Как происходит размножение амфибий. Какие существуют способы оплодотворения у земноводных. Как развиваются личинки амфибий. Какие факторы влияют на успешность размножения земноводных. Почему численность амфибий сокращается во всем мире.
Содержание
Способы размножения земноводных
Земноводные размножаются двумя основными способами:
- Наружное оплодотворение — самка откладывает икру в воду, а самец поливает ее семенной жидкостью. Характерно для большинства бесхвостых амфибий (лягушек, жаб).
- Внутреннее оплодотворение — оплодотворение происходит внутри тела самки. Типично для хвостатых амфибий (тритонов, саламандр).
Какой способ размножения более эффективен для земноводных? Внутреннее оплодотворение имеет ряд преимуществ:
- Повышает вероятность успешного оплодотворения яйцеклеток
- Снижает потери половых клеток
- Позволяет самке отложить икру в наиболее подходящее время и место
Особенности брачного поведения амфибий
У многих видов земноводных во время размножения наблюдается яркое брачное поведение:
- Самцы издают громкие брачные крики, привлекая самок
- У некоторых видов самцы приобретают яркую брачную окраску
- Наблюдаются брачные танцы и ритуалы
- Самцы активно конкурируют за самок
Такое поведение помогает синхронизировать размножение и обеспечить встречу половых партнеров.
Развитие икры и личинок земноводных
После оплодотворения из икринок развиваются личинки — головастики. Этот процесс включает несколько стадий:
- Развитие эмбриона внутри икринки (5-30 дней в зависимости от вида и температуры воды)
- Вылупление головастика из икринки
- Развитие жабр и хвоста у головастика
- Постепенное формирование конечностей
- Резорбция хвоста и переход к легочному дыханию
- Завершение метаморфоза и выход на сушу
Продолжительность развития личинок зависит от вида и условий среды. В среднем она составляет 1-3 месяца.
Факторы, влияющие на выживаемость икры и головастиков
Успешность размножения земноводных зависит от многих факторов окружающей среды:
- Температура воды
- Наличие хищников
- Обеспеченность кормом
- Загрязнение водоемов
- Пересыхание нерестовых водоемов
Поэтому лишь небольшая часть отложенной икры в итоге развивается во взрослых особей. Это компенсируется большим количеством откладываемых яиц.
Забота о потомстве у земноводных
Некоторые виды земноводных проявляют заботу о потомстве:
- Строят гнезда для икры
- Охраняют кладку икры
- Вынашивают икру на теле
- Выделяют питательные вещества для развивающихся эмбрионов
Такое поведение повышает выживаемость потомства, но встречается лишь у небольшого числа видов.
Проблемы сохранения земноводных
В последние десятилетия наблюдается глобальное сокращение численности земноводных. Основные причины:
- Разрушение мест обитания
- Загрязнение водоемов
- Изменение климата
- Распространение инфекционных заболеваний
- Интродукция чужеродных видов
Для сохранения земноводных необходимы меры по защите их мест обитания и нерестовых водоемов, а также программы разведения редких видов.
Методы изучения размножения земноводных
Для исследования размножения амфибий применяют различные методы:
- Учет численности взрослых особей в период размножения
- Подсчет кладок икры в водоемах
- Отлов и учет головастиков с помощью ловушек
- Мечение и повторный отлов молодых особей
- Генетические методы для оценки эффективной численности размножающихся особей
Комплексное использование этих методов позволяет получить наиболее полную картину успешности размножения земноводных.
Как оценить эффективность размножения земноводных?
Для оценки успешности размножения амфибий используют следующие показатели:
- Количество отложенных кладок икры
- Процент выживаемости икры до стадии головастика
- Численность и плотность головастиков в водоеме
- Процент метаморфоза (превращения головастиков в молодых лягушат)
- Количество молодых особей, вышедших на сушу
Сопоставление этих данных за разные годы позволяет выявить тенденции в динамике популяций земноводных.
Влияние климатических изменений на размножение амфибий
Глобальное изменение климата оказывает существенное влияние на размножение земноводных:
- Смещаются сроки размножения
- Меняется продолжительность развития икры и головастиков
- Возрастает риск пересыхания нерестовых водоемов
- Повышается вероятность промерзания кладок при резких похолоданиях
Это создает дополнительные угрозы для выживания многих видов амфибий, особенно редких и уязвимых.
Заключение
Размножение земноводных — сложный процесс, зависящий от многих факторов окружающей среды. Изучение особенностей размножения амфибий имеет большое значение для понимания динамики их популяций и разработки эффективных мер охраны. В условиях глобальных изменений климата и антропогенного воздействия на экосистемы требуются дальнейшие исследования репродуктивной биологии земноводных.
Размножение и развитие земноводных
- Фокина Надежда Борисовна
Разделы:
Биология
Цель:
– раскрыть особенности размножения и развития амфибий;
– выявить признаки сходства и различия в стадиях развития головастика и лягушки.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Повторение ранее изученного материала.
Беседа с классом.
3. Изучения нового материала.
А. Органы размножения.
Земноводные – раздельнополые животные. Органы размножения амфибий и рыб схожи
по строению. Яичники самок и семенники самцов располагаются в полости тела. У
лягушек оплодотворение наружное. Икра откладывается в воде, иногда прикрепляется
к водным растениям.
Форма кладок икры у разных видов различна. Скорость
эмбрионального развития сильно зависит от температуры воды, поэтому до
вылупления из икринки головастика проходит от 5 до 15–30 дней. Появившийся
головастик сильно отличается от взрослой лягушки; у него преобладают рыбьи
черты. По мере роста и развития у личинок происходят большие изменения:
появляются парные конечности, жаберное дыхание заменяется легочным, сердце –
трехкамерное, второй круг кровообращения. Происходит изменение и во внешнем
облике. Исчезает хвост, изменяется форма головы, туловища, развиваются парные
конечности.
Развитие головастика.
Оплодотворенная яйцеклетка
(икринка)
Головастик
(наружные жабры, боковая линия, хвост)
Головастик
(внутренние жабры, боковая линия, хвост, дыхание кожное)
Головастик
(легкие, появление задних конечностей, кожное дыхание, появление передних
конечностей, уменьшение хвоста, исчезновение боковой линии)
Лягушонок
(выход на сушу)
Продолжительность личиночного периода зависит от климата: в теплом климате –
35–40 дней, в холодном (север России) – 60–70 дней.
У тритонов личинки вылупляются более сформированными: у них сильнее развит
хвост, большие наружные жабры. Уже на следующий день они начинают, активно
охотится за мелкими беспозвоночными.
Способность личинок к половому размножению называется неотенией.
Некоторые ученые предполагают, что протеи амфиумы и сирены (все хвостатые
амфибии) являются неотеническими личинками каких – то саламандр, у которых в
ходе эволюции совсем исчезла взрослая форма.
Личинка хвостатой амфибии – амбистомы, называется аксолотлем. Она
способна размножаться
Б. Забота о потомстве.
Для целого ряда земноводных характерна забота о потомстве, которая может
проявляться самым различным образом:
а) Строительство гнезд (или использование других убежищ для икры).
Гнездо филломедузы. Южно американские лягушки филломедузы устраивают гнезда
из листьев растений, свисающих над водой. Личинки некоторое время живут в
гнезде, а затем вываливаются в воду.
Самка цейлонского рыбозмея устраивает гнездо из собственного тела, обвивая
икринки, отложенные в норе. Выделениями кожных желез самка предохраняет икринки
от высыхания.
б) Вынашивание икры на теле или в специальных образованиях внутри.
У жабы – повитухи самец наматывает жгуты икры на задние лапки и носит их до
вылупления головастиков.
Самец лягушки ринодермы вынашивает икринки в голосовом мешке. Вылупившиеся
головастики срастаются со стенками мешка: происходит контакт с кровеносной
системой взрослой особи – это обеспечивает поступление в кровь головастика
питательных веществ и кислорода, а продукты распада уносятся кровью самца.
У пипы суринаской яйца (икринки) развиваются в кожистых ячейках на спине. Из
яиц выходят завершившие метаморфоз маленькие лягушата.
Подобная забота о потомстве вызвана, прежде всего недостатком кислорода в
воде, а также – большим количеством хищников в тропических водоемах.
в) Живородность.
Известна для хвостатых (альпийская саламандра), некоторых безногих и
бесхвостых (некоторые пустынные жабы).
4. Закрепление изученного материала.
Сравнительная характеристика лягушки и головастика.
| Признаки | Головастик | Лягушка |
| Форма тела. | Рыбообразная. Хвост. На некоторых стадиях развития хорошо развиты две пары конечностей. | Тело укорочено. Хвоста нет. Хорошо развиты две пары конечностей. |
| Образ жизни. | Водный. | Наземный, полуводный. |
| Передвижение. | Плавание при помощи хвоста. | На суше – прыжки при помощи задних конечностей. В воде
– отталкивание задними конечностями. |
| Пища. | Водоросли, простейшие. | Насекомые, моллюски, черви, мальки рыб. |
| Дыхание. | Жабры (сначала наружные, затем – внутренние). Через
поверхность хвоста (кожное). | Легочное, кожное. |
| Органы чувств: боковая линия, слух (среднее ухо). | Есть. Нет. | Нет. Есть. |
| Кровеносная система. | 1 круг кровообращения, двухкамерное сердце, кровь в
сердце венозная. | 2 круга кровообращения, трехкамерное сердце, кровь в
сердце смешанная. |
Домашнее задание: § 38.
Приложение. Презентация.
Размножение амфибий, бесхвостые амфибии оплодотворение восточноафриканская жаба развитие личинок чрево матери хвостатые лягушки амфибии африканские длиннопалые лягушки икра головастики водоемы малый узкорот бразильский свистун ложная жаба земноводные
Период размножения — самое бурное время в жизни амфибий, обычно достаточно тихих и малозаметных животных. Чрезвычайно активные во время брачных игр, многие из них не проявляют никакого интереса к своему потомству. Другие, напротив, демонстрируют пример крайней самоотверженности. Хвостатые амфибии, как правило, — заботливые родители. В отличие от российских северных лягушек они выметывают икру не всю сразу, а небольшими порциями, строят для нее гнезда или укрывают ее в густой зелени растений, даже завертывают в листочки. Иногда самец или оба родителя вместе охраняют свое потомство.
Травяная лягушка (Rana temporaria)
В брачный период весь эмоциональный запал расходуется на привлечение партнера, на то, чтобы вызвать у него желание обзавестись потомством, на синхронизацию своего поведения. Вот как это происходит у сибирского углозуба.
Как только на север России приходит весна, углозубы спускаются в водоемы. Они не теряют времени даром. Когда вода достаточно прогреется, самка отправляется на поиски неглубокого и хорошо освещаемого солнцем участка. Выбрав поближе к поверхности (здесь детям будет теплее) надежную корягу или пучок водорослей, она цепляется за них своими лапками и начинает волнообразно изгибать туловище и хвост. На призыв этого своеобразного танца спешат самцы и устраивают веселый хоровод вокруг самки. Убедившись, что самцы появились, самка, не мешкая, откладывает парные икряные мешочки с 40-125 икринками в каждом и прикрепляет их к той коряге или растению, на котором «танцевала». На этом ее функция окончена. Она уступает место одному из самцов, который прикрепляет к икряным мешочкам сперматофор — парный пакет с семенной жидкостью.
Слизистое вещество в месте соединения сперматофора с икряным мешочком служит тем каналом, по которому сперматозоиды пробираются из одного мешочка в другой и соединяются с яйцеклетками.
У семиреченских лягушкозубов инициаторами выступают самцы. Облюбовав глубокую нишу под камнями или хорошую корягу, самец прикрепляет с нижней стороны парные мешочки сперматофоров и начинает «танец». Обычно к нему присоединяются товарищи. Привлеченная «плясками», приплывает самка и, отыскав сперматофор, прикрепляет к нему парный икряной мешочек.
Подобный способ размножения носит название внешнего оплодотворения. Для хвостатых амфибий он не характерен. Кроме углозубов, им пользуются только скрытожаберники, а для большинства амфибий характерно внутреннее оплодотворение.
Внутреннее оплодотворение
Рыбы во время нереста чаще всего выметывают икру большими порциями, а самцы ее тут же поливают семенной жидкостью. Такой способ оплодотворения называют наружным.
У рыб он экономически невыгоден. Во время нереста множество икринок могут остаться не оплодотворенными, так как на эту процедуру отпущено очень короткое время: в воде их оболочки быстро затвердевают, становятся непроницаемыми, и слияние мужских и женских половых клеток — оплодотворение — становится невозможным. Кроме того, половые клетки могут просто не встретиться.
У хвостатых амфибий наружное оплодотворение более экономично, так как и икринки, и семенная жидкость упакованы в специальные мешочки. В этих условиях половым клеткам встретиться гораздо проще, и нет необходимости особенно торопиться. У них сперматозоиды из сперматофора проникают в слизистый икряной мешочек и там оплодотворяют яйца. При внутреннем оплодотворении сперматозоиды некоторое время живут в теле самки.
Свадьба тритонов
Размножение тритонов начинается с поиска подходящих водоемов. Обыкновенный, гребенчатый и нитеносный тритоны выбирают большие, но мелководные водоемы с богатой растительностью.
Амфибиям для размножения нужна подходящая погода.
Когда вода в ближайшем водоеме становится достаточно теплой, первыми в воду уходят самцы и отправляются на поиски достаточно надежного убежища, которым могут служить камень, коряга, густой пучок водорослей. Сделав окончательный выбор, самец начинает метить свой участок, прижимаясь клоакой к ближайшим камням и растениям. Установка пахучих пограничных столбов имеет 2 назначения. Во-первых, самцы на чужом участке стараются не задерживаться, хотя его хозяин обычно не обнаруживает агрессивных намерений. Во-вторых, метки необходимы для привлечения самки на участок. Как только она появляется, самец начинает свою сигнализацию хвостом, и для самки она звучит как самое радушное приглашение.
Разведение амфибий и климат | Природа
- Опубликовано:
- Тревор Дж. К.
Биби 1
Биби 1 Природа
том 374 , страницы 219–220 (1995 г.)Процитировать эту статью
1707 доступов
309 цитат
15 Альтметрический
Сведения о показателях
Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение
Соответствующие статьи
Статьи открытого доступа со ссылками на эту статью.
Разработка и проверка протокола эДНК для мониторинга эндемичных азиатских колючих лягушек в гималайском регионе Пакистана.
- Мухаммад Саид
- , Мухаммад Раис
- … Дрю Р. Дэвис
Научные отчеты
Открытый доступ
04 апреля 2022 г.Реакция времени спаривания северных оленей на изменчивость климата
- Амели Паоли
- , Роберт Б. Веладжи
- … Йуко Кумпула
Экология BMC
Открытый доступ
29 июля 2020 г.
ВеладжиВарианты доступа
Подписаться на журнал
Получить полный доступ к журналу на 1 год
199,00 €
всего 3,90 € за выпуск
Подписаться
Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.
Купить статью
Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.
32,00 $
Купить
Все цены указаны без учета стоимости.
Ссылки
Savage, R. M. Экология и история жизни обыкновенной лягушки (Питман, Лондон, 1961).
Google ученый
Cooke, A. S. Br. Дж. Херпет. 5 , 585–589 (1976).
Google ученый
Beebee, T. J. C. J. Zool. (Лондон.) 205 , 1–8 (1985).
Артикул
Google ученый
Бэнкс, Б., Биби, Т. Дж. К. и Дентон, Дж. С. Амфибии-Рептилии 14 , 155–168 (1993).
Артикул
Google ученый
Биби, Т. Дж. С. Бр. Герпет. соц. Бык. 17 , 12–17 (1986).
Google ученый
Ссылки на скачивание
Информация об авторе
Авторы и организации
Школа биологии, Университет Сассекса, Палмер, Брайтон, BN1 9QG, UK
Trevor J.C.
Beebee
BeebeeАвторы
- Trevor J.C. Beebee
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в
PubMed Google Scholar
Права и разрешения
Перепечатка и разрешения
Об этой статье
Эта статья цитируется
Граждане, которые рисуют изменение климата
- Теган Армарего-Марриотт
Природа Изменение климата (2022)
Разработка и проверка протокола эДНК для мониторинга эндемичных азиатских колючих лягушек в гималайском регионе Пакистана.
- Мухаммад Саид
- Мухаммад Раис
- Дрю Р. Дэвис
Научные отчеты (2022)
Переменный температурный режим и засоление водно-болотных угодий снижают продуктивность молоди лесных лягушек.
- Николь К. Даруж
- Трейси А. Г. Риттенхаус
Экология (2022)
Видовое богатство, характер распространения и статус сохранения амфибий в национальном парке Кросс-Ривер, юго-восточная Нигерия.
- Лотанна Мика Ннеджи
- Аденийи К. Адеола
- Кэролайн С. Олори
Биология (2021)
Лунная фаза как сигнал к миграции к двум видам взрывоопасно размножающихся амфибий — последствия для сохранения
- Лоуренс Э. Джарвис
- Рэйчел А. Грант
- Эшис СенГупта
Европейский журнал исследований дикой природы (2021)
Комментарии
Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества.
Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.
Фенология размножения земноводных и репродуктивные результаты: исследование с использованием наземных и водных проб
- Данные и инструменты
- Публикации
- Мультимедиа
| Авторов: | Ч.Х. Гринберг, С.А. Джонсон, Р. Оуэн, А. Сторфер |
| Год: | 2017 |
| Тип: | Научный журнал (JRNL) |
| Станция: | Южная исследовательская станция |
| DOI: | https://doi. org/10.1139/cjz-2016-0280 |
| Источник: | Канадский журнал зоологии |
Аннотация
Сокращение численности земноводных во всем мире подчеркивает необходимость программ, которые отслеживают присутствие видов и отслеживают тенденции популяций. Мы отбирали пробы личинок амфибий с помощью коробчатой ловушки с интервалом в 3 недели в течение 23 месяцев на восьми заболоченных территориях и одновременно отлавливали взрослых и молодых особей с помощью дрейфующих заборов, чтобы изучить пространственно-временные закономерности появления головастиков; изучить взаимосвязь между усилиями по размножению, численностью головастиков и пополнением; и сравните эффективность обоих методов в обнаружении присутствия видов и репродуктивных результатов. Периодическое обнаружение видов внутри и среди водно-болотных угодий предполагает высокую смертность с последующим отложением новых яиц и когорт головастиков.
Усилия по размножению, численность головастиков и пополнение молоди, как правило, не коррелировали. Причинами этого могут быть различные систематические ошибки при определении видов или жизненных стадий между методами и высокая частота гибели яиц или головастиков. С помощью дрейфующих заграждений было обнаружено больше видов, чем с помощью ящиков-ловушек, но каждая из них давала представление о присутствии и пополнении земноводных. Наши результаты иллюстрируют недостатки в способности нечастых проб воды обнаруживать местное видовое богатство личинок амфибий, поскольку встречаемость многих видов изменчива в пространстве и времени. Мы также показываем важность использования различных методов отбора проб для обнаружения присутствия видов, а также трудности, связанные с обоими методами, в отслеживании усилий по размножению, появления головастиков или репродуктивных результатов.
Доступен аудиоклип Sound Research из этой публикации.
Ключевые слова
бесхвостая репродукция,
отбор проб воды,
личиночное богатство амфибий,
репродуктивный исход,
наземный отбор проб,
отбор проб головастиков,
Фенология головастиков.