів: відростають кінцівки; розсмоктуються зябра і хвіст; коротшають кишки; змінюються характер їжі і хімізм травлення, будова щелеп і всього черепа, шкірні покриви; здійснюється перехід від зябрового дихання до легеневого, глибокі перетворення відбуваються в системі органів кровообігу.
Швидкість розвитку пуголовків залежить від температури: чим спекотніше, тим воно швидше. Зазвичай на перетворення пуголовка в жабу потрібно 2-3 місяці.
Різноманіття земноводних. В даний час до класу земноводних відносяться 3 загони: хвостаті, безхвості і безногі.
Хвостаті амфібії (тритони, саламандри і т. Д.) Характеризуються подовженим хвостом і парними короткими кінцівками. Це найменш спеціалізовані форми. Очі маленькі, без століття. У деяких на все життя зберігаються зябра і зяброві щілини. У безхвостих амфібій (жаби, жаби) тіло коротке, без хвоста, з довгими задніми кінцівками. Серед них є ряд видів, які вживаються в їжу. До загону безногих відносяться черв'яки, які мешкають в тропічних країнах. Тіло їх червоподібне, позбавлене кінцівок. Харчуються черв'яки гниють рослинними залишками.
На Україні водиться найбільша з європейських жаб-жаба озерна, довжина тулуба якої досягає 17 см, і одна з найменших безхвостих земноводних - звичайна квакша, що має довжину 3,5-4,5 см. Дорослі квакші живуть зазвичай на деревах і мають спеціальні диски на кінцях пальців для прикріплення до гілок. Чотири види земноводних занесені в Червону книгу: тритон карпатський, тритон гірський, жаба очеретяна, жаба прудка.
Походження земноводних. До амфібіям відносяться форми, предки яких близько 300 млн. Років тому вийшли з води на сушу і пристосувалися до нових наземних умов життя. Від риб вони відрізнялися наявністю пятипалой кінцівки, легких і пов'язаними з ними особливостями кровоносної системи. З рибами їх об'єднувало розвиток личинки (пуголовка) у водному середовищі, присутність у личинок зябрових щілин, зовнішніх зябер, бічної лінії і відсутність зародкових оболонок під час ембріонального розвитку. В
се дані порівняльної морфології та біології вказують, що предків амфібій слід шукати серед стародавніх кистеперих риб. Перехідними формами між ними і сучасними амфібіями були викопні форми - стегоцефали, що існували в кам'яновугільному, пермському і тріасовому періодах. Ці найдавніші земноводні, судячи по кістках черепа, були надзвичайно схожі з давніми кистеперої рибами. Характерні ознаки їх: панцир з шкірних кісток на голові, боках і животі; спіральний клапан кишок, як у акулових риб, відсутність тіл хребців.
Стегоцефали були нічними хижаками, що жили в дрібних водоймах. Вихід хребетних на сушу відбувся в девонський період, який відрізнявся посушливим кліматом. У цей період перевага набували ті тварини, які могли по суші переселятися з пересихаючого водойми в сусідній. Розквіт (період біологічного прогресу) земноводних припадає на кам'яновугільний період, рівний, вологий і теплий клімат якого був сприятливий для амфібій. Тільки завдяки виходу на сушу хребетні отримали можливість в подальшому прогресивно розвиватися.