Как развивается лягушка от икринки до взрослого. Размножение лягушек и уход за ними. Вопрос: Расскажи, чем удивительны земноводные

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №4

г. РОСТОВА ЯРОСЛАВСКОЙ ОБЛАСТИ

Исследовательская работа

Изучение развития прудовой лягушки

Работу выполнил:

обучающийся 8 «а» класса – Алексеев Михаил;

Руководители:

учитель биологии – Бирюкова Т.А.;

учитель химии – Мячина Г.В.

г. Ростов, Ярославская обл.

2012 год

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3 Глава I . Обзор литературы…………………………………………………..……5

1. Характеристика прудовой лягушки……………………………………….5

   Развитие прудовой лягушки……………………………………………….6

Глава II . Эксперимент…….………………….…………………………………...9

Заключение………..……………………….…………………………………..…11

Литература……………………………………………………………………….13

Приложение………………………………………………………………………14

Введение

У болотной мягкой кочки,

Под зелененьким листочком,

Притаилась попрыгушка,

Пучеглазая... (лягушка).

На уроках биологии и экологии мы познакомились с жизнью земноводных. Учитель рассказал нам, какие этапы развития проходит головастик для того, что бы стать взрослой лягушкой, и что в домашних условиях можно вырастить лягушку. Я заинтересовался этим рассказом, и решил вырастить лягушку дома и сравнить стадии развития лягушки в аквариуме и естественной среде.

Найти лягушек не сложно в нашей местности: они есть в водоёмах, прудах, в болотах, в застоявшихся лужах. В нашей местности в середине мая лягушки начинают откладывать икру на мелководье, где вода хорошо прогревается. Рядом с нашей дачей есть пруд. Я набрал икры, положил ее в банку, налил воды, вооружился ручкой и фотоаппаратом и начал свой эксперимент.

Объект исследования : прудовая лягушка.

Цель исследования : изучить развитие лягушки с момента зародышевого состояния до взрослой особи.

Гипотеза : в естественной среде и в аквариуме этапы развития лягушки одинаковы.

Задачи исследования :

Изучить этапы развития лягушки.

Познакомиться с литературой по теме исследования.

Проанализировать собранный материал.

Этапы исследования .

Изучение литературы.

Сбор биологического материала (сбор лягушачьей икры в пруду).

Наблюдение за развитием эмбрионов (икринок).

Наблюдение за головастиками.

Наблюдение за превращением головастиков во взрослую особь.

Оформление исследовательской работы.

Методы исследования : наблюдение, эксперимент, описание, сравнение результатов эксперимента и теоретического материала.

Перспективы работы

Изучить более подробно развитие лягушки прудовой, познакомиться с развитием других земноводных, выступить со своей работой на уроках биологии и экологии в 7 классах, перед младшими школьниками, и продолжить эксперимент по выращиванию других видов земноводных (жаб).

Глава I . Обзор литературы

1.1. Характеристика прудовой лягушки

Прудовая лягушка имеет средние размеры 75-85 мм, максимальная длина тела до 100 мм. Сверху тело ярко-зеленое или оливкового цвета с темными пятнами, вдоль спины проходит светлая продольная полоса. Снизу тело белого или желтоватого цвета. У самцов в углах рта имеются большие резонаторы. Прудовая лягушка распространена в Западной и Центральной Европе, на востоке – до Волги.

Прудовая лягушка живет в водоемах смешанных и широколиственных лесов. Здесь она активна днем и вечером. В водоемах эта лягушка плавает с помощью длинных задних конечностей, пальцы которых снабжены плавательными перепонками. Передвижение по суше осуществляется с помощью прыжков, причем главную роль опять-таки играют задние конечности.

Прудовая лягушка – хищник, она питается подвижными насекомыми, которых добывает своеобразно: с помощью широкого языка, покрытого клейкой слизью. Как только мимо лягушки пролетает насекомое, она мгновенно выкидывает вперед язык, к которому и прилипает добыча.

В некоторых странах Западной Европы мясо прудовых лягушек употребляется в пищу.

К размножению прудовая лягушка приступает ранней весной. Половая зрелость достигается, вероятно, на 2 – 3 году жизни, при длине тела 45-50 мм.

Икрометание начинается через 15-20 суток после окончания зимовки. Оно продолжается с конца марта-мая по конец июня. Самцы образуют брачные хоры, издавая громкое кваканье, которое бывает слышно на расстоянии до 1 км. Взрослые особи защищают свои территории от других лягушек, используя специальный крик и прыжки в сторону пришельца. Икра откладывается на мелководье. В кладке 415-4400 яиц, откладываемых в виде нескольких небольших порций. Диаметр яйца без оболочек 1,4-1,8 мм.

Оплодотворенные икринки развиваются примерно в течение недели, после чего из них вылупляются головастики. Они развиваются в водоеме примерно 80-90 дней. Головастики отличаются от лягушки не только внешним видом, но и характером передвижения, питания, дыхания; внешне они больше напоминают маленькую рыбку. В конце лета головастик превращается в маленького лягушонка.

Эмбриогенез длится 4 – 12 суток, личиночное развитие – 47-135 суток. Метаморфоз с июня по октябрь, обычно в июле-августе. Головастики иногда зимуют, достигая особенно крупных размеров. После метаморфоза сеголетки остаются в родном водоеме, где обычно держаться у берега. Головастики едят в основном водоросли. Сеголетки в большом количестве поедают двукрылых и их личинок.

Максимальная продолжительность жизни 6 – 12 лет в разных популяциях.

У прудовой лягушки и ее головастиков много естественных врагов: щука, лягушки, пресмыкающиеся, водные и хищные птицы, а также млекопитающие. Обычен каннибализм в формах личинка-личинка, личинка-яйцо и взрослый-сеголеток.

1.2. Развитие прудовой лягушки

Проведя зиму в состоянии оцепенения, земноводные с первыми лучами весеннего солнца просыпаются, и вскоре приступают к размножению. Самцы некоторых видов лягушек громко квакают. Самки земноводных откладывают в воду икру, похожую на икру рыб. Самцы выпускают на нее жидкость, содержащую сперматозоиды.

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 появляется личинка лягушки - головастик. Внешне он напоминает маленькую рыбку с большим хвостом.

В первые дни головастик, не имеющий еще ротового отверстия, прикрепляется с помощью особых присосок к листу водно­го растения и живет за счет питательных веществ икринки.

Н
а голове отрастают первоначальные наружные жабры в виде древовидных разветвленных отростков. Через некоторое время эти жабры отпадают, и вместо них образуются внутренние жабры. Тело еще более сужается, хвостовой плавник увеличивается, и постепенно начинают развиваться конечности; у головастиков-лягушек вырастают сначала задние, а потом передние конечности. Головастики питаются сначала преимущественно растительной пищей, но постепенно все более и более переходят к животной. В то же время происходят изменения и в организации всего тела: хвост, который сначала является единственным органом движения, по мере развития конечностей теряет свое значение и укорачивается; кишечник становится короче и приспосабливается к перевариванию животной пищи; роговые пластинки, которыми вооружены челюсти головастика, заостряются, постепенно исчезают и заменяются настоящими зубами. Все укорачивающийся хвост, наконец, исчезает - и головастик превращается во взрослую лягушку.

Глава II . Эксперимент

1 мая в 15.00. Я выловил икру из пруда. Зародыши круглой формы, черного цвета в прозрачной оболочке. Два зародыша в оболочке опустились на дно банки.

2 мая в 12.00.Зародыши уже с хвостиком, активно шевелятся и подают признаки жизни. Вода в банке смешана: прудовая и водопроводная.

3 мая 21.00. Из зародышей выводятся головастики. Они выходят из оболочки постепенно. После выхода из оболочки неподвижно лежат на дне.

4 мая. Все головастики приняли продолговатую форму, активно шевелятся и так же подают признаки жизни.

5 мая. Головастики вывелись из всех икринок. Они неподвижно висят на оболочке.

6 мая. Головастики, вылупившиеся четвертого мая, активно плавают по банке. Остальные малоподвижны и только изредка переплывают с места на место. Толщина тела – 1мм. Длина тела – 1см.

9 мая. Поменял воду. Головастики подросли. У них длинный хвост окаймлен прозрачным мягким плавником

10 мая. Головастики, которые погибли, стали пищей для выживших. Они активно перемещаются по банке. У них выделились рот и глаза.

3 июня Головастики уже с развитыми задними лапками. Хорошо развит рот и отчетливо видны глаза.

7 июня Головастики начали передвигаться при помощи задних лапок. В качестве пищи они используют водоросли, которые образовались на стенках банки.

13 июня. У головастиков начали развиваться передние лапки. Голова стала приобретать форму головы взрослой особи.

15 июня. Головастики перемещаются не только плаванием, но и ползанием по дну. Сменил воду.

17 июня. Головастики начинают дышать, поднимая голову над водой. Хвост начал уменьшаться.

19 июня. Головастики стали лягушатами, спокойно передвигаются не только в водной, но и наземной среде.

20 июня. Выпустил лягушат на волю. Вблизи пруда наблюдаются такие же лягушата.

Заключение

Из книг я узнал, в каких условиях живут лягушки, и познакомился с этапами их развития. Поместил лягушачью икру в банку, создал необходимые для жизни условия и отслеживал развитие лягушек от икринок до взрослых особей. Вел глазомерное сличение параметров развития особей, заносил результаты в дневник наблюдений, фотографировал.

Разводить и содержать лягушек можно, хотя многие из них погибают на ранней стадии развития. Развитие лягушки от икринки до молодого лягушонка заняло 50 дней. Во время работы я наблюдал развитие травяной лягушки в неволе. Сначала из икры появились головастики. Через 20 дней у головастиков появились задние конечности. Еще через 11 дней у некоторых появились передние конечности. Через 7 дней головастики утратили хвост, тело приобрело форму взрослой лягушки. Я выпустил лягушат в пруд и сравнил их размеры и внешний вид с прудовыми лягушками. Оказалось, что лягушата совершенно одинаковы. Значит этапы развития лягушки в естественной среде и в аквариуме одинаковы.

Наблюдая за развитием лягушек, я перестал их бояться и понял, что несу ответственность за жизнь своих питомцев. В ходе исследовательской работы я научился работать с научной литературой, познакомился с методикой ведения научного эксперимента, учился оформлять результаты своего труда и защищать результаты своих наблюдений перед одноклассниками. Мою работу можно использовать на уроках экологии и биологии, как наглядное пособие. Я думаю, что приобретённые навыки ведения исследовательской работы мне пригодятся.

Ученики должны знать, что лягушки – полезное животное и не надо бояться их. Мои одноклассники мало знали о лягушках. Я поделился с ними собранной информацией. Я хочу обратиться к ребятам: не бейте лягушек и жаб палками, не давите их велосипедами, не ловите, не пугайте! Ведь они по сравнению с человеком, маленькие, беззащитные существа.

Давайте будем беречь планету

Во всей Вселенной похожей нету,

Во всей Вселенной совсем одна,

Что будет делать без нас она?...

Литература

1. Е.Д. Ананьев «Жизнь животных», т.24 «Аванта+»2003г

2. А. Ликум. Энциклопедия для детей «Всё обо всём», Москва, 1994г

3. Н.Н. Машкова «Домашний аквариум», «Эскимо» 2005г.

4. Моя первая энциклопедия «Подводный мир», TIME – LIFE Русич, 1996г.

5. Г. Шалаева. Энциклопедия для детей «Всё о обо всём», Москва, 1995г.

6. Энциклопедия для детей. Биология. Москва. «Аванта+», 1997 г.

Интернет ресурсы:

http://www.tatarovo.ru/sound.html - голос лягушки

http://www.1tvrus.com/anonce/tvnanny/8475/1736/?tz=21 – фото лягушек

http://www.max-foto.info/animals/frog/slides/frog_033.shtml - фото лягушек

http://www.ivfish.ru/nasadki.php?a=11 – фото головастиков и лягушек

http://www.photosight.ru/photos/1524953/ - фото головастиков

http://bannikov.narod.ru/post.htm - схема развития лягушки

Приложение

Это интересно

Лягушки не погибают от морозов к началу зимы, т. к. они синтезируют в своём теле спиртовой антифриз.

В народной медицине сушёная икра лягушек используется при лечении рожистого воспаления лица.

Обитающие в Южной Америке парадоксальные лягушки имеют обычные размеры тела – порядка 6 см в длину. Однако их головастики достигают в длину 25 см, а потом уменьшаются, развиваясь во взрослую особь.

Лягушка Rheobatrachus silus , обитавшая в Австралии и считающаяся вымершей с 1980-х годов, отличалась уникальным методом вынашивания потомства. После откладывания яиц и оплодотворения их самцом, самка заглатывает яйца в свой желудок. Окружающее их вещество простагландин мешает вырабатываться желудочному соку, поэтому во время вынашивания желудок не выполняет свою основную функцию. Когда приходит срок, лягушка просто выплевывает головастиков.

Самые резвые среди лягушек – это австралийская древесная квакша. Она способна на прыжки в высоту до 1,7 метра.

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

Но для начала поговорим немного о том, что это за существа. Лягушка относится к классу земноводных, отряду бесхвостых.

Многие замечали, что шея у нее не выражена - она как бы срослась с туловищем. У большинства земноводных есть хвост, который у лягушки отсутствует, что, кстати, и отражено в названии отряда.

Развитие лягушки проходит в несколько стадий, мы к ним вернемся сразу после того, как разберем некоторые особенности этих существ.

Как выглядит лягушка

Для начала - голова. Всем известно, что лягушка имеет довольно большие и выразительные глаза, расположенные по обе стороны ее плоского черепа. У лягушек имеются и веки, эта особенность присуща всем наземным позвоночным существам. Рот у этого существа имеет небольшие зубки, а немного выше него находятся две ноздри, имеющие небольшие клапаны.

Передние конечности лягушек менее развиты по сравнению с задними. Первые имеют по четыре пальца, вторые - по пять. Пространство между пальцами соединено перепонкой, когти отсутствуют.

Развитие лягушки проходит в несколько стадий:

1. Метание икры.
2. Головастики ранней стадии.
3. Головастики поздней стадии.
4. Взрослые особи.

Оплодотворение у них внешнее - самцы оплодотворяют икру, уже отложенную самкой. Между прочим, существуют такие виды, которые за одно метание откладывают более 20 тысяч икринок. Если проходит все удачно, то через десять дней на свет появляются головастики. А еще через 4 месяца из них получаются полноценные лягушата. Три года спустя вырастает зрелая особь, которая полностью готова к размножению.

Теперь немного подробнее о каждом этапе.

Икра

Сейчас мы разберем все стадии развития лягушки отдельно. Начнем с самого первого - яйца. Хоть эти существа и обитают на суше, во время метания икры, они отправляются в воду. Обычно это происходит в весенний период. Кладка происходит в тихих местах, на небольшой глубине, чтобы солнце смогло прогреть ее. Все икринки соединены между собой, и эта масса напоминает желе. От одной особи его едва наберется одна чайная ложка. Вся эта желейная масса обязательно прикреплена к водорослям в пруду. Маленькие виды откладывают примерно 2-3 тысячи яиц, крупные особи - 6-8 тысяч.

Икринка выглядит как маленький шарик, диаметром примерно 1,5 миллиметра. Она очень легкая, имеет черную оболочку и со временем сильно увеличивается в размерах. Постепенно икра переходит к следующей стадии развития лягушки - появлению головастиков.

Головастики

После появления на свет головастики начинают питаться желтком, который еще остался в небольшом количестве в их кишечнике. Это очень хрупкое и беспомощное создание. Данная особь имеет:

• плохо развитые жабры;
• хвост.

Головастики, кроме этого, снабжены небольшими липучками, с помощью которых они крепятся к разным водным предметам. Эти липучки располагаются между ртом и брюшком. В прикрепленном состоянии малыши находятся примерно 10 дней, после чего они начинают плавать и питаться водорослями. Жабры у них постепенно зарастают после 30 дней жизни и, в итоге, полностью затягиваются кожей и исчезают.

Важно знать и то, что даже у головастиков уже есть небольшие зубки, необходимые, чтобы потреблять в пищу водоросли, а их кишечник, устроенный в виде спирали, позволяет максимально извлекать питательные вещества из съеденного. Кроме того, они обладают хордой, двухкамерным сердцем и кровообращением в виде одного круга.

Даже на этой стадии развития лягушки, головастики могут считаться вполне социальными существами. Многие из них взаимодействуют между собой, как рыбы.

Появление ножек

Так как мы рассматриваем развитие лягушки по стадиям, то следующим этапом выделим головастиков с ножками. Задние конечности у них появляются гораздо раньше передних, примерно через 8 недель развития - они еще очень крошечные. В этот же период можно заметить, что голова у малышей становится более отчетливой. Теперь они могут употреблять в пищу более крупную добычу, например, мертвых насекомых.

Передние конечности только начинают формироваться, и тут можно выделить такую особенность - первым появляется локоть. Только спустя 9-10 недель сформируется полноценная лягушка, правда, гораздо меньше своих зрелых сородичей, да еще и обладающая длинным хвостом. Через 12 недель он полностью исчезает. Теперь маленькие лягушки могут выходить на сушу. А через 3 года сформируется зрелая особь и сможет продолжить свой род. Об этом поговорим в следующем разделе.

Взрослая особь

После того как прошло три долгих года, лягушка может воспроизводить потомство на свет. Этот круговорот в природе бесконечен.

Для закрепления еще раз перечислим стадии развития лягушки, схема будет нам в этом помощником:

оплодотворенная яйцеклетка, представленная икринкой, - головастик с наружными жабрами - головастик с внутренними жабрами и кожным дыханием - сформированный головастик с легкими, конечностями и постепенно исчезающим хвостом - лягушонок - взрослая особь .

После зимней спячки лягушки и жабы отправляются на хорошо прогреваемые солнцем мелкие пруды, канавы, лужи и разливы талых вод. Здесь самки выметывают икру, очень похожую на икру рыб, а самцы поливают ее семенной жидкостью.

Икры, как правило, откладывается много, с запасом, потому что от стадии оплодотворения до взрослой лягушки их потомство подстерегают бесчисленные опасности. Неоплодотворенные яйца становятся белыми или непрозрачными. Если же все прошло удачно, можно наблюдать деление желтка на два, затем на четыре, на восемь, и так далее, пока он не будет похож на ягоду малины внутри желе. Вскоре эмбрион начинает выглядеть все более и более похожим на головастика, понемногу двигаясь внутри яйца.
В среднем, стадия яйца продолжается около 6-21 дней, до той поры, когда личинка выклевывается наружу. Большинство яиц развиваются в спокойных или стоячих водах, чтобы предотвратить механические повреждения икры.

Головастик

Сразу после вылупления головастик питается остатками желтка, который находится в его кишечнике. На данный момент личинка амфибии имеет плохо развитые жабры, рот и хвост. Это довольно хрупкое создание. Головастик поначалу прикрепляется к каким-либо предметам в воде, используя маленькие липкие органы между его ртом и брюшной областью.

Затем, через 7-10 дней после того, как головастик уже вылупился, он начнет плавать и питаться водорослями.

По истечении 4-х недель, жабры начинают зарастать кожей, пока, в конце концов, не исчезнут.
Головастики получают крошечные зубы, которые помогают им соскабливать водоросли. Они уже давно имеют спиралевидный кишечник, дающий возможность извлекать из съеденного максимальное количество питательных веществ. В это время у головастика развита хорда, двухкамерное сердце и один круг кровообращения.
Интересно, что к четвертой неделе головастиков можно считать вполне социальными существами. Некоторые даже способны взаимодействовать между собой, как рыбы!

Головастик с ножками

Спустя примерно 6-9 недель, у головастика появляются крошечные ноги и начинают расти. Голова становится более выраженной и тело удлиняется. Теперь пищей головастику могут служить и крупные предметы, типа мертвых насекомых или растений.

Передние конечности появляются позже задних, причем локоть обнаруживается первым.

Через 9 недель головастик выглядит скорее как маленькая лягушка с очень длинным хвостом. Начинается процесс метаморфоза.

К исходу 12 недель хвост постепенно исчезает и головастик выглядит совсем как миниатюрная версия взрослой лягушки. Вскоре он выходит из воды, чтобы начать взрослую жизнь. А спустя 3 года молодая лягушка сможет участвовать в процессе воспроизводства.

Некоторые лягушки, живущие на больших высотах или в более холодных местах могут гораздо дольше проходить стадию головастика. Другие демонстрируют уникальные этапы развития, которые отличаются от традиционного «головастик-в-воде» типа жизненного цикла.

Различается ли жизненный цикл жабы и лягушки?

На самом деле, жабы — это те же лягушки. Жабы просто называются по-другому, выглядят немного иначе, но все они являются частью семейства лягушек. Многим интересно, в чем разница между жизненным циклом жаб и лягушек. Пожалуй, основным отличием будет то, что лягушачья икра похожа на сгустки, а жабья — на ленты или полосы.

Половые клетки, дающие начало новой особи, отделяются от родительского организма в половых железах - в семенниках И" в яичниках. Лягушки, как и большинство других животных, раздельнополы, то есть у них есть самцы и самки. Однако существуют и такие животные, у которых нет разделения на самцов и самок, а семенники и яичники находятся в теле одной и той же особи. Таких обоеполых животных называют гермафродитами (сюда относятся, например, наши улитки и дождевые, или земляные, черви).
Яйца и сперматозоиды. Мужские и женские половые клетки сильно разнятся между собой. Мужские клетки очень мелки и обдадают подвижностью, они называются живчиками или сперматозоидами. Женские клетки - яйца - гораздо крупнее мужских, так как в них отложено некоторое количество желтка -. питательного материала, за счет которого развивается будущий зародыш. Яйца имеют округлую форму и не способны к самостоятельному движению. Новая особь, как правило, развивается из яйца после того, как оно будет оплодотворено сперматозоидом, то есть после слияния мужской и женской клеток.
При помощи микроскопа легко можно наблюдать движение живых сперматозоидов. Для этого семенники от свежеубитого взрослого самца лягушки нужно положить в блюдечко с небольшим количеством воды, а затем разрезать и растрепать их, пока жидкость не станет молочно-мутной. Капельку этой жидкости переносят пипеткой на предметное стекло, накрывают покровным стеклышком и рассматривают при сильном увеличении.
Икрометание у лягушек. Весной у лягушек под влиянием физиологических изменений в их теле пробуждается стремление к размножению. Лягушки собираются большими скопищами в водоемах. Из канав и небольших прудков слышится ворчащий звук («о-о-о-о-о-о»), издаваемый бурыми травяными лягушками-самцами, а из более крупных прудов и озер доносится громкое кваканье самцов зеленых

Рис. 15. Передняя лапка самца лягушки.

лягушек. В это время начинается спаривание лягушек: самец своими передними лапами (рис. 15) схватывает самку сзади и сильно сдавливает ее бока. Такое сдавливание способствует продвижению созревших яиц по яйцеводам к отверстию клоаки. Те вздутые и несколько шероховатые бородавки, которые мы видели на лапках самцов, помогают самцу удерживать самку с ее гладкой и скользкой кожей.
В тот момент, когда яйцевая клетка выходит из клоаки самки, она бывает одета тонким слоем слизи, выделенной стенками яйцевода (такие япца, одетые только слизистой, или студенистой, оболочкой и не имеющие скорлупы, обыкновенно называют икрой). Самец в это время выпускает в воде прямо на икринки свои половые продукты - так называемую семенную жидкость, в которой плавает множество подвижных сперматозоидов. Сперматозоиды проникают через слизистую оболочку к самой яйцевой клетке, и один из них внедряется в нее. Здесь ядро сперматозоида сливается с ядром яйцевой

Рис. 16. Дробление яйца лягушки:
1-5 - начальные стадии (5 - в разрезе); 6 - стадия морулы («тутовой ягоды»).

клетки и из двух клеток получается одна - оплодотворенное яйцо: это уже
одноклеточный зародыш лягушки.
Слизистый слой, одевающий поверхность каждой икринки, в это время разбухает от воцк и образует прозрачную и очень скользкую студенистую массу, хорошо защищающую икру от поедания хищниками.
Дробление яйца. JB свежеотложенной лягушачьей икринке тот темный шарик, который виден внутри прозрачной студенистой оболочки, - это пока только одна клётка - оплодотворенное яйцо. Мы можем сказать, что на этой ступени развития лягушка имеет строение одноклеточного организма.
В яйце мы можем различить более темную и более светлую стороны. В темной половине находится ядро, а светлая нагружена крупинками тяжелого желтка и потому всегда бывает обращена вниз. Поэтому верхняя, темная сторона с ядром сильнее прогревается солнцем.
Спустя час после оплодотворения яйцо начинает дробиться (рис. 16). На его верхней стороне появляется борозда, которая постепенно углубляется и продолжается на нижнюю сторону. Внутри яйца в это время происходит деление ядра. В результате вместо одной клетки оказываются две, разделенные между собой тонкой перегородкой и имеющие каждая свое клеточное ядро.
Приблизительно через час после первого дробления на яйце появляется вторая борозда, также идущая от верхнего полюса к нпжнему, но уже под прямым углом к первой борозде. В результате яйцо оказывается разделенным на четыре одинаковые дольки - четыре отдельные клетки.
Еще через некоторое время намечается новая, третья борозда дробления, идущая уже в горизонтальной плоскости и блйже к верхнему полюсу. Теперь зародыш со^ стоит из восьми клеток, а из них четыре верхних отличаются от нижних меньшими размерами.
Деление клеток продолжается и далее сначала в вертикальном направлении, а затем в горизонтальном, так что часов через 6-8 после откладки икры каждый зародыш представляет собой уже целое скопление клеток, напомйнающее собой в уменьшенном виде сложный плод малины или ежевики.
Далее клетки зародыша делятся уже не все одновременно: одни быстрее, а дру-

Рис. 17. Образование гаструлы у амфибий:
А, Б. В - последовательные стадии; 1 - первичный рот (бластопор); 2 - эктодерма; а - энтодерма; 4 - желточные клетки; 5 - желточная дробна; 6 - начало образования мезодермы*

Alt="" />

Рис. 20. Метаморфоз лягушки:

1 - яички при икрометании: 2-яички (икринки) с разбухшей в воде оболочкой; 3 - зародыш незадолго до выхода из икринки: 4-11 - головастики: 4 - только что вышедшие из икринок, 5 и 6 - с наружными жабрами, 7 и 8 - с развитыми складками жаберных крышек, 9 и ю - с задними конечностями, 11 - в конце метаморфоза; 12 - лягушонок с остатками хвоста.

нают самостоятельно плавать в воде. Теперь это уже не зародыши, а свободно- живущие личинки, пока еще не похожие на взрослых лягушек, а по своей форме и способу передвижения похожие на рыб (рис. 20). В просторечии их называют головастиками. Головастик сходен с рыбами не только внешне, но и по своему внутреннему строению. У него, как у низших рыб и у рыбьих мальков, основой скелета служит спинная струна, или хорда, только впоследствии в своей туловищной части обрастающая хрящевыми позвонками. Череп у головастика хрящевой, и к нему примыкают жаберные дуги (рис. 21). Дыхание у него жаберное, п кровеносная система построена по рыбьему типу. Если бы развитие головастика остановилось на этой стадии и не шло бы дальше, мы должны были бы без всяких сомнений отнести такое животное к классу рыб. Однако в дальнейшем строение тела головастика изменяется: появляются ноги, сначала задние, а затем и передние, изменяет свое строение рот, жаберные щели в стенках глотки зарастают, из небольшого выроста кишечника (выроста, подобного плавательному пузырю рыб) образуются легкие. Хвост постепенно уменьшается и наконец становится совершенно незаметным снаружи. Головастик превратился в лягушку.
Биогенетический закон. Еще до появления учения Дарвина превращение головастика в лягушку, совершающееся в течение нескольких недель и доступное непосредственному наблюдению в аквариуме, вызывало у вдумчивых натуралистов мысли, которые вставали в реакое противоречие с господствовавшими тогда представлениями о неизменности живой природы. Немецкий натуралист Кильмей- е р еще в конце XVIII века пришел к заключению, что ступени, которые проходит в своем развитии отдельное животное, и ступени развития всёго животного мира
являются выражением одного и того же закона. Строение головастика сходно со строением рыбы, и, следовательно, каждая лягушка, прежде чем стать настоящей лягушкой, сначала бывает рыбой.
Через тридцать лет после Кильмейера ту же мысль повторил и крупнейший французский зоолог Этьен Жоффруа Сент-Илер. «Каждый год, - писал он, - мы присутствуем при зрелище, доступном не только нашим умственным, но и нашим телесным очам, когда мы видим, как организм превращается, переходя из одного класса животных в другой: я говорю о превращении лягушки. Эти животные под именем головастиков сначала бывают рыбами, а потом становятся гадами»
Теперь мы знаем, что подобный же ряд превращений, начиная от одноклеточной стадии оплодотворенного яйца, проходят не только лягушки, но и все высшие позвоночные, включая сюда и самого человека, ио только у них весь этот процесс совершается не в открытой среде, а, так сказать, «за кулисами», либо под скорлупой яйца, как у пресмыкающихся и птиц, либо в утробе матери, как у млекопитающих.
Развитие особи есть сокращенное повторение развития вида - таково краткое выражение так называемого основного биогенетического закона, который в наиболее четком виде был сформулирован в 1866 году немецким зоологом Эрнстом Г екке- лем; В очень образной форме выразил то же положение один английский зоолог: «Всякое животное во время своего развития взбирается по собственному родословному древу».
Поэтому эмбриология - наука, изучающая зародышевое и личиночное развитие животных, - не только предъявляет убедительные доказательства самого факта эволюции организмов, но и дает в руки исследователей плодотворный метод изучения эволюционного процесса и установления родственных связей между отдельными группами животного мира. В этой области особенно значительны заслуги наших отечественных ученых И. И. Мечникова (1845-1916), работавшего по эмбриологии низших беспозвоночных; А. О. Ковалевского (1840-1901), установившего филогенетические связи позвоночных с другими группами животного мира, и А. Н. С е - верцова (1866 - 1936), который разрабатывав филогению низших позвоночных и внес существенные уточнения в понимание взаимоотношений между онтогенезом й филогенезом.
Биогенетический закон нельзя понимать в той вульгаризированной форме, «будто строение зародыша или личинки в точности воспроизводит строение предков данного вида, являясь как бы его «фамильной портретной галереей». В частности, повторение организации предков в процессе онтогенетического развития нарушается тем, что отдельные системы органов изменяют свое строение не все одно-? временно, а с различней скоростью и, например, в строении рыбообразного зародыша или личинки (головастика) уже обнаруживаются некоторые черты более высокой организации. Так, у рыбообразного головастика уже заранее образуется не свойственная рыбам перегородка, разделяющая предсердие на левую и правую половины, и намечается малый круг кровообращения, хотя зачатки легких в этр время еще не функционируют. Подобного рода факты, разрушая упрощенное представление о рекапитуляции (повторении) в развитии особи признаков ее далеких предков, свидетельствуют о том, что между онтогенезом и филогенезом существует взаимная связь: не только развитие особи зависит от истории вида, но и развитие вида определяется теми наследственными признаками, в которые возникают в онтогенезе еще в зародышевой и личиночной стадиях (А. Н. Северцов)^
Однако при всех поправках, которым подвергся биогенетический закон Мюллера - Г еккеля, только он способен дать объяснение тем перестройкам в организации зародыша и личинки, которые в общих чертах соответствуют последователь

ным этапам исторического развития животного мира. Вместе с тем применение эмбриологического метода при изучении самого процесса эволюции подтверждает данные систематики, сравнительной морфологии и палеонтологии, а при решении вопроса о наиболее древних формах организации и о переходе от низших типов строения к последующим ступеням этот метод остается почти единственным способом исследования.
Изучение головастика в школьном курсе зоологии. В нашей учебно-воспитательной работе развивающийся из икры лягушонок, который на наших глазах «карабкается по своему родословному древу», может быть использован как наиболее наглядная иллюстрация к основному биогенетическому закону. И тогда извечный вопрос о том, «кто мы и откуда мы появились в этом мире», вопрос, на который в прежние века человечество находило только фантастические ответы в различных религиоз^- ных учениях, получает разрешение в банке с развивающимися из икры головастиками: здесь перед нами проходят основные моменты родословной истории животных от одноклеточного организма до появления наземных позвоночных, в организации которых мы, вслед за тургеневским Базаровым, улавливаем основные черты строения и нашего собственного тела.
Клеточное строение как результат дробления яйца. Мы уже говорили о клеточном строении организмов. Теперь на примере зародыша лягушки мы видели, что все клетки и ткани тела образуются путем дробления из единственной клетки - яйца. В самом начале этого процесса, пока число клеток не превышает четырех, все они совершенно одинаковы между собой. По мере развития и роста зародыша вследствие повторных делений клеток число их непрерывно возрастает и вместе с тем увеличивается различие между их отдельными группами: у зародыша сначала начинают обособляться отдельйые слои клеток, а затем из них образуются различные ткани и органы. В результате покровные, скелетные, нервные клетки, кровяные тельца, мышечные волокна оказались приспособленными к совершенно различным функциям, получилп характерное для каждой ткани строение и потеряли внешнее сходство с клетками других тканей и с первоначальной яйцевой клеткой. «... Все многоклеточные организмы - как растения, так и животные, включая человека, - вырастают каждый из одной клетки по закону клеточного деления...»
Иногда ради картинности сравнения говорят, что «организм построен из клеточек подобно тому, как дом построен из кирпичей». Такое механистическое уподобление по существу совершенно неправильно. Кирпичи, из которых строится дом, привезены откуда-то со стороны, а не образуются в самих стенах дома, как образуются путем деления клетки в развивающемся организме. Ни первый положенный кирпич, ни выведенный фундамент, ни недостроенные стены еще не могут быть названы домом (это только части будущего здания), а яйцевая клетка или зародыш на любой стадии представляют собой не отдельный кусок будущего животного, а целый организм, постепенно изменяющийся по мере своего развития. Посторонняя сила - руки каменщиков - складывает отдельные кирпичи таким образом, что из них получается дом. Совершенно иначе строится тело животного или растения: не клетки, соединившись вместе, образуют многоклеточный организм, а, наоборот, организм по мере своего роста и развития образует новые и новые клетки.
В клеточном строении выражается единство всего органического мира - и растительного и животного. В существенных чертах растительные и животные клетки сходны между собой; разница заключается главным образом в том, что у растительных клеток бывает сильно развита клеточная оболочка (поэтому растительные клетки и были замечены гораздо раньше, чем клетки животных).
Как известно, наряду с многоклеточными организмами имеются и такие существа, развитие которых не идет дальше
образования одной-единственной клетки, так как при каждом клеточном делении вновь возникающие клетки совершенно обособляются друг от друга и начинают вести самостоятельное существование. Поэпгому, когда мы перейдем к систематическому ознакомлению с многообразием животного мира, мы также начнем его с изучения одноклеточных организмов, сохранивших тот первичный тип организации, который у остальных животных бывает только самой начальной ступенью при развитии каждой отдельной особи.