§ 38. Многообразие и значение земноводных в природе и жизни человека

СИСТЕМАТИКА И МНОГООБРАЗИЕ КЛАССА ЗЕМНОВОДНЫЕ

Современный класс Земноводные (Amphibia) насчитывает более 2 тысяч видов. Несмотря на сравнительно невысокое видовое разнообразие по сравнению с рыбами или птицами, амфибии освоили самые разнообразные экологические ниши — от влажной лесной подстилки и крон деревьев до подземных горизонтов почвы и даже засушливых полупустынь.

Все современные земноводные подразделяются на три четко очерченных отряда: Хвостатые, Безногие и Бесхвостые.

ОТРЯД ХВОСТАТЫЕ ЗЕМНОВОДНЫЕ: САЛАМАНДРЫ И ТРИТОНЫ

Отряд Хвостатые включает около 280 видов. Представители этой группы сохраняют удлиненное вальковатое туловище и развитый мускулистый хвост на протяжении всей жизни, внешне напоминая ящериц. Однако их кожа абсолютно голая, тонкая и влажная, лишенная роговой чешуи.

• Биомеханика передвижения: передние и задние ноги имеют примерно одинаковую небольшую длину и расставлены по бокам туловища. На суше хвостатые передвигаются медленным ползанием, волнообразно изгибая корпус и волоча брюшко по земле. В воде они плотно прижимают лапки к бокам и стремительно плывут за счет мощных боковых волнообразных гребков хвоста;
• Гребенчатый тритон: широко распространен в водоемах европейской части России. Весной у самцов на спине вырастает высокий волнистый зубчатый гребень, служащий брачным украшением и огромной дополнительной поверхностью для кожного дыхания в воде. Летом гребень рассасывается, тритоны выходят на сушу и скрытно живут под корягами и в лесной подстилке;
• Сибирский углозуб: некрупное земноводное (длиной 8–13 см) буроватого цвета, населяющее таежные леса и тундру Сибири и Дальнего Востока. Углозуб обладает феноменальной холодостойкостью: благодаря накоплению в тканях глицерина он переносит экстремальное промерзание грунта до -35 °C и способен десятилетиями находиться в состоянии обратимой консервации в вечной мерзлоте;
• Исполинская саламандра: обитает в холодных горных реках Китая и Японии. Достигая длины до 1,5 метров и веса свыше 30 кг, она является крупнейшим современным земноводным планеты;
• Тигровая амбистома и феномен аксолотля: в водоемах Центральной Америки (Мексика) обитает амбистома, чья жаберная личинка — аксолотль — приобрела всемирную известность. Аксолотль способен к неотении — половому размножению на личиночной стадии развития с сохранением наружных перистых жабр и плавниковой складки без выхода на сушу.

ОТРЯД БЕЗНОГИЕ ЗЕМНОВОДНЫЕ: ПОДЗЕМНЫЕ ОБИТАТЕЛИ ТРОПИКОВ

Отряд Безногие (червяги) объединяет около 170 видов и представляет собой наиболее специализированную и скрытную ветвь амфибий. Внешне они поразительно напоминают крупных дождевых червей или змей.

• Анатомические редукции: в связи с роющим подземным образом жизни у червяг полностью исчезли обе пары конечностей и их пояса, а хвост сильно укорочен. Червеобразное цилиндрическое тело разделено многочисленными поперечными кольцевыми перехватами;
• Покровы и адаптации: тонкая кожа обильно покрыта едкой ядовитой слизью, облегчающей скольжение в почве и надежно отпугивающей муравьев и хищников. Глаза у червяг почти полностью редуцированы и затянуты кожей, однако на голове развиты чувствительные осязательные усики;
• Безногие прокладывают извилистые ходы во влажной и рыхлой почве тропических лесов Южной Америки, Африки и Азии, питаясь почвенными червями и личинками насекомых.

ОТРЯД БЕСХВОСТЫЕ ЗЕМНОВОДНЫЕ: МАСТЕРА ПРЫЖКА

Бесхвостые — самый процветающий и высокоразвитый отряд амфибий, насчитывающий около 1800 видов (лягушки, жабы, квакши, чесночницы, жерлянки).

• Морфологический тип: короткое компактное тело без хвоста, широкая голова и длинные мощные задние конечности. На суше они передвигаются стремительными прыжками, а в воде плавают синхронными толчками перепончатых задних лап;
• Жабы — триумф адаптации к суше:
  • Жабы гораздо совершеннее лягушек приспособлены к сухопутной жизни и встречаются даже в засушливых полупустынях;
  • Их кожа значительно толще и грубее, покрыта бугорками и ороговевающим эпителием, что резко снижает испарение драгоценной влаги;
  • Позади глаз у жаб расположены крупные околоушные железы (паротиды), вырабатывающие защитный токсичный секрет с отталкивающим запахом;
  • Задние ноги жаб короче, чем у лягушек, поэтому жабы не столько прыгают, сколько уверенно и быстро шагают по земле в поисках ночной добычи;
• Квакши — древесные акробаты: миниатюрные древесные амфибии, живущие на ветвях деревьев и кустарников. Кончики их пальцев снабжены расширенными дисками-присосками, позволяющими намертво прилипать к гладким влажным листьям тропических лесов.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ И ОХРАНА ЗЕМНОВОДНЫХ

Значение амфибий в природе:

• Биологические регуляторы: будучи прожорливыми хищниками, земноводные ежесуточно истребляют миллионы беспозвоночных. В садах, полях и огородах жабы и лягушки массово уничтожают опасных вредителей сельскохозяйственных культур (гусениц, слизней, колорадских жуков, долгоносиков), а также кровососущих двукрылых (комаров, мошек, слепней), переносящих малярию и другие опасные инфекции;
• Трофическое звено: земноводные служат обязательным кормовым ресурсом для многих промысловых и диких животных — околоводных птиц (аистов, цапель, чаек, сов), пресмыкающихся (ужей, гадюк), а также ценных пушных зверей (выдр, норок, енотовидных собак, барсуков);
• Научное значение: классическая лабораторная лягушка послужила фундаментом для сотен фундаментальных открытий в физиологии, эмбриологии и медицине (за что ей установлены памятники в Сорбонне в Париже и в Токио).

Причины вымирания и охрана:

В современном мире земноводные оказались одной из самых уязвимых групп позвоночных. Из-за тонкой проницаемой кожи и водного размножения они первыми реагируют на ухудшение экологической обстановки:

• Сброс химикатов, пестицидов и нефтепродуктов в водоемы приводит к гибели икры и уродствам головастиков;
• Осушение болот и вырубка лесов лишают амфибий естественных биотопов;
• Отравление ядохимикатами на полях передается по пищевой цепочке хищникам, питающимся отравленными жабами.

Сохранение популяций земноводных требует строгой охраны малых водоемов от загрязнения, ограничения применения пестицидов и создания заповедных зон.