Рождение лягушки. Как это происходит? Через сколько дней из икры появляются головастики
Лягушки могут размножаться, когда достигают четырехлетнего возраста. Просыпаясь после зимней спячки, амфибии половозрелого возраста сразу устремляются к нерестовым водоемам, где происходит поиск подходящего по размеру партнера. Самцу приходится выполнять перед самкой различные виды уловок, чтобы привлечь ее внимание, такие как песни и танцы, вовсю красоваться. После того как самка выберет себе ухажёра, который ей приглянулся, они начинают искать место для отложения яиц и их оплодотворения.
Брачные игры
Голос
Большинство самцов жаб и лягушек привлекают самок своего вида голосом, а именно кваканьем, которое у разных видов различное: у одного вида похожее на «трель» сверчка, а у другого - на привычное «ква-ква» . Голоса самцов вы можете без труда найти в интернете. Громкий голос на водоеме принадлежит самцам, а у самок голос очень тихий или отсутствует вовсе.
Ухаживание
- Внешний вид и окраска.
Самцы многих видов лягушек, например, древолазов тропических, в брачное время меняют свой цвет, становятся черными. У самцов, в отличие от самок, глаза крупнее, лучше развиты органы чувств и увеличен мозг соответственно, а передние лапы украшают мозоли так называемые брачные, которые необходимы для спаривания, чтобы избранница не смогла убежать.
- Танец
Внимание самок можно привлечь и различными движениями . Colostethus trinitatis просто на ветке ритмично подпрыгивают, а Colostethus palmatus становятся в изысканные позы, увидев на горизонте самку, а другие виды, обитающие у водопадов, умудряются помахивать самкам лапками.
Самцы Colostethus collaris выполняют в период ухаживания танец. Самец подползает к самке и квакает громче и быстрее, затем отползает, раскачивается и подпрыгивает, при этом замирая на задних лапах в вертикальном положении. Если самку представление не впечатлило, она поднимает голову, показывая свое яркое желтое горло, это отваживает самца. Если же самке танец самца понравился, то она наблюдает за красивым танцем, переползая в разные места, чтобы получше видеть игру самца.
Иногда может собираться большая аудитория: однажды ученые, наблюдая за Colostethus collaris, насчитали восемнадцать самок, которые уставились на одного самца и синхронно перемещались на другую позицию. Оттанцевав, самец неспешно уходит, при этом часто оборачивается, чтобы убедиться, что дама сердца следует за ним.
У древолазов золотых, наоборот, самки борются за самцов . Найдя самца, который квакает, самка хлопает задними лапами по его телу и кладет передние лапы на него, также может тереться своей головой о подбородок самца. Самец с меньшим пылом отвечает тем же, но не всегда. Было зафиксировано множество случаев, когда у этого вида амфибий возникали драки как между самками, так и самцами за понравившегося партнера.
Оплодотворение или как размножаются лягушки
Оплодотворение, происходящее внешне
Чаще всего у лягушек встречается этот вид оплодотворения. Более мелкий самец крепко обхватывает передними лапами самку и оплодотворяет выметающую самкой икру. Самец обхватывает самку позой амплексус, которая бывает трех вариантов .
- За передними лапами самки самец производит обхват (лягушки остромордые)
- Самец обхватывает самку перед задними конечностями (скафиопусы, чесночницы)
- Происходит обхват самки за шею (древолазы).
Оплодотворение, происходящее внутри
Немногие древолазы (к примеру, Dendrobates granuliferus, Dendrobates auratus), оплодотворяются иным способом: самка и самец отворачивают головы в противоположные стороны и соединяют клоаки. В этой же позиции оплодотворение происходит у амфибий вида Nectophrynoides, которые вынашивают вначале икру, а затем и головастиков внутриутробно до завершения процесса метаморфоза и рожают сформированных полностью лягушат
.
У хвостатых самцов лягушек рода Ascaphus truei, есть специфический орган для размножения.
В период размножения у самцов довольно часто на передних лапах образовываются специфические брачные шероховатые мозоли. С помощью этих мозолей самец держится на скользком теле самки. Интересный факт: например, у обыкновенной жабы (Bufo bufo), самец залазит на самку далеко от водоема и катается на ней несколько сотен метров. А некоторые самцы могут ездить на самке после завершения процесса спаривания, ожидая, пока самка сформирует гнездо и отложит в него икринки .
Если процесс спаривания протекает в воде, самец может удерживать выметанную икру самкой, поджимая задние лапы, чтобы успеть оплодотворить икринки (вид - Bufo boreas). Довольно часто самцы могут перепутать и залезть на самцов, которым явно это не нравится. «Жертва» воспроизводит специфический звук и вибрацию туловища, а именно задней части, и вынуждает слезть с себя. Также ведут себя и самки в окончании процесса оплодотворения, хотя иногда самец может сам отпустить самку, когда почувствует, что ее брюшко стало мягким и опустело. Довольно часто самки активно стряхивают с себя самцов, которые ленятся слазить, переворачиваясь набок и вытягивая задние конечности.
Соитие - амплексус
Виды амплексуса
Лягушки откладывают икринки , как рыбы, так как у икры (яиц) и у зародышей отсутствует приспособления для развития на суше (анамния). Различные виды амфибий откладывают икру в удивительные места:
За весь срок вынашивания головастиков, а он длится два месяца, лягушка ничего не ест, при этом сохраняет активность. В этот период она использует лишь внутренние запасы гликогена и жира, который хранится у нее в печени. После процесса вынашивания у лягушки печень в три раза уменьшается в размере и не остается жира на животе под кожей.
После откладки яиц большинство самок покидают свою кладку, а также нерестовые воды, и уходят на свои места обычного обитания.
Яйца обычно самки окружают большим слоем студенистого вещества . Оболочка для яиц играет большую роль, так как яйцо предохраняется от высыхания, от повреждений, а главное - она предохраняет его от поедания хищниками.
После откладки, спустя некоторое время, оболочка у икринок разбухает и формируется в прозрачный студенистый слой, внутри которого проглядывается яйцо. Верхняя половина яйца темная, а нижняя -наоборот, светлая. Темная часть сильнее нагревается, так как эффективней использует лучи солнца. У многих видов амфибий комки икры всплывают на поверхность водоема, где вода намного теплее.
Низкая температура воды задерживает развитие зародыша. Если теплая погода, яйцо делится многократно и формируется в многоклеточный зародыш. Спустя две недели из икринки выходит головастик - личинка лягушки.
Головастик и его развитие
После выхода из икры головастик попадает в воду
. Уже через 5 дней, израсходовав запас питательных веществ икринки, он сможет плавать и питаться самостоятельно. У него формируется рот, имеющий роговые челюсти. Головастик питаться простейшими водорослями и другими водными микроорганизмами.
К этому времени у головастиков уже видны туловище, голова, хвост.
Голова у головастика большая , отсутствуют конечности, хвостовое окончание туловища играет роль плавника, также наблюдается боковая линия, а возле рта находится присоска (по присоске можно идентифицировать род головастика). Спустя два дня щель по краям рта обрастает некоторым подобием птичьего клюва, который выполняет функцию кусачек, когда головастик производит кормление. У головастиков есть жабры с жаберными отверстиями. В начале развития они внешние, но в процессе развития видоизменяются и прикрепляются к жаберным дугам, которые находятся в области глотки, при этом функционируют уже как обычные внутренние жабры. У головастика двухкамерное сердце и один круг кровообращения.
По анатомии головастик на начале развития близок к рыбам, а повзрослев, он уже имеет сходство с видом пресмыкающихся.
Через два-три месяца у головастиков отрастают задние, а затем и передние лапы, а хвост сначала укорачивается, а потом отпадает. Развиваются при этом и легкие . Сформировавшись для дыхания на суше, головастик начинает свой подъем к поверхности водоема, чтобы заглотнуть воздух. Изменения и рост зависят во многом от жаркой погоды.
Головастики сначала питаются преимущественно пищей растительного происхождения, но потом понемногу переходят к пище животного вида. Сформировавшийся лягушонок может выбираться на берег, если это вид сухопутный, или дальше остается обитать в воде, если это водный вид. Выбравшиеся на сушу лягушата – это сеголетки. Амфибии, откладывающие на суше икру, иногда переходят к развитию без процесса метаморфоза, то есть через прямое развитие. Процесс развития занимает около двух – трех месяцев, от начала откладывания икринок до конца развития головастика в полноценную лягушку.
Амфибии-древолазы
проявляют интересное поведение. После того как головастики вылупятся из икринок, самка на своей спине, одного за другим переносит их на вершины деревьев в бутоны цветков, в которых после дождя скапливается вода. Такой своеобразный бассейн является хорошей детской комнатой, где детки продолжают свой рост. Едой для них служат неоплодотворенные икринки.
Способности к размножению у детенышей достигается примерно на третьем году жизни.
После процесса размножения зеленые лягушки остаются в воде или держатся на берегу поблизости водоема, тогда как бурые уходят на сушу из водоема. Поведение амфибий во многом определяется влажностью. В жаркую сухую погоду бурые лягушки в основном малозаметны, так как они прячутся от лучей солнца. Зато после заката наступает у них время охоты. Поскольку зеленый вид лягушки живет в воде или около нее, то они охотятся и в светлое время суток.
С наступлением холодного периода года бурые лягушки перемещаются к водоему. Когда температура воды станет выше температуры воздуха, бурые и зеленые лягушки погружаются на дно водоема на весь период зимних холодов.
Этой весной я разглядывала лягушачью икру в канаве на участке и думала, как бы показать Маше, как появляются из икры лягушки. Но побоялась, что погублю будущих "принцев" и "царевн")).
Но теперь, благодаря этой статье, я теоретически подкована, и обязательно следующей весной на даче устрою лягушачий инкубатор. Будем наблюдать, как из икринок получаются лягушки.
Травяная лягушка - самое распространенное земноводное средней полосы нашей страны. Окрашена она в зеленовато-бурый цвет со всевозможными разводами. Обитает обычно в поймах рек, в лесах, причем достаточно далеко от водоемов. Наиболее активна она в сумерках и ночью, а день проводит в лесной подстилке. Во время дождя и в пасмурную погоду ее можно встретить и днем. Питается травяная лягушка всевозможными насекомыми, моллюсками, червями, причем едят и те малосъедобные виды, которых избегают птицы. С удовольствием ловят комаров, которые пытаются пить ее кровь.
С водоемами они связаны только ранней весной (в период размножения) и зимой. В конце сентября они перебираются в родной водоем на зимовку. Забираются под корягу на дне пруда и засыпают до следующей весны. Было время, когда в черте Москвы травяных лягушек было очень много, особенно в поймах рек. Сейчас их стало значительно меньше. Причина банальная - ухудшение экологической обстановки.
Лягушки являются кормом для многих животных и птиц. Их с удовольствием поедают лисы, барсуки, куницы, аисты, совы и … даже ежи. Таким образом, энергия, запасенная в мелких животных (насекомых, моллюсках, клопах, червях), через лягушек поступает на более высокий трофический уровень.
***
Лягушки являются интересным объектом наблюдения за развитием организма - от икры и до взрослого животного. Это увлекательное зрелище, когда перед глазами за достаточно короткое время из икры получается маленький лягушонок. Если у кого-то дома ребенок увлекается биологией, природой ему можно предложить провести такой эксперимент. Притом, это биологическое «шоу», можно сказать бесплатное. Оно «займет» ребенка на несколько месяцев. Для этого используют икру лягушек, которую собирают в прудах, небольших озерах, речках.
Травяная лягушка откладывает икру в конце апреля (в средней полосе России) на мелководных участках прудов, канав и луж. В южных регионах - немного раньше. Кладка обычно в форме слизистого комка, содержащего до 1000 и более икринок. Из икринок развиваются головастики, а затем уже маленькие лягушата.
Специалисты обратили внимание, двадцать лет назад выклев головастиков из икры в черте города был, чуть ли не стопроцентный. Все головастики были как на подбор. В последнее время процент выклева резко уменьшился, среди головастиков стали появляться уродцы (одноглазые, с двумя хвостами, с одной наружной жаброй и др.), которые, в конечном счете, погибали. Много головастиков гибнет, так и не завершив своего развития - превращения в небольшого лягушонка. Все это связано с сильным загрязнением городских водоемов. Однако ради ребенка можно съездить куда-нибудь подальше от города, там в любом водоеме можно собрать приличную лягушачью икру.
Лягушки интересны тем, что любой человек, (даже школьник) может в домашних условиях вывести из икры лягушек, чтобы потом выпустить их в водоем. Здесь ничего нет сложного, только необходимо знать некоторые элементарные правила.
Период икрометания у лягушек начинается в апреле и длится около недели, после чего взрослые особи покидают водоем и расселяются. А икра, соответственно, остается. Обратно в водоем лягушки возвращаются только осенью.
Надо взять 1-2 комочка и поместить их в небольшой сосуд (чашку, тазик) глубиной около 10 см. Уже через 1-2 дня из икринок начинают развиваться зародыши. В начале, это будут небольшие черные точки внутри икринок (см. рисунок), потом нечто похожее на рыбку, а затем уже можно увидеть внутри икринки существо, похожее на маленького головастика.
Приблизительно через 7-10 дней (в зависимости от температуры воды) из икринок выходят маленькие головастики. По бокам головы у них имеются ветвистые наружные жабры, с помощью которых они дышат. Первые дни головастики держатся на водных растениях, прикрепившись к ним присоской. Вскоре у них прорезается рот, окруженный роговыми челюстями, которыми они соскабливает с листочков обрастателей и кусочки самих растений.
Вспоминаю случай. Мы жили на биостанции, еду готовили на кухне, а посуду мыли в озере. В том году было очень много головастиков, которые «помогали» нам мыть грязную посуду. Они облепляли тарелки, сковородки, кастрюли и поедали остатки еды. На таком питательном корме они быстро росли и покинули водоем значительно раньше (как нам показалось), чем лягушата из соседних участков, которых не подкармливали.
В сосуде обязательно должен находиться кустик водного растения, к примеру, элодеи, с которого головастики соскабливают водоросли и бактерии. В лабораторных условиях головастиков кормят вареным яйцом, сухим молоком, крапивным отваром (мелкие листочки запаривают кипятком), хлебом. На таком корме они быстро растут. Однако необходимо иметь в виду, что такой корм быстро загнивает, поэтому его необходимо давать понемногу и периодически убирать.
Можно ежедневно наблюдать, как протекает дальнейшее развитие головастиков. Наружные жабры сохраняются недолго. Затем у головастиков развиваются жаберные щели с внутренними жабрами, как у рыб. Он сам и внешне становится похож на маленькую рыбку. Такой вид головастик сохраняет около месяца. Затем у него развиваются задние конечности, а потом уже и передние.
Начинают развиваться легкие, и головастик периодически поднимается к поверхности, чтобы дышать ими. В это время в сосуд надо положить плавающие на поверхности воды зеленые листики, чтобы головастикам было удобно вылезать на них. Хвост у него постепенно уменьшается, а рот, наоборот, расширяется. Теперь головастик уже внешним видом напоминает лягушку. Лягушат необходимо перенести в сосуд с высокими бортиками, чтобы они не убежали. У нас дома произошел аналогичный случай, недоглядели и лягушата разбежались по квартире. Пришлось из всех углов и щелей доставать их.
В это время лягушата ничего не едят. Размер таких лягушат достигает 2 см, лишь небольшой хвостик напоминает, что это бывший головастик. В этом возрасте их можно выпускать в водоем, т.к. возникают проблемы с кормлением. В это время они переходят на животный корм - едят насекомых. Но, если имеется возможность выращивать небольших мух-дрозофил, можно процесс наблюдения за маленькими лягушатами продолжить. У нас в лаборатории жили несколько больших лягушек, которых мы кормили сверчками (покупали в зоомагазине).
Полное развитие - от икринки до лягушонка - протекает за 2,5-3 месяца и зависит от температуры воды и качества корма. Далее у лягушат начинается жизнь полная опасностей. Взрослыми они становятся только на третий год.
Сразу же хочется задать вопрос, а сказочная царевна-лягушка какого вида была? Скорее всего, это была травяная лягушка. Цари в России всегда жили в средней полосе, а здесь обитают только озерная, прудовая, остромордая и травяная лягушки. Первые две - всю жизнь проводят в воде и далеко от водоемов не уходят. А царевна-лягушка, как известно, переселилась в царские палаты. Остромордая лягушка в полтора раза меньше травяной, и вряд ли могла справиться со стрелой, да и численность ее значительно меньше травяной.
***
Наблюдения за развитием лягушек - это удивительное зрелище. Оно позволяет понять, как из яйцеклетки происходит развитие живого существа. На твоих глазах (на глазах ребенка) происходит развитие живого существа. Приблизительно так же развиваются и млекопитающие, в том числе и человек. Ведь все они до выхода из чрева мамы, плавают в воде. Эти наблюдения помогают понять происхождение наземных позвоночных, куда входят и земноводные.
Земноводные живут на суше, а размножаются в воде. Здесь же живут их головастики, похожие на рыб (как по внешнему виду, так и по внутреннему строению). Такое сходство приводит к выводу о родстве земноводных и рыб. Переходной формой между рыбами и земноводными являются кистеперые рыбы, которые, как считалось, вымерли свыше 100 млн. лет назад. Однако в 1938 г. в Атлантическом океане у южных берегов Африки был пойман первый экземпляр такой рыбы, который был назван латимерией.
***
Так что, дорогие родители, заведите своим детям живую «игрушку», икру лягушек, которая увлечет ребят на несколько месяцев, а может быть и на всю жизнь.
***
При реализации проекта использованы средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации от 29.03.2013 № 115-рп») и на основании конкурса, проведенного Обществом «Знание» России
Лягушки – наиболее известные нам бесхвостые земноводные. Занимают промежуточное место между наземными и водными позвоночными животными.
Жизнь земноводных заслуживает внимания, прежде всего потому, что они занимают особое место в истории развития наземных позвоночных, будучи первыми и наиболее примитивными обитателями суши. Оценить значение земноводных в природе и хозяйственной деятельности человека возможно при дальнейшем изучении земноводных, биология которых разработана лишь крайне поверхностно. Использование этого животного для изучения вопросов биологии дало признание огромных заслуг лягушки в медицине.
Во-первых, озерная лягушка является истребителем вредных животных. Эта представительница отряда земноводные во взрослом состоянии питается исключительно животной пищей и, обитая в самых разнообразных местах, приносит пользу, поедая вредных насекомых. Значение земноводных возрастает ещё 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.
Во-вторых, земноводные лягушки являются кормовой базой для некоторых пушных зверей. Лягушки составляют более одной трети всех кормов норки - ценного пушного зверя, приуроченного к водоёмам. Охотно поедает земноводных и выдра. Сравнительно часто попадаются земноводные в желудках барсука и чёрного хоря. Наконец, многие промысловые рыбы в озёрах и реках в зимний период в больших количествах употребляют в пищу лягушек, оказывающихся вполне доступным массовым кормом.
Конечно же, есть и отрицательные моменты, когда лягушки в больших количествах истребляют рыбью молодь. Привлекаемые скоплениями мальков, многочисленные озёрные 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 туляремии.
В-третьих, земноводные оценены как лабораторные животные. Простота препарирования лягушки, подходящие размеры и живучесть сделали её 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”. 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 ловля их запрещена.
Таким образом, встает вопрос об актуальности выращивания лягушек в искусственной среде.
Все это позволило определить тему научной работы.
Цель исследования: узнать, при каких разных, искусственно созданных условиях, личинка лягушки пройдет быстрее все стадии метаморфоза.
Задачи исследования:
1. Изучить научную литературу по биологии;
2. Выявить причины положительных и негативных влияний окружающей среды на развитие;
3. Провести исследовательскую работу.
Объект исследования: икра обычной лягушки.
Гипотеза: Различные внешние условия влияют на развитие лягушки от икры до особи в неестественной среде обитания. Если создать все необходимые условия, то можно добиться максимального процента выживаемости головастиков.
Достоверность результатов обеспечивается личным участием автора в процессе исследования.
Лягушка озерная
Описание
Озёрная лягушка - вид бесхвостых земноводных семейства настоящих лягушек. Озёрная лягушка - самый крупный вид земноводных фауны России: длина её тела может достигать до 150 мм.
Бесхвостые - крупнейший отряд земноводных, насчитывающий около 6000 современных и 84 ископаемых видов. Часто представителей отряда называют лягушками, однако использование этого термина осложнено тем, что лягушками в узком смысле называют лишь представителей семейства настоящих лягушек. Личинки бесхвостых земноводных - головастики.
Класс – Амфибии, отряд – Бесхвостые, семейство – Лягушки, Род – Лягушки.
Размер 6-10 см. Средний вес 22,7 гр. Морда тупая, тело приземистое. Глаза карие с черными горизонтальными зрачками. Внутреннее веко прозрачное, защищает глаза в воде. Около барабанной перепонки хорошо различим темно-коричневый треугольник. Кожа лягушки на ощупь склизкая и гладкая, ее эпидермис не ороговевает. На темном брюхе присутствует мрамороподобный рисунок. Пяточный внутренний бугор низкий.
У самцов в углах рта располагаются наружные резонаторы тёмно-серого цвета. На первом (внутреннем) пальце передних конечностей у самцов расположено кожное утолщение - мозоль, разрастающееся во время спаривания.
Классу земноводных для жизни требуется кислород. Получить его лягушка может на суше и частично под водой через кожу. Органами дыхания земноводных, к числу которых принадлежат лягушки, являются легкие, кожа и жабры. В отличие от головастиков, которые ведут водный образ жизни, у взрослых лягушек жабры отсутствуют. Растворенный в воде кислород поступает в кровь этих созданий через кожу. Такой способ дыхания может обеспечить организм необходимым газом только в том случае, если лягушка находится в состоянии зимней спячки.
Лягушка может длительное время находиться под водой, т.к. у нее очень большие легкие. Перед тем, как нырнуть, животное набирает полные легкие воздуха. Под водой кислород очень медленно впитывается через кровяные артерии, это и помогает лягушке длительное время находиться под водой. Как только запасы воздуха кончаются, животное быстро выныривает и некоторое время держит голову над поверхностью воды, чтобы вновь набрать полные легкие воздуха.
Лягушки никогда не пьют. Жидкость поступает в их организм через кожу.
Взрослая особь размножается в воде, но большую часть жизни предпочитает проводить на суше, выбирая для обитания очень сырые и затененные места.
На суше лягушки охотятся, отлавливая насекомых, которые являются основным рационом. В огородах, расположенных в низинах поблизости водоемов, плодовые деревья, кустарники и овощные культуры практически никогда не поражают вредители, так как лягушки относятся к животным-чистильщикам. Всего несколько лягушат способны уничтожить полчища насекомых-вредителей.
Сезон размножения апрель - начало мая. Размножение происходит в лужах, водоемах, озерах, каналах, в любом неглубоком водоеме. Икрометание начинается через 3-5 дней после пробуждения. Самцы появляются на водоемах раньше, они поют брачные песни, зазывая самок. Выметав икру, травяная лягушка не задерживается в водоеме и расходится по летним местам обитания. Яйца светло-желтого цвета, окружены толстым слоем студенистого вещества. Эта оболочка имеет большое значение для зародыша, так как таким образом яйцо предохраняется от высыхания, от механических повреждений, а главное, она предохраняет их от поедания другими животными. Соединены в гроздья довольно значительной величины, а иногда и в шнуры; откладывается их очень много. Одна самка откладывает 670-1400 мелких икринок.
Использование в науке
“А сколько лягушек – бесчисленно много,
Их можно считать и считать без конца, –
Отдали науке лягушачьи ноги,
На пользу науке отдали сердца”.
Л. Гайнулина
Озёрные лягушки нередко отлавливаются в качестве лабораторных животных для научных, медицинских и образовательных учреждений.
Например, студенты Оренбургского государственного педагогического университета за один год обучения используют для проведения практикумов по физиологии и зоологии до 3000 особей лягушки озерной.
У лягушек обнаружено достаточно много биологически активных веществ, но изучены они значительно меньше, чем жабьи.
Давно известно, что если посадить лягушку в молоко, то оно очень долго не будет скисать. Современными исследованиями подтверждены антимикробные свойства слизи, покрывающей кожу лягушки. Это препятствует размножению кисломолочной палочки.
Из кожи разных видов лягушек удалось извлечь ряд веществ, обладающих биологической активностью.
Некоторые из этих веществ эффективно убивают бактерии, другие имеют сосудорасширяющие свойства. Из кожи белой австралийской квакши было выделено вещество, обладающее желчегонным действием, а также стимулирующее секрецию желудочного сока. Из этого вещества возможно изготовить препарат для лечения некоторых психических заболеваний.
В коже одного из видов лягушек обнаружены дерморфины, которые по обезболивающему действию в 11 раз превосходят морфин.
Нейротоксины лягушек одни из самых сильных. Батрахотоксин, выделенный из колумбийской лягушки, местными жителями называемой “кокои”, является самым сильнодействующим из небелковых ядов, сильнее, чем цианистый калий. Действие его сходно с действием кураре.
Вещества, выделенные из некоторых южноамериканских древесных лягушек, действуют на передачу нервных импульсов в скелетной мускулатуре. Некоторые блокируют рецепторы гладкой мускулатуры, а другие вызывают судороги скелетных и дыхательных мышц.
В настоящее время данные вещества в медицине не применяются, исследуется возможность включить их в клиническую практику.
Антимикробные и ранозаживляющие свойства икры лягушек получили научное подтверждение - из оболочки икринки выделено вещество ранидон, обладающее высокой бактерицидной активностью.
Как бы мы ни относились к лягушкам, это одно из самых обычных, часто используемых лабораторных животных, наряду с крысами и мышами. Например, шпорцевая лягушка была первым клонированным животным, а не овечка Долли, как мы привыкли думать. В 1960-ых годах английский эмбриолог Гёрдон клонировал головастиков и взрослых лягушек.
За заслуги в области медицины лягушке поставлены памятники в Париже, Токио и Бостоне, как дань уважения и признания поистине неоценимых заслуг этих животных в развитии науки. Так учёные отблагодарили своих невольных помощников во многих важных научных исследованиях и открытиях. Опыты итальянских физиков XVIII столетия Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта, проведенные на лягушках, привели к открытию гальванического тока. Огромное количество опытов на лягушках провёл учёный-физиолог Иван Сеченов. В частности, он использовал их при изучении нервной деятельности животных. А сердце лягушки оказалось интересным объектом для исследования сердечной деятельности. Французский физиолог Клод Бернар, которому лягушки также помогли сделать ряд открытий, высказал мысль об установке им памятника. И в конце XIX века в Сорбонне (Парижский университет) был открыт первый памятник лягушкам. А второй был воздвигнут студентами-медиками в Токио, в 60-е годы XX столетия, когда число лягушек, использованных ими для науки, достигло 100 тысяч.
Помимо научной ценности эти земноводные обладают ценностью практической. Так во многих странах мясо отдельных видов лягушек считается деликатесом. Существуют даже специальные фермы, на которых разводят лягушек на мясо.
Практическая работа
Итак, начало работы:
07.05.15 г. икра взята в водоеме, окруженная кустарниками и водными растениями.
Оболочка каждой икринки разбухшая, похожа на студенистый прозрачный слой, внутри которого видно яйцо. Верхняя половина его темная, а нижняя светлая.
В природе скорость развития икры зависит от температуры воды. Чем выше температура, тем быстрее идет развитие. В глубоких, затененных водоемах икра развивается примерно в четыре раза медленнее, чем в хорошо прогреваемых водоемах. Икра легко выдерживает низкую температуру.
Создаем оптимальные условия для развития икры: температура воды комнатная, теплая.
Уже через 8-10 дней из икринок вылупляются головастики, более похожи на малька рыбы. Пассивны, не питаются. Видимо хватает питательного запаса икринок. Имеются жаберные отверстия и жабры.
23.05.15 г. Заметен метаморфоз. Головастики начали самостоятельно питаться, активно передвигаться, тесно держаться друг с другом. Они снуют в разных направлениях, но не отплывают далеко, и вся стайка перемещается практически одновременно. Средний размер головастиков примерно 7-8 мм.
К этому времени уже заметны голова, туловище, хвостик. Голова большая, конечности отсутствуют, хвостовой отдел туловища представляет собой плавник, также присутствует боковая линия, а ротовая полость похожа на присоску. Жабры вначале внешние, прикрепляются к жаберным дугам, находящимся в районе глотки, и функционируют уже как настоящие внутренние жабры.
Присоска расположена снизу около рта (по ней можно определить вид головастика), через несколько дней щель рта по краям обрастает некоторым подобием клюва, который работает как кусачки, когда головастик питается. У головастика один круг кровообращения и двухкамерное сердце.
По строению тела личинки земноводных близки к рыбам, а взрослые особи имеют сходство с пресмыкающимися.
В природе временами головастики образуют громадные скопления – до 10000 в одном кубическом метре воды. Недаром у древних египтян изображение головастика означало число 100 000, т. е. “очень много”. Но выживают далеко не все из них. Личинка лягушки служит пищей рыбам, птицам, жукам-плавунцам и прочим обитателям водоема.
Размещаем головастиков по разным емкостям:
Абсолютно прозрачный пластиковый контейнер (10 л) располагаем на хорошо освещенной территории, в теплом месте не в зоне прямого попадания солнечных лучей (балкон) – 25 шт.
Абсолютно прозрачный стеклянный контейнер (3 л) располагаем на хорошо освещенной территории, в теплом месте в зоне прямого попадания солнечных лучей (балкон) – 10 шт
Темный, непрозрачный контейнер (5 л) располагаем в теплом месте, немного затененном, но с достаточным количеством света. Нет прямого попадания солнечных лучей (комната) – 30 шт
Непрозрачный контейнер (2 л) располагаем в плохо освещенном, прохладном месте (гараж) – 10 шт
Все емкости заполнены водой, взятой в месте сбора икры, т.е. наиболее близкой к условиям размножения, а также водорослями и травой. В воде наблюдаются микроорганизмы.
В течение двух дней никаких отличий в поведении не наблюдаются. Все головастики подвижны, прячутся в тине и траве, активно реагируют на звук и движение. Питаются днем растительной пищей, как бы откусывая, а также соскабливают с поверхностей налет. Периодически поднимаются к поверхности воды и заглатывают воздух. Темпы роста в глаза не бросаются, как известно они составляют в среднем 0,6 мм в сутки.
25.05.15 г. В стеклянной емкости, расположенной в зоне прямого попадания солнечных лучей к вечеру все головастики погибли. При этом, не сохранив контуры тела, практически полностью разложившись и исчезнув. Внешне поверхность воды в емкости выглядела как вспузырившаяся, будто прокисшей.
Вывод : головастики, несмотря на утверждение, что полный метаморфоз происходит быстрее при более высоких температурах (21-26 C), а в среднем он длится 50-90 дней, не переносят прямых солнечных лучей.
Прикрываем абсолютно прозрачный пластиковый контейнер бумагой, защищая его от попадания солнца.
28.05.15 г. В пластиковом контейнере, даже несмотря на то, что он не находится под прямыми солнечными лучами, головастики пассивны, находятся практически без движения. Вода очень нагрета. Несколько штук погибли. Убираем в более затененное место.
В остальных емкостях головастики по-прежнему активны. Находятся практически в постоянном движении и процессе питания.
Рост головастиков уже более заметен. В среднем составляет примерно 10 мм.
Добавляем свежей воды и водорослей с водоема, но уже не с места кладки, во все емкости с головастиками.
01.06.15 г. В прозрачном, хорошо пропускающим дневной свет контейнере, убранном в тень, головастики прибавили в росте. Резко наметилась разница между более крупными и мелкими головастиками. Крупные составляют примерно 13-15 мм. Все время едят, присасываются к стенкам, хватают воздух. Хорошо просматриваются глаза, мраморный рисунок тела.
В непрозрачном контейнере, практически не пропускающем дневной свет, но находящемся в теплом месте, рост головастиков практически не заметен, как и в емкости, находящейся в прохладном, темном месте. Несколько штук погибло, несмотря на наличие еды и отсутствия прямых солнечных лучей.
Вывод : существует большая смертность в период развития, даже при отсутствии внешних хищников, питающихся головастиками.
В течение 3-х недель при постоянной подкормке и смене воды в емкостях, т.к. на дне скапливались продукты переработки пищи головастиками, наблюдалась гибель некоторых экземпляров и рост более сильных. Средний размер уже составляет примерно 20-25 мм.
Наибольшая смертность составила в прозрачной емкости, находящейся в теплом месте. Возможно от постоянного перепада температуры воды: от очень теплой, нагревающейся от солнца в дневное время, до сильно остывающей ночью.
27.06.15 г. У головастика, находящегося в гараже, произошли видимые метаморфозы: появились задние лапы.
03.07.15 г. В течение короткого промежутка времени головастик принимает формы маленькой лягушки. Отросли передние лапки, хвост укоротился. При этом молодой лягушонок внешне оказывается меньше размером, чем был головастик, из которого он только что образовался.
Таким образом, как и в природе, от момента откладывания икры до конца превращения головастика в лягушку проходит около 2-3 месяцев.
Метаморфоз лягушки: 1 - яйца (икра), 2 - головастик с наружными жабрами, 3 - без жабр, 4 - с задними ногами, 5 - со всеми ногами и с хвостом, 6 - лягушка.
Самые удачливые из головастиков доживают до стадии метаморфоза и превращаются в лягушонка-сеголетку. Сеголетки очень прожорливы. Объем их желудка в наполненном состоянии превышает одну пятую часть общего веса. Есть одна интересная деталь: если в водоеме не хватает животной пищи, растительноядный головастик так и зимует в личиночной стадии, отложив до весны превращение из вегетарианца в хищника. Они становятся полностью плотоядными, как только их задние ноги развиваются, питаются маленькими водными животными или даже другими головастиками, когда еды недостаточно.
05.07.15 г. Как известно в природе головастики питаются водорослями, растительными веществами, личинками мелких микроорганизмов. В неволе, возможно, из-за нехватки растительной пищи (несмотря на ее наличие в емкости), головастики съели только что сформировавшегося лягушонка, а не наоборот.
Вывод
Таким образом, делаем вывод, что головастики – очень хрупкие организмы. Наша гипотеза подтвердилась.
1. Смертность яиц и головастиков достигает 80,4 - 96,8%.
Из достаточно большого количества вылупившихся головастиков, выжили 11 шт. При этом 5 из 30 – в темном, непрозрачном контейнере (5 л), расположенном в комнате, немного затененной, без прямого попадания солнечных лучей.
3 из 10 – в светлом, непрозрачном контейнере (2 л), расположенном в плохо освещенном, прохладном месте, в гараже. При этом здесь же вперед всех сформировался лягушонок.
Лягушки размножаются, выметывая икру. Практически все лягушки откладывают икру весной. Но все виды лягушек делают это по своему, одни строят гнезда, другие делают это прямо в водоеме, а некоторые вынашивают потомство на своей спине. Самые интересные способы размножения конечно у лягушек, живущих в тропических местах Южной Америки. Наши лягушки менее изобретательны и выметывают икру на прибрежную растительность на мелководье, где вода хорошо прогревается. Если содержите лягушек в пруду, то процесс размножения можно легко проследить. Возможно, икру не увидите, а вот когда появятся головастики сразу видно. На головастиках можно проследить развитие лягушек. Однако если содержать лягушку в домашних условиях и даже если их пара, то для размножения необходимо создать идеальные условия, причем соответствующие виду лягушек и их природным особенностям.
Квакша филломедуза живущая в Бразилии с наступлением весны очень интересно строит гнезда. Квакша залезает на дерево, пробирается на ветку свисающую над водой и выбирает самый крепкий листочек. Забравшись на листочек, квакша задними ногами обхватывает его края и сгибает их над собой. Получается нечто вроде пакетика. В него квакша откладывает икру. Икра настолько клейкая, что прочно приклеивается к листу и еще склеивает стороны листа, так что кулечек из него не расклеивается. Попавшая в кулечек вода лишь способствует развитию икринок, появившиеся из икринок квакши головастики попадают сразу в воду. Когда детеныши квакши подрастут, они падают из гнезда прямо в реку.
Квакша — кузнец, получившая свое название за своеобразные звуки похожие на удары молота по железу строит для своих головастиков домики из глины. На дне пруда лапками собирает в кучку грязь в виде кольца. Затем своими лапками оснащенными присосками собирает глину и выкладывает стены, разглаживая строение изнутри. Самка сама без помощи самца выстраивает гнездо.
За две — три ночи стены гнезда появятся из воды на 8-10см. Работа прекращается, и квакша приступает к откладыванию икры. Примерно через пять дней из икры появятся головастики, они надежно защищены от желающих, ими полакомиться, стенами искусственно выстроенного пруда, некого атолла в пруду. Когда головастики подрастут, гнездо размоется водой, и они выпрыгнут из него на свободу.
Сумчатые квакши — нототремы, вынашивают своё потомство словно кенгуру. Только кожистая сумка квакши нототремы, находится не на животе, а на спине. Кожа квакши будто лопнула вдоль по хребту и вздулась по обе стороны от щели. Как же попадают туда детеныши квакши? А помогает в этом самец, квакши. Он своими задними лапами запихивает икру в кожистые карманы, яиц – икринок может быть от десятка до двух десятков. Там в сумке из икринок появятся головастики. Головастики, могут, появившись выпрыгнуть в воду, а могут оставаться в сумке долгое время, пока из них не появятся лягушата. Все зависит от вида квакши.
Большинство земноводных являются крайне заботливыми родителями, старающимися дать своему потомству наилучший шанс на выживание. Когда лягушка икру мечет, она делает все возможное, чтобы обезопасить свое потомство, ведь будущее поколение может стать питательной закуской для многих видов подводных хищников.
Когда лягушки откладывают икру, они могут придерживаться самых разнообразных стратегий, чтобы достичь максимальной выживаемости своего потомства. Стоит отметить, что в настоящее время описано более 500 видов лягушек, причем проживают эти животные почти повсеместно. Большинство видов лягушек проживают на территории лесов, пустынь, саван и гор Африки, но и в Северном полушарии, где условия жизни в водоемах куда более суровые, встречается немало представителей этого отряда. Учитывая разность сред обитания, разные виды лягушек выбирают самые подходящие стратегии выведения потомства. У большинства видов лягушек репродуктивная система основана на внешнем оплодотворении. При таком типе оплодотворения сначала самка выпускает икру, а затем, самец ее оплодотворяет.
Стоит отметить, что у большинства видов лягушек самцы менее крупные, чем самки, но именно они занимаются привлечением партнерш во время брачных игр. Для привлечения самок в период брачных игр самцы используют особые голосовые связки или горловые мешки, которые позволяют им издавать громкие звуки. Брачные игры у разных видов лягушек имеют незначительные различия. К примеру, самцы остромордой лягушки, обитающей в болотистых местностях северного полушария, в период размножения меняют окраску на синюю, а также издают очень интенсивное кваканье. Самки этого вида не отличаются разборчивостью, поэтому вся поверхность воды вскоре покрывается слоем икры.
Одна остромордая лягушка может отложить около 3 тыс. икринок, но лишь 2-3% из них достигнут половозрелого возраста. В северном полушарии, где отчетливо видны границы сезонов, лягушки, как правило, начинают метание икры лишь тогда, когда температура воды достигает 5-7 °C. Для некоторых пресноводных лягушек оптимальная температура для откладывания икры составляет более 10-12 °C. У обычных прудовых лягушек уже через 7 дней из икры выводятся головастики, которым требуется не менее 3-4 месяцев, чтобы превратиться во взрослых особей. Лягушкам в северном полушарии приходится тщательно выверять время кладки, так как только в этом случае икра не погибнет при весеннем заморозке, но при этом головастики успеют стать взрослыми особями до момента впадения в спячку.
Многие лягушки стараются откладывать икру в одно время с другими представителями своего семейства, в том числе квакшами и жабами. Одномоментное появление в воде большого количества икры позволяет обеспечить выживаемость большему количеству головастиков, так как хищники просто не способны съесть их всех сразу.
Многие виды лягушек ведут сухопутный образ жизни, но при этом возвращаются к водоемам лишь на период размножения. Однако далеко не все лягушки откладывают икру непосредственно в водоем. К примеру, многие виды тропических лягушек-древолазов всю жизнь проводят на деревьях, поэтому поиски водоема были бы для них слишком затруднительной задачей. В то же время все тропические леса отличаются повышенной влажностью. Дожди в них идут так часто, что нет необходимости поиска водоема.
Лягушки-древолазы разными способами решают проблему воспроизведения. Одни виды в период размножения собираются в высокой траве и кустарнике, где самцы стараются занять самое высокое место, чтобы их было слышно на большее расстояние. Самки появляются намного позже самцов и стараются отыскать наиболее крупного партнера, располагающегося на вершине куста или травы. После того как самка находит подходящего партнера, он взбирается на ее спину, после чего она перепрыгивает на вертикально свисающий лист. Когда лягушка откладывает икру, самец оплодотворяет ее и при этом задними лапками, на которых имеются особые железы, выделяющие клейкую слизь, скрепляет края листа. Таким образом, икра древесной лягушки зреет в особом гамаке.
После того как начинаются обильные дожди, клейкая слизь смывается с листа и вылупившиеся головастики соскальзывают вниз, попадая в обширную лужу или болото. Это не единственная стратегия защиты потомства древесными лягушками. Некоторые виды этих земноводных ведут себя совершено иначе. К примеру, некоторые лягушки-древолазы после оплодотворения перемещают свою икру в своеобразные детские ясли, которые располагаются в пазухах листьев растений, заполненных водой. Нередко в качестве таких яслей лягушки выбирают лилии и геликонии. В такой маленький прудик, расположенный между стволом растения и листом, лягушка помещает всего одну икринку.
Самка может преодолевать большие расстояния, сначала распределяя свою икру по разным растениям, а затем, принося пищу появившимся на свет головастикам. Такая стратегия снижает риск нападения хищников, как на икру, так и на головастиков, обеспечивая высокую продуктивность всему виду. Еще одним средством защиты икры, выработанным древесными лягушками, является ядовитая слизь, которая отпугивает хищников любого вида.
Лягушки относятся к самым древним земноводным, так как появились примерно 300 млн. лет назад. Успех этих живых существ во многом объясняется их высокой продуктивностью, ведь большое количество выпускаемой икры приводит к тому, что хотя бы часть головастиков выживают и становятся взрослыми особями.
Способ размножения лягушек крайне примитивен, но при этом является настолько эффективным, что в процессе эволюции он почти не претерпел изменений. Именно поэтому громкое кваканье самцов лягушек в период размножения разливается почти над всеми водоемами, имеющимися на планете.
