Разница между земноводными и рыбами

Разница между земноводными и рыбами

Разница между земноводными и рыбами

Рыбы и земноводные в системе биологической классификации являются классами (или парафилетическими группами), входящими в более высокую таксономическую группу – тип позвоночных (хордовых) животных. Чем отличаются земноводные от рыб биологически? Рассмотрим вопрос, используя последние данные науки.

статьи

На сегодняшний день установлено, что жизнь на Земле впервые возникла в океане. Долгая эволюция простейших организмов постепенно привела к усложнению их биологической организациии в конце концов к появлению рыб – позвоночных животных, чья жизнь полностью связана с водоемами.

Когда растения вышли из океана на сушу, животные двинулись вслед за источниками пищи: сначала «вегетарианцы», а затем и хищники.

Рыбы, постепенно видоизменяясь, стали преобразовываться в существа, более приспособленные для жизни на мелководье и прилегающих к берегу участках суши – так появились земноводные.

Отличие земноводных от рыб в первую очередь в том, что они адаптировались к дыханию вне океана.

Однако тесная связь с водоемом заставила развить комбинированное дыхание: кроме легких (как у всех обитателей суши), у земноводных есть дополнительные органы дыхания – жабры, а некоторые вообще дышат с помощью кожного покрова (это называется «кожное дыхание»). Однако ряд видов имеет только легкие – например, жабы, которые живут в более сухой среде, чем большинство земноводных.

Сравнение

Таксономически (то есть в системе классификации) рыбы и земноводные являются равнозначными классами позвоночных животных. Как мы установили, земноводные произошли от рыб в процессе приспосабливания к изменившимся условиям жизни. Вместе с тем у них осталось довольно большое количество одинаковых черт строения, образа жизни и размножения. Что же у них общего?

Во-первых, это размножение, которое осуществляется с помощью метания икры. Разумеется, из этого правила есть исключения. Существуют живородящие рыбы (например, некоторые акулы) и живородящие земноводные (ряд видов жаб и саламандр). Однако размножение путем икрометания встречается и у рыб, и у земноводных значительно чаще. Живорождение – это, скорее, исключение из правил.

Во-вторых, и те и другие являются холоднокровными животными, поэтому сильно зависят от температуры окружающей среды: если для рыб среда более комфортна – ведь вода не остывает ниже нуля (у них всегда есть возможность уйти от «наступающего» льда на глубину), то у земноводных не все так хорошо. Когда температура воздуха становится слишком низкой для нормального метаболизма, они впадают в спячку. Интересно, что практически все земноводные не могут жить в соленой воде, в то время как рыбы распространены повсеместно. Это связано с особенностями кожного дыхания: через чувствительную кожу растворенная в морской воде соль «вытягивает» из организма животного влагу, которая имеет меньшую соленость, и оно гибнет от обезвоживания – такой вот парадокс! Исключением является южноамериканская жаба-ага, которая в процессе эволюции приспособилась к жизни в соленой воде.

Таблица

Подведем итог, в чем разница между земноводными и рыбами. Помимо перечисленного, можно добавить, что у икромечущих земноводных в процессе размножения присутствует стадия, которой нет у рыб.

Это, например, всем нам хорошо известные головастики – промежуточное звено между икринкой и взрослой лягушкой. Кстати, изучая его развитие, биологи смогли наблюдать своего рода мини-эволюцию земноводных. Головастики появляются на свет с наружными жабрами и хвостами, но без лап.

Постепенно у них возникает легочное дыхание, отваливается хвост и вырастают лапы – и вскоре перед нами предстает полноценная лягушка.

ЗемноводныеРыбы
КлассификацияКласс, входящий в тип хордовых животныхКласс, входящий в тип хордовых животных
ПитаниеРастительноядные, всеядные, хищникиРастительноядные, всеядные, хищники
РазмножениеИкрометание, живорождение. У бесхвостых земноводных существует стадия развития между икринкой и взрослой особью – головастикиИкрометание, живорождение
Образ жизниХолоднокровные животные, сильно зависят от температуры окружающей среды. При понижениименьше критической впадают в спячку. Могут жить только в пресной воде (за крайне редким исключением)Холоднокровные животные. При понижении температуры воды снижают жизненную активность, но в спячку не впадают. Разные виды рыб приспособились к существованию как в соленой, так и в пресной воде. Есть виды, которые могут жить в пресных водоемах и в море

Рыба и лягушка: сходства и различия

Разница между земноводными и рыбами

Еще на уроках биологии учителя рассказывают о различных представителях фауны. Среди них – первые хордовые и позвоночные жители нашей планеты. К ним относятся рыбы и амфибии. О сходствах и различиях рыбы и лягушки читайте в статье.

Рыбы

Эти позвоночные животные издревле населяли всевозможные водоемы. Эволюция заставила их измениться, в результате чего на сушу вышли первые земноводные. Рыбы обитают почти повсеместно. Они являются крупнейшим надклассом первичных хордовых животных. Всего науке известно более двадцати тысяч видов этих животных.

Рыбы – хладнокровные представители фауны. Они сильно зависят от температуры окружающей среды, скорость процессов их жизнедеятельности меняется в зависимости от температурных условий. В зимнее время года, когда вода остывает до нуля градусов и ниже, рыбы просто спускаются ко дну водоема, ведь там всегда плюсовая температура.

Рыба и лягушка являются важнейшими составляющими многих пищевых цепей. Они не только поедают другие растительные и животные организмы, но и сами становятся пищей для хищников. Многие рыбы являются добычей для человека. Из-за того, что огромное количество этих животных погибает в результате рыбалок, некоторые виды рыбы были занесены в Красную книгу или же исчезли с лица Земли.

Лягушки

Амфибии – первые животные, ступившие на сушу. Они могут жить как на земле, так и в воде. В то время как рыбы обитают и в соленых, и в пресных водоемах, земноводных можно встретить лишь у рек.

Рыба и лягушка обладают рядом сходств и различий. У амфибий есть ярко выраженные конечности, которые позволяют земноводным высоко прыгать. Их кожа голая, покрытая слизью.

У них хорошо развито зрение – это помогает им замечать добычу издалека и впоследствии ловить ее длинным липким языком. Лягушки являются хладнокровными животными, поэтому пик их активности приходится на теплое время года.

Чаще всего их можно встретить в заболоченных местах, влажных лесах и различных водоемах.

Сходства

Описывая сходство рыб и лягушек, нельзя не сказать, что они похожи не только внешне, но и внутренне. Это проявляется в том, что только что вылупившиеся головастики напоминают по форме небольших рыб.

Во взрослом состоянии их сходство обуславливается тем, что головы этих представителей фауны плавно переходят в туловище.

У лягушки есть один-единственный шейный позвонок, а у рыбы шею заменяют задние жаберные крышки.

Кроме того, и рыба, и лягушка обладают ротовой щелью и крупными глазами. Это одно из наиболее очевидных сходств в их внешнем строении. Что касается носовых пазух и ноздрей, то у амфибий и рыб их по две пары. Правда, две из четырех ноздрей лягушки находятся у нее во рту, в то время как все ноздри рыбы располагаются на ее голове.

Рыба и лягушка обладают хорошо развитой мускулатурой. Если у амфибий это связано с двигательной активностью, то у рыб – с плаваньем. Дело в том, что им важно держаться в воде и сопротивляться ее течению. У них есть отдельные мышцы, которые отвечают за движения глаз, плавников и других частей их тела.

И те, и другие представители фауны откладывают икру. При этом мальки рыб и головастики являются хордовыми. Оба представителя фауны хладнокровные, что делает их зависимыми от температуры вокруг.

Различия

Как говорилось ранее, рыба и лягушка обладают как сходствами, так и различиями. Они бывают как внешними, так и внутренними.

В первую очередь они кроются в строении скелета. У лягушки есть шейный позвонок, в то время как у рыбы он отсутствует, а в черепе земноводного находится меньше костей. Голова лягушки соединена с туловищем подвижно. Ее спинной мозг защищен несколькими дугами. В то время как у рыб есть жабры, у земноводных нет ни жаберных костей, ни их крышек.

Мышечный скелет также отличается у этих представителей фауны. В связи с тем, что лягушка не только плавает в воде, но и передвигается по суше, мышцы ее конечностей хорошо развиты.

Кроме того, она может опускать и приподнимать свою голову. Амфибии могут двигаться в разных направлениях, в то время как движения рыб однообразны и чем-то схожи со змеиными. Различие лягушки и рыбы кроется и в строении их глаз.

Дело в том, что у рыбы они плоские, а у земноводного – выпуклые.

Форма тела этих представителей фауны очень непохожа. Во-первых, форма тела рыбы обтекаема, что способствует ее высокой скорости передвижения в воде. Кожа водных жителей, как правило, покрыта чешуями, а кожа амфибий голая. Это одно из многочисленных различий между земноводными и рыбами.

Земноводные

Разница между земноводными и рыбами

Земноводные (они же амфибии) – первые появившиеся в процессе эволюции наземные позвоночные.

При этом они все еще сохраняют тесную связь с водной средой, обычно живя в ней на личиночной стадии. Типичные представители земноводных – лягушки, жабы, тритоны, саламандры.

Наиболее разнообразны в тропических лесах, так как там тепло и сыро. Среди амфибий нет морских видов.

Представитель земноводных – красноглазая древесная лягушка

Общая характеристика земноводных

Земноводные — это немногочисленная группа животных, насчитывающая около 5000 видов (по другим источникам около 3000). Их разделяют на три отряда: Хвостатые, Бесхвостые, Безногие. Привычные нам лягушки и жабы принадлежат бесхвостым, тритоны — хвостатым.

У амфибий появляются парные пятипалые конечности, представляющие собой многочленные рычаги. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья, кисти. Задняя конечность — из бедра, голени, стопы.

У большинства взрослых земноводных в качестве органов дыхания развиваются легкие. Однако они не столь совершенны, как у более высокоорганизованных групп позвоночных. Поэтом в жизнедеятельность амфибий большую роль имеет кожное дыхание.

Появление в процессе эволюции легких сопровождалось появлением второго круга кровообращения и трехкамерного сердца. Хотя есть второй круг кровообращения, из-за трехкамерного сердца не происходит полного разделения венозной и артериальной крови. Поэтому к большинству органов поступает смешанная кровь.

Глаза имеют не только веки, но и слезные железы для смачивания и очищения.

Появляется среднее ухо с барабанной перепонкой. (У рыб только внутреннее.) Барабанные перепонки видны, находятся по бокам головы позади глаз.

Кожа голая, покрыта слизью, в ней много желез. Не предохраняет от потери воды, поэтому живут близ водоемов. Слизь защищает кожу от высыхания и бактерий. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Через кожу также всасывается вода. Кожные железы многоклеточные, у рыб одноклеточные.

Из-за неполного разделения артериальной и венозной крови, а также несовершенного легочного дыхания обмен веществ у земноводных медленный, как и у рыб. Они также относятся к холоднокровным животным.

Размножаются амфибии в воде. Индивидуальной развитие протекает с превращением (метаморфозом). Личинка лягушек называется головастиком.

Земноводные появились около 350 млн лет назад (в конце девонского периода) от древних кистеперых рыб. Их расцвет произошел 200 млн лет назад, когда Землю покрывали огромные болота.

В скелете земноводных меньше костей, чем у рыб, так как многие кости срастаются, другие же остаются хрящами. Таким образом, их скелет легче, чем у рыб, что важно для обитания в воздушной среде, которая является менее плотной, чем водная.

Мозговой череп срастается с верхними челюстями. Подвижной остается только нижняя челюсть. В черепе сохраняется много хрящей, которые не окостеневают.

Опорно-двигательная система земноводных имеет схожа с таковой рыб, но имеет ряд ключевых прогрессивных отличий.

Так, в отличие от рыб, череп и позвоночник подвижно сочленены, что обеспечивает подвижность головы относительно шеи. Впервые появляется шейный отдел позвоночника, состоящий из одного позвонка.

Однако подвижность головы не большая, лягушки могут только наклонять голову. Хотя у них и есть шейный позвонок, во внешнем виде тела шеи нет.

У земноводных позвоночник состоит из большего количества отделов, чем у рыб.

Если у рыб их только два (туловищный и хвостовой), то у земноводных четыре отдела позвоночника: шейный (1 позвонок), туловищный (7), крестцовый (1), хвостовой (одна хвостовая кость у бесхвостых или ряд отдельных позвонков у хвостатых амфибий). У бесхвостых амфибий происходит срастание хвостовых позвонков в одну кость.

Конечности земноводных сложные. Передние состоят из плеча, предплечья и кисти. Кисть состоит из запястья, пясти и фаланг пальцев. Задние конечности состоят из бедра, голени и стопы. Стопа состоит из предплюсны, плюсны и фаланг пальцев.

Пояса конечностей служат для опорой для скелета конечностей. Пояс передней конечности земноводного состоит из лопатки, ключицы, вороньей кости (коракоида), общей для поясов обеих передних конечностей грудины. Ключицы и коракоиды сращены с грудиной. Из-за отсутствия или недоразвития ребер, пояса лежат в толще мускулатуры и никак опосредовано не прикреплены к позвоночнику.

Пояса задних конечностей состоят из седалищных и подвздошных костей, а также лобковых хрящей. Срастаясь, они сочленяются с боковыми отростками крестцового позвонка.

Ребра, если есть, короткие, грудной клетки не образуют. У хвостатых амфибий ребра короткие, у бесхвостых их нет.

У бесхвостых земноводных локтевая и лучевая кости срастаются, также срастаются кости голени.

Мышцы земноводных имеют более сложное строение, чем у рыб. Мышцы конечностей и головы специализированы. Мышечные пласты распадаются на отдельные мускулы, которые обеспечивают движение одних частей тела относительно других. Земноводные не только плавают, но и прыгают, ходят, ползают.

Пищеварительная система земноводных

Общий план строения пищеварительной системы земноводных сходен с рыбьей. Однако появляются некоторые новшевства.

Передний коней языка лягушек прирастает к нижней челюсти, а задний остается свободным. Такое строение языка позволяет ловить им добычу.

У земноводных появляются слюнные железы. Их секрет смачивает пищу, но никак не переваривает ее, так как не содержит пищеварительных ферментов. На челюстях бывают конические зубы. Они служат для удержания пищи.

За ротоглоточной полостью находится короткий пищевод, открывающийся в желудок. Здесь пища частично переваривается. Первый отдел тонкого кишечника — двенадцатиперстная кишка. В нее открывается единых проток, куда попадают секреты печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике переваривание пищи завершается, и питательные вещества всасываются в кровь.

Непереваренные остатки пищи попадают в толстый кишечник, откуда перемещаются в клоаку, представляющую собой расширение кишечника. В клоаку также открываются протоки выделительной и половой систем. Из нее непереваренные остатки попадают во внешнюю среду. У рыб клоаки нет.

Взрослые земноводные питаются животной пищей, чаще всего различными насекомыми. Головастики питаются планктоном и растительной пищей.

1 Правое предсердие, 2 Печень, 3 Аорта, 4 Яйцеклетки, 5 Толстый кишечник, 6 Левое предсердие, 7 Желудочек сердца, 8 Желудок, 9 Левое легкое, 10 Желчный пузырь, 11 Тонкий кишечник, 12 Клоака

Дыхательная система земноводных

Личинки земноводных (головастики) имеют жабры и один круг кровообращения (как у рыб).

У взрослых земноводных появляются легкие, представляющие собой вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками, имеющими ячеистое строение. В стенках находится сеть капилляров. Дыхательная поверхность легких мала, поэтому в процессе дыхания участвует и голая кожа земноводных. Через нее поступает до 50% кислорода.

Механизм вдоха и выдоха обеспечивается поднятием и опусканием дна ротовой полости. При опускании происходит вдох через ноздри, при поднятии — воздух проталкивается в легкие, при этом ноздри закрыты. Выдох осуществляется также при поднятии дна рта, но при этом ноздри открыты, и воздух выходит через них. Также при выдохе сокращаются брюшные мышцы.

В легких осуществляется газообмен за счет разницы концентраций газов в крови и воздухе.

Легкие земноводных недостаточно хорошо развиты, чтобы полноценно обеспечивать газообмен. Поэтому важно кожное дыхание. Высыхание амфибий может привести к тому, что они задохнутся. Кислород сначала растворяется в покрывающей кожу жидкости, а затем диффундирует в кровь. Углекислый газ также сначала оказывается в жидкости.

У земноводных, в отличие от рыб, носовая полость стала сквозной и используется при дыхании.

Под водой лягушки дышат только кожей.

Кровеносная система земноводных

Появляется второй круг кровообращения. Он проходит через легкие и называется легочным, а также малым кругом кровообращения. Первый круг кровообращения, проходящий через все органы тела, называется большим.

Сердце земноводных трехкамерное, состоит из двух предсердий и одного желудочка.

В правое предсердие поступает венозная кровь от органов тела, а также артериальная от кожи. В левое предсердие поступает артериальная кровь от легких. Сосуд, впадающий в левое предсердие, называется легочной веной.

Сокращение предсердий выталкивает кровь в общий желудочек сердца. Здесь кровь частично смешивается.

Из желудочка по отдельным сосудам кровь направляется в легкие, в ткани тела, к голове. В легкие по легочным артериям поступает наиболее венозная кровь из желудочка. К голове же идет почти чистая артериальная. Наиболее смешанная кровь, поступающая в туловище, изливается из желудочка в аорту.

Такое разделение крови достигается особым расположением сосудов, выходящим от распределительной камеры сердца, куда кровь попадает из желудочка. Когда выталкивается первая порция крови, то она заполняет наиболее близкие сосуды.

И это кровь наиболее венозная, которая попадает в легочные артерии, идет в легкие и кожу, где обогащается кислородом. Из легких кровь возвращается в левое предсердие. Следующая порция крови — смешанная — попадает в дуги аорты, идущие к органам тела.

Наиболее артериальная кровь попадает в дальнюю пару сосудов (сонные артерии) и направляется к голове.

Выделительная система земноводных

Почки у земноводных туловищные, имеют продолговатую форму. Моча поступает в мочеточники, далее по стенке клоаки стекает в мочевой пузырь. Когда мочевой пузырь сокращается, моча изливается в клоаку и далее наружу.

Продуктом выделения является мочевина. Для ее выведения требуется меньше воды, чем для выведения аммиака (который образуется у рыб).

В почечных канальцах почек происходит обратное всасывание воды, что важно для ее сбережения в условиях воздушной среды.

Нервная система и органы чувств земноводных

Ключевых изменений в нервной системе земноводный по-сравнению с рыбами не произошло. Однако передний мозг земноводных сильнее развит и разделен на два полушария. Но у них хуже развит мозжечок, так как амфибиям не надо поддерживать равновесие в воде.

Воздух прозрачнее воды, поэтому ведущая роль у земноводных играет зрение. Они видят дальше рыб, их хрусталик более плоский. Есть веки и мигательные перепонки (или верхнее неподвижное веко и нижнее прозрачное подвижное).

В воздухе звуковые волны распространяются хуже, чем в воде. Поэтому появляется необходимость в среднем ухе, представляющем собой трубочку с барабанной перепонкой (видны как пара тонких круглых пленок позади глаз лягушки).

От барабанной перепонки звуковые колебания через слуховую косточку передаются внутреннему уху. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с ротовой полостью.

Это позволяет ослаблять перепады давления на барабанную перепонку.

Размножение и развитие земноводных

Лягушки начинают размножаться в возрасте около 3 лет. Оплодотворение наружное.

Яйцеклетки созревают в яичниках и далее попадают в яйцеводы, где покрываются прозрачной слизистой оболочкой. Далее икринки оказываются в клоаке и выводятся наружу.

Самцы выделяют семенную жидкость. У многих лягушек самцы закрепляются на спинах самок и пока самка выметывает икру в течение нескольких дней, поливают ее семенной жидкостью.

Земноводные мечут меньше икры, чем рыбы. Гроздья икры прикрепляются к водным растениям или плавают.

Слизистая оболочка икринки в воде сильно разбухает, преломляет солнечный свет и нагревается, что способствует более быстрому развитию зародыша.

Развитие эмбрионов лягушки в икринках

В каждой икринке развивается зародыш (у лягушек обычно около 10 дней). Вышедшая из икринки личинка называется головастиком.

Он имеет много признаков, схожих с рыбами (двухкамерное сердце и один круг кровообращение, дыхание с помощью жабр, орган боковой линии). Сначала головастик имеет наружные жабры, которые потом становятся внутренними.

Появляются задние конечности, потом передние. Появляются легкие и второй круг кровообращения. В конце метаморфоза рассасывается хвост.

Стадия головастика длится обычно несколько месяцев. Головастики питаются растительной пищей.

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.