Особенности раннего онтогенеза амфибий г. Казани

Особенности раннего онтогенеза амфибий г. Казани

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСТИТЕТ

Факультет естественно-географического образования

Кафедра зоологии

Курсовая работа

Особенности раннего онтогенеза амфибий г. Казани

студентки 01-08-02 группы

Хуснетдиновой Л.Р.

Научный руководитель

Андреева Т.В. к.б.н., доцент

Казань 2011

Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор литературных источников

Глава 2. Характеристика района исследования

Глава 3. Материалы и методы исследования

Глава 4. Экологические и морфологические особенности амфибий

.1 Внешнее и внутренне строение лягушек

.2 Питание амфибий г. Казани

.3 Размножение и развитие лягушек

.4 Положительные и отрицательные значения земноводных

Глава 5. Результаты исследования

Выводы

Список используемой литературы

Введение

В настоящее время, когда человечество достигло больших высот в научном мире, все же имеются малоизученные области науки, которые имеют большое значение для общества. Одной из таких актуальных проблем является влияние антропогенных воздействий на онтогенез амфибий.

Роль амфибий в биоценозах ряда мест довольна значительна. Многие земноводные являются пищей промысловых зверей. В промежуточные хозяева входят переносчики заболеваний и промежуточные хозяева паразитических червей: комары, моллюски, оводы, слепни и т.д. Общеизвестно, что лягушачьи лапки высоко ценятся как деликатесное блюдо. Также амфибии являются неизменным объектом медицины.

В последнее время многие амфибии используются в качестве тестобъектов индукции состояния экосистем при проведении экологического мониторинга. Специалисты изучают степень влияния антропогенных факторов, особенно, технических и сельскохозяйственных загрязнений. Проводятся сравнительные изучения популяций, обитающих на территориях с различной степенью антропогенного воздействия. Результаты подобных исследований позволяют оценивать возможное влияние окружающей среды на здоровье человека.

В настоящее время на городские экосистемы, в особенности водные экосистемы мощно влияет антропогенный фактор. В связи с этим необходимо уделять особое внимание изучению экологии и адаптации амфибий в условиях антропогенного ландшафта.

Эффективная охрана любого вида животных в той или иной природоландшафтной зоне зависит в первую очередь от полноты сведений о нем на данной территории. Однако, в научной литературе не достаточно сведений по изучению влияния различных веществ на онтогенез земноводных. Поэтому целью наших исследований было изучение влияния некоторых веществ на ранний онтогенез прудовой лягушки.

Исходя из этого, были поставлены следующие задачи:

влияние технического масла, газированного напитка «Coco-Colla», лекарственного вещества «Валерианы настойка» на ранний онтогенез прудовой лягушки;

изучение развития раннего онтогенеза прудовой лягушки.

Глава 1. Обзор литературных источников

Изучение фауны Волжско-камского края впервые начинается со второй половины XVIII в. и связано с именем члена - корреспондента Петербургской академии Петра Ивановича Рычкова (1712-1777).

Н. Варпаховский составил первые списки амфибий Казанской губернии (1884; 1885). В них приводятся данные о распространении 7 видов земноводных, среди которых имеются ссылки на обитание на территории Казани Обыкновенного тритона. Краткие данные по герпетофауне приводит Л.К. Куликовский (1888, 1909, 1914). Им найдено 7 видов земноводных. Круликовским (1888) в 1886 г. Впервые обнаружено под Казанью чесночница.

Основной состав гепертофауны Волжско-камского края был установлен к концу XIX - началу XX века. В первой четверти XX века почти не было герпетологических работ по краю. Упоминание об отдельных видах земноводных имеются в многотомном издании «Россия. Полное географическое описание нашего отчества» под редакцией В.П. Семенова. В шестом томе этого издания краткое описание фауны сделано Ч.Г. Гавриловым и П.П. Ососковым. Отривыстые сведения по герпетофауны имеются в работах географического и краеведческого характера.

Михаил Дмитриевич Рузский (1864-1948) занимался изучением амфибий и рептилий Казанской губернии и смежных участков соседних губерний в 1888-1893 гг. Им было описано 9 видов амфибий, причем зеленых лягушек он принимал за 1 вид.

В 1926 году вышла работа П.А. Дрягина об амфибиях и рептилиях Вятского края, где приводятся краткие сведения по экологии 9 видов амфибий.

Борис Аркадьевич Красавцев (1909-1943) публикует ряд очерков и заметок по экологии серой жабы, распространению и питанию озерной лягушки (1935), питанию травяной лягушки, экологии остромордой лягушки (1935, 1936, 1939). Одной из первой в союзе региональных сведок научно-популярного характера была работа В.А. Попова и А.В. Лукина о позвоночных Татарской АССР (1949), в которой впервые был приведен полный список позвоночных, в том числе амфибий (10 видов) Татарии, с краткими данными по экологии.

Выходит большое количество работ В.И. Гаранина об экологии, о биологическом распределении, численности, о питании, о роли в биоценозе отдельных видов амфибий, уточняет границы ареалов некоторых видов.

Продолжаются исследования эколого-географического плана (Гаранин, 1967-1969) по изучению влияния антропогенных факторов на амфибий (Гаранин, 1969), развертываются стационарные работы в Волжско-камском заповеднике (Гаранин, 1967, 1970; Ушаков 1966, 1968; Кнорре, Гаранин, 1969). Итоги десятилетних наблюдений за влиянием Куйбышевского водохранилища на популяцию амфибий подведены в работах В.И. Гаранина, В.А. Ушакова (1969). В другой работе этих авторов (1970) разбирается влияние некоторых антропогенных факторов на численность и размещение амфибий.

Все большее внимание уделяется изучению условий жизни амфибий антропогенного, особенно урбанизированного ландшафта (Гаранин, 1977, 1981; Лебединский, 1980, 1981; Ушаков, 1981).

В последнее время изучают экологию, морфологию, паразитологию и распространение амфибий по РТ. Больший вклад в это изучение вносит Гаранин В.И. (1999), Беспалов В.В. (2001), Павлов А.В. (2001), Замалетдинов Р.И. (2002,2003).

На сегодняшний день одной из последних крупных работ по изучению земноводных в Казани является кандидатская диссертация «Экология земноводных в условиях большого города (на примере г.Казани)» Замалетдинова Р.И., в которой он рассматривает вопросы пространственно временной неоднородности фауны амфибий г. Казани, сезонную активность, распространение и чистоту встречаемости морфологических аномалий в городских популяциях бесхвостых амфибий, специфику сезонной динамики численности зеленых лягушек, особенности фенотипической структуры популяции зеленых лягушек, половую и возрастную структуру популяции зеленых лягушек и специфику стабильности развития городских популяций.

Глава 2. Характеристика района исследования

Среди живописных хвойных лесов в 12 км от Казани лежит озеро Глубокое, глубина которого достигает 32 метра. На самом деле озеро представляет собой два водоема - Малое и Большое Озера. Большое Глубокое озеро - самое глубокое озеро европейской части страны. Его вода отличается необыкновенной чистотой, а окружающий лес до сих пор населяют дикие животные и птицы - лоси, аисты, дикие гуси и утки, чайки, лебеди. В озере произрастает элодея, которая хорошо разрастается и образует мощные заросли. Вода в озере поднимается из ключей, находящихся на дне. Неподалеку располагается одноименная база отдыха. Озеро находится под охраной сотрудников биостанции.

Глава 3. Материалы и методы исследования

Сбор материала для данной работы проводился на оз.Малое Глубокое 3 мая 2011 года. Были отобраны пробы кладки икры у кромки водоема, при t воздуха +26 °С и t воды + 18 °С. Икру разместили в 4 сосуда, заполненные объемом 2,5 литра воды. Кроме того в сосуды поместили водоросли взятые из водоема. Из водоема было взято 40 икринок, в каждый сосуд поместили по 10 икринок.

- сосуд с чистой водой, является контрольным вариантом

- в сосуд добавлялось 2-3 капли машинного масла

- в сосуд добавлялось 2-3 капли Валерианы настойки

- в сосуд добавлялось 2 чайные ложки газированного напитка «Coca - Colla»

Ежедневно с 3 мая по 20 мая вода менялась 1-2 раза в день. Ежедневно отмечались особенности развития головастиков в каждом сосуде. Фиксировались различия развития личинок в отличие от контроля пробы.

Глава 4. Экологические и морфологические особенности амфибий

В данной работе мы попытались проанализировать экологические особенности амфибий. Такие исследования особенно важны в современных условиях повышенного антропогенного воздействия на природу.

.1 Внешнее и внутренне строение лягушек

Внешнее строение. Тело лягушки короткое, большая плоская голова без резких границ переходит в туловище. В отличие от рыб голова земноводных подвижно сочленена с туловищем. Хотя у лягушки и нет шеи, она может чуть наклонять голову.

На голове заметны два больших выпученных глаза, защищенные веками: кожистым - верхним и прозрачным подвижным - нижним. Лягушка часто мигает, при этом влажная кожа век смачивает поверхность глаз, предохраняя их от высыхания. Эта особенность развилась у лягушки в связи с ее наземным образом жизни. (Рыбы, глаза которых постоянно находятся в воде, век не имеют.) Впереди глаз на голове заметна пара ноздрей. Это не только отверстия органов обоняния. Лягушка дышит атмосферным воздухом, который попадает в ее организм через ноздри. Глаза и ноздри расположены на верхней стороне головы. Когда лягушка прячется в воду, она выставляет их наружу. При этом она может дышать атмосферным воздухом и видеть то, что происходит вне воды. Позади каждого глаза на голове лягушки заметен небольшой кружок, затянутый кожей. Это наружная часть органа слуха - барабанная перепонка. Внутреннее ухо лягушки, так же как у рыб, помещается в костях черепной коробки.

У лягушки хорошо развиты парные конечности - передние и задние ноги. Каждая конечность состоит из трех главных отделов. В передней ноге различают: плечо, предплечье и кисть. У лягушки кисть заканчивается четырьмя пальцами (пятый палец у неё недоразвит). В задней конечности эти отделы называются бедром, голенью и стопой. Стопа заканчивается пятью пальцами, которые у лягушки соединены плавательной перепонкой. Отделы конечностей подвижно сочленены между собой при помощи суставов. Задние ноги значительно длиннее и сильнее передних, они играют главную роль при движении. Сидящая лягушка опирается на слегка согнутые передние конечности, задние при этом сложены и находятся по бокам тела. Быстро распрямляя их, лягушка совершает прыжок. Передние ноги при этом предохраняют животное от удара о землю. Плавает лягушка, подтягивая и выпрямляя задние конечности, а передние при этом прижимает к телу.

Кожа у всех современных земноводных голая. У лягушки она всегда влажная благодаря жидким слизистым выделениям кожных желез. Вода из окружающей среды попадает в организм лягушки через кожу и с пищей. Лягушка никогда не пьет.

Внешний вид. Лягушки с массивным телом, средних размеров; максимальная длина тела равна 100 мм (в Западной Европе до 111 мм). По бокам головы от глаза через барабанную перепонку до основания плеча тянется темно-коричневое височное пятно:

Голова травяной лягушки

- барабанная перепонка; 3 - височное пятно

Голова широкая, слегка уплощенная; морда короткая, спереди незаостренная. Спинно-боковые складки изгибаются в сторону барабанной перепонки. Задние конечности умеренной длины. Если их сложить перпендикулярно оси тела, то голеностопные суставы перекрываются. Если конечность вытянуть вдоль тела, то голеностопный сустав, как правило, не доходит до конца морды:

Длина задней конечности у бурых лягушек (положение голеностопного сустава):

а - у прыткой лягушки, Rana dalmatina <#"511925.files/image003.gif">

Задняя лапка лягушек.

Кожа в целом гладкая, но на спине и по бокам могут находиться различной формы бугорки. Большинство особей несут на затылке так называемый шеврон, ^- образную отметину, часто с черной пигментацией. Самцы снабжены парными внутренними боковыми резонаторами. При квакании задние края горла слегка раздуваются. Брачная мозоль на первом пальце передних конечностей черного цвета, расчленена на 4 части, особенно хорошо выраженные в период размножения.

Сверху окрашены довольно разнообразно, от серо-палевого, светло-желтого, красноватого, шоколадного до темно-коричневого цвета. Спинно-боковые складки светлые, могут быть окаймлены серией темных пятен. Темные пятна неправильной формы расположены на спине и по бокам и часто совпадают с бугорками на коже. Иногда вместо них рассыпаны мелкие крапинки. У некоторых экземпляров вдоль середины спины проходит нечеткая светлая полоса. Брюхо желтоватое или серо-белое, с сильно выраженной мозаичной пятнистостью красноватого, зеленовато-желтого, голубоватого и темного цвета; реже без пятен. Горло у самцов в брачный период голубоватое, иногда вдоль него посередине проходит светлая полоса.

Скелет лягушки. В отличие от рыб у лягушки имеется шейный позвонок. Он подвижно сочленен с черепом. За ним следуют туловищные позвонки с боковыми отростками (ребра у лягушки не развиты). Шейный и туловищный позвонки имеют верхние дуги, защищающие спинной мозг. На конце позвоночника у лягушки и у всех других бесхвостых земноводных помещается длинная хвостовая кость. У тритонов и других хвостатых земноводных этот отдел позвоночника состоит из большого числа подвижно сочлененных между собой позвонков.

В черепе лягушки меньше костей, чем в черепе рыб. В связи с легочным дыханием у лягушки нет жабр.

Скелет конечностей соответствует их расчленению на три отдела и связан с позвоночником посредством костей поясов конечностей. Пояс передних конечностей - грудина, две вороньи кости, две ключицы и две лопатки - имеет вид дуги и расположен в толще мускулатуры. Пояс задних конечностей образован сросшимися тазовыми костями и прикрепляется плотно к позвоночнику. Он служит опорой задним конечностям.

Внутренне строение лягушки

Мышцы. Строение мышечной системы лягушки намного сложнее, чем у рыб. Ведь лягушка не только плавает, но и передвигается по суше. Благодаря сокращениям мышц или групп мышц лягушка может совершать сложные движения. Особенно хорошо у нее развиты мышцы конечностей.

Пищеварительная система. Пищеварительная система земноводных имеет почти такое же строение, как у рыб. В отличие от рыб задняя кишка открывается не прямо наружу, а в особое ее расширение, называемое клоакой. В клоаку открываются также мочеточники и выводные протоки органов размножения.

Дыхательная система. Лягушка дышит атмосферным воздухом. Для дыхания служат легкие и кожа. Легкие имеют вид мешков. Их стенки содержат большое количество кровеносных сосудов, в которых совершается газообмен. Горло лягушки несколько раз в секунду оттягивается вниз, благодаря чему в ротовой полости создается разреженное пространство. Тогда воздух проникает через ноздри в ротовую полость, а оттуда в легкие. Обратно он выталкивается под действием мускулатуры стенок тела. Легкие лягушки развиты слабо, и кожное дыхание для неё так же важно, как и легочное. Газообмен возможен только при влажной коже. Если лягушку поместить в сухой сосуд, то вскоре ее кожа высохнет, и животное может погибнуть. Погружённая в воду, лягушка целиком переходит на кожное дыхание.

Кровеносная система. Сердце лягушки помещается в передней части тела, под грудиной. Оно состоит из трех камер: желудочка и двух предсердий. Сокращаются поочередно то оба предсердия, то желудочек. В сердце лягушки правое предсердие содержит только венозную кровь, левое - артериальную, а в желудочке кровь до известной степени смешанная.

Особое расположение сосудов, берущих начало от желудочка, приводит к тому, что только головной мозг лягушки снабжается чистой артериальной кровью, а все тело получает смешанную кровь.

У лягушки кровь из желудочка сердца протекает по артериям во все органы и ткани, а из них по венам оттекает в правое предсердие - это большой круг кровообращения. Кроме того, из желудочка кровь поступает в легкие и в кожу, а из легких обратно в левое предсердие сердца - это малый круг кровообращения. У всех позвоночных животных, кроме рыб, два круга кровообращения: малый - от сердца к органам дыхания и обратно в сердце; большой - от сердца по артериям ко всем органам и от них обратно в сердце.

Обмен веществ

Обмен веществ у земноводных протекает медленно. Температура тела лягушки зависит от температуры окружающей среды: повышается в теплое время и понижается в холод. Когда на воздухе становится жарко, температура тела лягушки понижается за счет испарения влаги с кожи. Как и рыбы, лягушка и другие земноводные - холоднокровные животные. Поэтому при похолодании лягушки становятся малоактивными, а на зиму и совсем залегают в спячку.

Центральная нервная система и органы чувств

Передний мозг развит сильнее, чем у рыб, и в нем можно различить два вздутия - большие полушария. Тело земноводных близко к земле, и им не приходится поддерживать равновесие. В связи с этим мозжечок, управляющий координацией движений, развит у них слабее, чем у рыб.

Строение органов чувств соответствует наземной среде. Например, мигая веками, лягушка удаляет приставшие к глазу пылинки и смачивает поверхность глаза. Как и у рыб, у лягушки имеется внутреннее ухо. Однако в воздухе звуковые волны распространяются значительно хуже, чем в воде. Поэтому для лучшего слышания у лягушки развито ещё среднее ухо. Начинается оно воспринимающей звуки барабанной перепонкой - тонкой круглой плёночкой позади глаза. От нее звуковые колебания через слуховую косточку передаются во внутреннее ухо.

(Жизнь животных. М., 1985)

.2 Питание амфибий г. Казани

Примитивность земноводных, как наземных животных определила также тип питания этой группы.

Отличия в кормах разных видов земноводных невелика. Все взрослые особи питаются животной пищей. Растительные остатки, встречающиеся в их желудках, представляют лишь незначительную и случайную примесь.

Список животных, поедаемых земноводными очень велик. Большинство видов наших земноводных собирают различных беспозвоночных и, только в виде исключения озерная лягушка нападает на позвоночных. Также описаны случаи нападения серой жабы основным кормом всегда остаются беспозвоночные.

В разных станциях питание одного и того же вида несколько меняется. Характер питания изменяется также в зависимости от времени года и возраста земноводного (Гаранин,1983). Несмотря на то, что список кормов в общих чертах схож для большинства наших земноводных, роль тех или иных животных в питании разных видов неодинакова. Так, у тритона живущих главным образом в водной среде и кормящихся водными животными, сухопутные обитатели составляют лишь 0,1% от общего числа встречаемых земноводных главенствующую роль в питании играют наземные формы.

.3 Размножение и развитие лягушек

Размножение. Из мест зимовок лягушки появляются в марте-июне в зависимости от географического положения местности и характера весны. Например, в Субарктике они пробуждаются в июне, т.е. на два месяца позже, чем в Белоруссии. В это время еще может частично лежать тающий снег, а в водоемах плавать лед.

Период размножения в популяции чаще всего относительно короткий, в среднем около 14 суток, колеблется от 4-6 до 26 суток. В качестве мест размножения используются преимущественно водоемы со стоячей или слабопроточной водой, как временные, так и постоянные. Это большие лужи, понижения, заполненные талой водой или дождями, в том числе среди скал, придорожные канавы, лесные водоемы с опавшей листвой, пруды, старицы рек, мелиоративные канавы, реже окраины болот, а также заливчики речек и ручьев, мелководья более крупных водоемов с водной растительностью, иногда без нее. Глубина водоемов может достигать 80 см.

Спаривание начинается обычно через 2-6 суток после появления. Брачные крики хорошо слышны. Самцы в состоянии возбуждения пытаются обхватить любой движущийся рядом предмет. Поэтому нередки случаи, когда они держат самцов своего вида, особей озерной лягушки и т.д. Икрометание начинается в начале марта в окрестностях Ужгорода и Киева, в конце апреля под Новгородом и в конце мая в Лапландском заповеднике; в Белоруссии при температуре воды 9-10°С, а в Субарктике при 4°С. Икра остается жизнеспособной даже в случае длительных (до 6 суток) заморозков, когда водоемы покрываются корочкой льда. Обычно для мест икрометания выбираются хорошо прогреваемые участки водоема, и температура воды в них на 4-5°С выше. Самка ночью откладывает одной порцией от 840 до 4000 икринок диаметром 7-9 мм (диаметр яйцеклетки 2,0-2,7 мм).

Кладка икры у лягушек

После набухания икра всплывает. В одних и тех же местах часто собирается множество особей, и кладки икры, отложенные самками, образуют большие скопления (обычно по 40-90, но известны случаи до 400 кладок и более) вдоль берега, иногда занимающие площадь до 10 м2. Температура воды в скоплениях выше на 2-3°С. Не менее 40-50% икры погибает от пересыхания водоемов. После размножения лягушки покидают водоемы.

Сроки эмбрионального развития весьма изменчивы, составляя от 5 до 25 суток. Позднее отложенные кладки развиваются быстрее. До выклева личинок погибает до 70%. Вылупившиеся личинки темного цвета и имеют длину 6-8 мм. Личиночное развитие охватывает 49-65 суток. В целом предметаморфозное развитие, как и у многих других амфибий, сильно зависит от температурных условий, однако оно длится в Хибинах в среднем 114 суток, под Санкт-Петербургом 150, под Москвой 171 сутки. Головастики перед метаморфозом достигают в длину 45 мм (с хвостом). На ротовом диске зубчики расположены в 4 ряда выше и ниже клюва. Хвост примерно вдвое длиннее тела:

Внешний вид (а) и ротовые диски (б) у головастиков бурых лягушек:

травяной (1) и остромордой, Rana arvalis <http://www.ecosystema.ru/08nature/amf/37.htm> (2) лягушек

Выживаемость к стадии выхода сеголеток на сушу невысокая и равна менее 1-4% от числа отложенной икры или 10-39% на самку. Сеголетки появляются в середине июня - августе при длине тела в 11-15 мм и более. Большое их число (30-70%) гибнет в первые же недели жизни.

Половозрелость наступает в возрасте двух-трех лет при длине тела более 48 мм. Самцы численно преобладают, особенно в период размножения. Максимальная продолжительность жизни в природе достигает 17 лет.

Питание. В пищевом рационе преобладают наземные насекомые (жуки, гусеницы, двукрылые, реже перепончатокрылые), моллюски, дождевые черви и пауки. Избирательность в питании не выражена, и состав кормов зависит от сезона и места обитания лягушек. В период размножения лягушки, как правило, не питаются.

На самих лягушек охотятся многие виды позвоночных животных, например, ужи <http://www.ecosystema.ru/08nature/rept/145p.htm> и гадюки <http://www.ecosystema.ru/08nature/rept/166p.htm>, аисты, чайки, вороны, хищные птицы, многие млекопитающие. Основными врагами сеголеток являются землеройки. В случае опасности лягушки передвигаются короткими прыжками (иногда до 1,5 м).

Зимовка. На зимовку лягушки уходят в конце сентября - начале октября. Миграции осуществляются по сырым местам или водоемам. Зимуют преимущественно в воде: в непромерзающих речках, ручьях, прудах, торфяных ямах с водой, глубоких канавах. Лягушки предпочитают участки с проточной водой, бьющими ключами, родниками. Иногда используют крупные проточные мелиоративные канавы, но избегают крупных рек. Температура воды в местах зимовок держится около 4°С. В подходящих местах лягушки образуют большие скопления, иногда до нескольких тысяч особей, которые могут перемещаться в водоеме в течение зимовки на 100- 120 м. Животные располагаются на дне в зарослях растительности, в опавшей листве, часто под нависшим берегом. Неполовозрелые особи могут зимовать в норах грызунов, в корнях, под подстилкой из листьев, в подвалах построек. Длительность зимовок равна 130-150 суткам около Киева, 180-200 в окрестностях Москвы и 210-230 суткам возле Архангельска.

Органы размножения. Органы размножения земноводных очень сходны по строению с органами размножения рыб. Все земноводные раздельнополые.

Икрометание. Проведя зиму в состоянии оцепенения, земноводные с первыми лучами весеннего солнца просыпаются, и вскоре приступают к размножению. Самцы некоторых видов лягушек громко квакают. Усилению звуков способствуют особые мешки - резонаторы, которые при кваканье раздуваются по бокам головы самца. При размножении животные разбиваются попарно. Половые клетки по трубчатым протокам попадают в клоаку, а оттуда выбрасываются наружу. Самки земноводных откладывают в воду икру, похожую на икру рыб. Самцы выпускают на нее жидкость, содержащую сперматозоиды.

Развитие. Через некоторое время оболочка каждой икринки разбухает и превращается в студенистый прозрачный слой, внутри которого видно яйцо. Верхняя половина его темная, а нижняя светлая: темная часть яйца лучше использует солнечные лучи и сильнее нагревается. Комки икры у многих видов лягушек всплывают на поверхность, где вода теплее.

Низкая температура задерживает развитие. Если погода теплая, яйцо многократно делится и превращается в многоклеточный зародыш. Через одну-две недели из икринки вылупляется личинка лягушки - головастик. Внешне он напоминает маленькую рыбку с большим хвостом. Дышит головастик сначала наружными жабрами (в виде небольших пучков по бокам головы). Вскоре они сменяются внутренними жабрами. У головастика один круг кровообращения и двухкамерное сердце, на коже заметна боковая линия. Таким образом, личинки земноводных имеют некоторые черты строения рыб.

Первые дни головастик живет за счет запасов питательных веществ икринки. Затем у него прорезается рот, снабженный роговыми челюстями. Головастик начинает питаться водорослями, простейшими и другими водными организмами. Дальнейшие изменения головастика идут тем скорее, чем жарче погода. Сперва у него появляются задние ноги, потом передние. Развиваются легкие. Головастик начинает подниматься к поверхности воды и заглатывать воздух. Хвост постепенно укорачивается, головастик становится молодым лягушонком и выходит на берег. От момента откладывания икры до конца превращения головастика в лягушку проходит около 2-3 месяцев. Лягушата, как и взрослые лягушки питаются животной пищей. Они могут размножаться с третьего года жизни.

(Щербак Н.Н. (Ред.). Руководство по изучению земноводных и пресмыкающихся. - Киев: Наукова Думка, 1989. - 172 с.)

.4 Положительные и отрицательные значения земноводных

Жизнь земноводных заслуживает внимания, прежде всего потому, что они занимают особое место в истории развития наземных позвоночных, будучи первыми и наиболее примитивными обитателями суши.

Среди других позвоночных земноводные - наиболее изученная группа. Знание об их образе жизни крайне ничтожны. Внимание ученых, прежде всего, привлекали животные, играющие большую роль в хозяйственной деятельности человека. В этом отношении земноводные не могут конкурировать с птицами и млекопитающими, большое и разнообразное значение которых в народном хозяйстве давно известно. Охрана пернатых и привлечение их к поселениям человека получили широкое распространение. Наряду с этим нередко бросают камнем в «бородавчатую» «противную», но тем не менее, очень полезную для человека жабу.

Общеизвестно, что лягушачьи лапки высоко ценятся в большинстве стран как изысканное блюдо. Европа и северная Америка добывают ради этого сотни миллионов лягушек ежедневно. Накопившиеся сведения по биологии земноводных свидетельствует о том, что они имеют и другое, экономическое значение.

Земноводные истребители вредных животных. Все наши земноводные во взрослом состоянии питаются исключительно животной пищей и, обитая в самых разнообразных местах, приносят пользу в садах, огородах, полях, лесах и лугах, поедая вредных насекомых.

В пищу земноводных входят также и переносчики заболеваний, и промежуточные хозяева паразитических червей: комары, москиты, оводы, слепни и их личинки, а также моллюски и черви.

Особая роль в уничтожении комаров принадлежит притонам. Значительное время в течение года они проводят в водоемах, питаясь водными организмами, среди которых большую долю составляют личинки комаров. Роль тритонов в уничтожении комаров усиливается еще и тем обстоятельством, что они, как правило, обитают в небольших стоячих и теплых водоемах, которые как раз и являются местами выплода этих насекомых. Понятно, что особое значение приобретают тритоны в местах распространения малярийных комаров.

Земноводные, в питании которых значительное место занимают водные организмы, оказываются менее полезными, так как уничтожают меньшее количество вредных организмов. Среди них больше других приносит пользы озерная лягушка, затем жерлянка. В питании прудовой лягушки вредные животные играют небольшую роль. Исключением служит обыкновенный тритон, обладающий наибольшим коэффициентом полезности среди наших земноводных, несмотря на то, что основу его пищи составляют водные организмы.

Однако чтобы оценить полезную роль земноводных для человека, необходимо знать еще численность земноводных на той или иной площади и количество уничтожаемых ими вредителей.

Так, травяная лягушка съедает в сутки примерно семь вредных животных, уничтожая за шесть месяцев активного периода года 1260 вредителей.

Полезная деятельность земноводных колеблется в разные годы в зависимости от их численности. Неодинакова - она в разных станциях и в разное время года, поскольку от этих факторов меняется характер питания амфибий. Так, показатель полезности озерной лягушки, обитающей в водоемах, по поемным лугам, значительно больше, чем у озерной лягушки, обитающей в других станциях.

Значение земноводных возрастает еще и потому, что они в большем количестве, чем птицы, поедают насекомых с неприятным запахом и вкусом, а также насекомых, обладающих покровительственной окраской. Особого внимания заслуживает и тот факт, что сухопутные виды земноводных охотятся ночью, когда подавляющее большинство насекомоядных птиц спит.

Следовательно, за амфибиями нужно признать совершенно самостоятельную роль в истреблении вредных насекомых. Преимущество лягушек, и особенно жаб, перед птицами заключается еще и в том, что они не нуждаются в особых мероприятиях для своего привлечения.

Земноводные как кормовая база полезных животных. Земноводные имеют определенное значение и как кормовая база некоторых пушных зверей. Так, успех акклиматизации енотовидной собаки в средней полосе Советского Союза тесно связан с численностью земноводных, которые оказались основным кормом этого вида в новых местах обитания. Лягушки составляют более одной трети всех кормов норки - ценного пушного зверя, приуроченного к водоемам. Охотно поедает земноводных и выдра. Сравнительно часто попадаются земноводные в желудках барсука и черного хоря. При оценке кормности охотничьих угодий, в которых встречается черный хорь и норка, а также и другое близкие к ним виды, количество амфибий в районе имеет определенное значение.

В небольших количествах земноводные входят в пищевой рацион многих других хищных животных и птиц. В годы, когда основной корм этих хищников - мелкие грызуны - малочислен, роль земноводных как объектов питания повышается. Этот заменяющий корм в трудные периоды жизни поддерживает существование хищников, имеющих значение в пушном промысле и в истреблении грызунов - вредителей сельского хозяйства.

Наконец, многие промысловые рыбы в озерах и реках в зимний период в больших количествах употребляют в пищу лягушек, оказывающихся вполне доступным массовым кормом. Наиболее часто добычей рыб становится травяная лягушка, которая, в противоположности зеленой, не закапывается в ил на зимовку. Таким образом, травяная лягушка, кормясь летом наземными беспозвоночными и собираясь на зимовку в водоеме, оказывается тем промежуточным звеном, которое расширяется кормность водоема для рыб за счет наземных животных.

Отрицательное значение земноводных. Однако роль земноводных в рыбоводстве этим не ограничивается. В некоторых районах искусственного рыборазведения зеленые лягушки, обитающие всю жизнь около водоемов и употребляющие в пищу как водные, так и наземные формы, в больших количествах истребляют рыбью молодь, в том числе таких ценных промысловых видов, как осетры, лососи и т.п. Привлекаемые скоплениями мальков, многочисленные озерные лягушки оказываются здесь их основными врагами.

В ряде случаев головастики лягушек могут конкурировать с рыбами из-за корма. За последнее время появились указания на отрицательное значение земноводных в природе как хранителей опасных инфекционных заболеваний, например тулерямии.

Земноводные как лабораторные животные. Простота препаровки лягушки, подходящие размеры и живучесть сделали ее издавна излюбленным подопытным. Большинство приборов экспериментальной медицины и биологии рассчитано на это животное. На лягушке постоянно вырабатывается техника физиологического эксперимента. Огромное количество опытов и наблюдений проводилось и проводится над этими «мучениками науки». Как первые опыты школьника, так и крупнейшие исследования медика и биолога очень часто по сей день связаны с наблюдениями над лягушкой. Лаборатории крупных учебных и научных учреждений расходуют десятки тысяч лягушек в год. Расход этот может быть настолько велик, что оказывается необходимым принимать меры, дабы не уничтожить всех животных. Так, в Англии лягушки находятся ныне под охраной закона и ловли их запрещена.

Не вдаваясь в описание всех случаев, когда лягушек используют в качестве лабораторных животных, укажем на недавно найденное применение некоторых наших видов в лабораторной и клинической практике при диагностике ранних стадий беременности. Впрыскивание мочи беременных самцам лягушек и жаб в скором времени вызывает у самцов земноводных бурный сперматогенез. Особую чувствительность в этом отношении среди наших земноводных обнаруживает зеленая жаба.

Достаточно полно оценить значение земноводных в природе и хозяйственной деятельности человека окажется возможным только при дальнейшем изучении земноводных, биология которых разработана лишь крайне поверхностно.

(Кубанцев Б.С. (Ред.). Фауна и экология амфибий и рептилий. - Краснодар, 1984. - 89 с.)

Глава 5. Результаты исследования

Онтогенез прудовой лягушки проходит следующие этапы

Таблица 1 Этапы онтогенеза прудовой лягушки

Характеристика

1

личинки находятся в икрах

2

головастики только что выклюнувшие из икры

3

головастики висят группами на водорослях

4

у каждого есть присоски и наружные жабры

5

наружные жабры исчезают

6

появляются задние ноги

7

появляются передние ноги

8

жаберное дыхание заменяется легочным, выходят на сушу, хвост уменьшается

Мы изучали онтогенез до 4 этапа

Таблица 2 Особенности раннего онтогенеза прудовой лягушки в чистой воде (контрольный)

В контрольном варианте развитие шло в соответствии с литературными данными. Оптимальная температура воды от 20°C до 24°C. При повышении температуры до 28 °C головастики погибали.

Таблица 3 Влияние машинного масла на ранний онтогенез прудовой лягушки

Особенно важное значение оказывает влияние различных технических веществ на онтогенез амфибий. Нами было рассмотрено вещество наиболее часто смываемое в водоем. Личинки в данной пробе развивались медленнее, по сравнению с контролем. К 12 мая только часть головастиков выклюнули из икр, к 20 мая головастики находились еще на 3 стадии развития. При повышении температуры до 28 °C, головастики погибали.

Таблица 4 Влияние лекарственного препарата «Валерианы настойка» на ранний онтогенез прудовой лягушки

Нам было интересно, как влияет такое часто применяемое лекарственное вещество, как «Валерианы настойка». Головастики в данной пробе развивались быстро, по сравнению с контролем. К 10 мая часть головастиков уже выклюнули из икр и находились на 2 стадии развития, к 18 мая часть головастиков находились на 4 стадии развития. Вели себя очень активно. При повышении температуры до 28 °C головастики погибали.

Таблица 5 Влияние газированного напитка «Coca - Colla» на ранний онтогенез прудовой лягушки

В 4 сосуд мы решили добавить наиболее широко используемый (особенно молодежью) напиток «Coca - Colla» и определить, как он влияет на онтогенез амфибий. Личинки в данной пробе развивались очень медленно, по сравнению с контрольным вариантом. Личинки не двигались. Все личинки погибли, находясь на 1 стадии развития.

Таблица 6 Особенности раннего онтогенеза прудовой лягушки в зависимости от загрязнителя

В данной таблице сведены результаты онтогенеза прудовой лягушки.

В контрольном сосуде все головастики развивались в соответствии с литературными данными и погиб лишь один головастик при увеличении температуры воды до 28 °C.

За этот же период в сосуде с машинным маслом головастики прошли 3 стадии онтогенеза, были не активны и 4 головастика погибли при увеличении температуры воды до 28 °C.

В сосуде под влиянием лекарственного вещества «Валерианы настойка», за этот же период прошли 4 стадии онтогенеза. Развитие шло быстрее, чем в контрольном варианте. Но 2 головастика погибли при увеличении температуры воды до 28 °C.

В последнем сосуде личинки даже не выклюнули из икры. Все личинки погибли из-за воздействия газированного напитка «Coca - Colla» на слизистую оболочку личинки.

Выводы

.Нами было выявлено, что при повышении температуры воды развитие яйца, а затем личинки происходит быстро. Установлено, что при увеличении температуры воды до 28°C, личинки погибают, даже в контрольных условиях.

. Установлено, что развитие личинок в сосуде с машинным маслом, отстает от развития личинок в контрольном варианте.

. Развитие головастиков в сосуде с лекарственным веществом «Валерианы настойки» идет быстрее, чем в контрольном варианте.

. В сосуде с «Coca - Colla» развитие личинок в яйце идет медленно, без дальнейшего вылупления. Следует обратить внимание на влияние напитка «Coca - Colla» на здоровье человека, так как данный напиток оказывает резко негативное влияние на слизистую оболочку желудка человека. В связи с чем, следует ограничить, до полного неиспользования данного напитка.

Список используемой литературы

амфибия лягушка мониторинг экологический

1.     Вархаповский Н. Предварительные сведения к изучению фауны Казанской губернии // Приложение к протоколу Общества естествоиспытателей при Казанском университете. 1884, №68. с. 145-146.

2.       Гаранин В.И. Некоторые закономерности экологической дефференциации земноводных и пресмыкающихся Востока Европы // Природные ресурсы Волжско- камского края. Животный мир. Казань: Изд-во КГУ, 1968, вып.2. с. 113-120.

.        Гаранин В.И. Продолжительность жизни амфибий в природе //Природа. 1969, №10. с. 105-106.

.        Гаранин В.И., Ушаков В.А. Влияние некоторых антропогенных факторов на численность и размещение амфибий и рептилий //Пятая межвузовская зоологическая конференция. Материалы доклада. Казань. 1970. с. 68-70.

.        Гаранин В.И. О месте амфибий и рептилий в биогеоценозах антропогенного ландшафта// вопросы герпетологии. Л.:Наука. 1977. с. 63-64.

.        Дрягин П.А. Рептилии и амфибии Вятского края // Тр. Вят. Пед. Ин-та. 1926, вып. 1. с. 113-153.

.        Замалетдинов Р.И. Экология земноводных в условиях большого города (на примере Казани). Казань. Кандидатская диссертация. Институт экология природных систем АН РТ. 2003. 167 с.

.        Кнорре Е.П., Гаранин В.И. Животный мир: позвоночные // Волжско-камский государственный заповедник. Казань 1969. с. 107-151.

.        Красавцев Б.А. О питании травяной лягушки // Зоологический журнал. 1934а, т.14, вып. 3. с. 594-600.

.        Круликовский Л.К. Краткий очерк фауны вятской губернии // Памятная книжка Вятской губернии и календарь на 1909 г. Вятка: Изд. Губ. стат. Комитет, 1909. с. 37-69.

.        Попов В.А. Лукин А.В. Животный мир Татарии.:(Позвоночные).Казань. 1949. с. 39-45.

.        Рычков П.И. Типография Оренбургская, т.е. обстоятельное описание Оренбургской губернии. СПБ.: 1726,ч.1 и2. с. 345-422.

.        Жизнь животных. М., 1985

.        Щербак Н.Н. (Ред.). Руководство по изучению земноводных и пресмыкающихся. - Киев: Наукова Думка, 1989. - 172 с.

.        Кубанцев Б.С. (Ред.). Фауна и экология амфибий и рептилий. - Краснодар, 1984. - 89 с.