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

Первый эволюционный класс четвероногих наземных позвоночных животных (Tetrapoda), насчитывающий более 2 тысяч современных видов, занимающих экологически промежуточное положение между водной и наземно-воздушной средами обитания.

• 1. Систематическая структура — подразделяется на три современных отряда: Хвостатые (тритоны, саламандры, углозубы), Безногие (тропические червяги) и Бесхвостые (лягушки, жабы, квакши, чесночницы).
• 2. Морфофизиологический статус — пойкилотермные (холоднокровные) животные с трехкамерным сердцем, двумя кругами кровообращения, тонкой влажной кожей со слизистыми железами и смешанным кожно-легочным дыханием.
• 3. Биоценотическое значение — выступают активными регуляторами численности беспозвоночных животных (включая кровососущих насекомых и вредителей сельскохозяйственных культур) и служат незаменимой кормовой базой для хищных рыб, птиц и млекопитающих.

Отряд амфибий (около 280 видов), представители которого сохраняют удлиненное вальковатое туловище и хорошо развитый мускулистый хвост на протяжении всей жизни.

• 1. Локомоция и скелет — передние и задние конечности имеют примерно одинаковую длину и расставлены по бокам туловища; по суше передвигаются медленным ползанием, волнообразно изгибая тело, а в воде плавают с помощью боковых гребных ударов хвоста, прижимая лапы к бокам.
• 2. Видовое разнообразие — включает гребенчатого и обыкновенного тритонов (у самцов в брачный период развивается высокий волнистый спинной гребень), сибирского углозуба (способного переносить длительное замораживание в вечной мерзлоте), исполинскую саламандру (длиной до 1,5 м) и тигровую амбистому.
• 3. Явление неотении — личинка амбистомы (аксолотль) способна достигать половой зрелости и успешно размножаться в водной среде, сохраняя наружные перистые жабры и личиночные признаки без завершения метаморфоза.

Высокоспециализированная реликтовая группа амфибий, приспособленная к скрытному подземному роющему образу жизни во влажной почве тропических лесов.

• 1. Анатомическая редукция — обладают вытянутым червеобразным телом, лишенным поясов и свободных конечностей; хвост крайне короткий или рудиментарный, а тело сегментировано многочисленными кольцевыми перехватами.
• 2. Защитные покровы — плотная кожа обильно выделяет густую едкую и токсичную слизь, которая облегчает скольжение в плотном грунте, препятствует высыханию и защищает от почвенных хищников и паразитов.
• 3. Сенсорная деградация — в связи с подземным образом жизни глаза сильно недоразвиты и затянуты кожей; ориентация в пространстве осуществляется с помощью чуткого обоняния и особого втяжного осязательного щупальца на голове.

Самый многочисленный, широко распространенный и эволюционно прогрессивный отряд современных амфибий, утративших хвостовой отдел во взрослом состоянии.

• 1. Специализация к прыжкам — компактное уплощенное туловище с жестким уростилем и мощные удлиненные задние конечности рычажного типа позволяют совершать стремительные спасительные прыжки на суше и развивать высокую скорость в воде.
• 2. Биотопические формы — включает околоводных прыгунов (озерная и прудовая лягушки), наземных роющих обитателей сухих биотопов с ороговевающей бугорчатой кожей (серая и зеленая жабы), древесных верхолазов с клейкими дисками-присосками на пальцах (квакши).
• 3. Трофическая активность — являются прожорливыми хищниками-засадчиками, мгновенно выбрасывающими вперед длинный клейкий язык, прикрепленный передним концом к дну ротовой полости, для захвата летающих и ползающих беспозвоночных.

Особенности локомоции жаб обусловлены их анатомическим строением и адаптацией к наземному образу жизни:

• Морфология конечностей:
• Задние ноги жаб значительно короче и массивнее по сравнению с удлиненными прыгательными лапами лягушек; разница в длине между передними и задними конечностями у жаб выражена существенно слабее.
• Масса и пропорции тела:
• Жабы обладают более тяжелым, широким и плотным туловищем с толстой кожей, что затрудняет совершение частых длинных прыжков.
• Кинематика походки:
• Благодаря укороченным и широко расставленным конечностям жабы легко координируют поочередное переставление всех четырех лап, перемещаясь размеренным шагом (ходьбой) или мелкими семенящими перебежками, что гораздо эффективнее при поиске малоподвижной добычи в траве и рыхлой почве.

Сохранение популяций амфибий требует комплексных природоохранных мероприятий на государственном и международном уровнях:

• Охрана и восстановление гидрологической сети:
• Запрет осушения мелководных водоемов, прудов, стариц, болот и сырых пойменных лугов, служащих критически важными нерестилищами и местами развития головастиков.
• Предотвращение химического загрязнения:
• Жесткий контроль и ограничение сброса промышленных, коммунальных сточных вод и сельскохозяйственных ядохимикатов (пестицидов, минеральных удобрений), проникающих через проницаемую кожу амфибий и вызывающих массовую гибель икры и молоди.
• Снижение транспортной смертности:
• Строительство специализированных подземных туннелей-переходов и направляющих барьеров для амфибий в местах пересечения автомобильных трасс с путями их весенней брачной миграции к водоемам.
• Заповедный режим и Красная книга:
• Занесение редких, уязвимых и эндемичных видов (например, кавказской крестовки, малоазиатского тритона, дальневосточной жерлянки) в Красную книгу России и создание охраняемых микрозаказников в ключевых биотопах.

Превосходство жаб в адаптации к наземно-воздушной среде подтверждается целым рядом биологических доказательств:

• Строение покровов:
• Кожа жаб значительно толще, грубее и частично ороговевает, покрыта многочисленными защитными бугорками; она выделяет густую слизь, которая медленнее испаряется и намного надежнее защищает организм от критической потери влаги, чем тонкая нежная кожа лягушек.
• Развитие легочного дыхания:
• Легкие жаб имеют более сложную ячеистую структуру с увеличенной внутренней площадью газообмена, что снижает их зависимость от кожного дыхания и позволяет долго находиться вдали от воды.
• Поведенческие адаптации:
• Жабы ведут преимущественно сумеречный и ночной образ жизни, когда влажность воздуха повышается, а температура падает; дневные часы они проводят в глубоких норах, под камнями, корнями деревьев или зарывшись в рыхлую землю.
• Широта биотопического распределения:
• В отличие от лягушек, привязанных к прибрежной полосе, жабы способны постоянно обитать в сухих сосновых борах, садах, парках, распаханных полях и даже полупустынных биотопах, возвращаясь к водоемам исключительно на краткий период размножения.

Фауна земноводных средней полосы России включает представителей двух отрядов — Бесхвостых и Хвостатых:

• Бесхвостые земноводные региона:
• Остромордая и травяная лягушки (бурые лягушки) — типичные обитатели лесов, лугов и парков; весной самцы остромордой лягушки приобретают серебристо-голубой брачный наряд; зимуют на суше в ямах и под листвой.
• Озерная и прудовая лягушки (зеленые лягушки) — постоянные жители рек, прудов и стариц со светлой изумрудно-зеленой окраской и темными пятнами; зимуют на дне водоемов, зарывшись в ил.
• Серая (обыкновенная) жаба — крупная коренастая амфибия с темно-бурой сухой бородавчатой кожей и крупными ядовитыми околоушными железами (паротидами); активна в сумерках на огородах и в лесах, уничтожая слизней и жуков.
• Краснобрюхая жерлянка — небольшая амфибия с ярко-оранжевым или красным брюшком с черными пятнами, предупреждающим хищников о ядовитости кожных выделений при демонстрации защитной позы.
• Хвостатые земноводные региона:
• Обыкновенный тритон — мелкое животное длиной 8–11 см с гладкой кожей; весной живет в прудах, где самцы отращивают фестончатый гребень от затылка до хвоста, а летом переходит к скрытной жизни на суше.
• Гребенчатый тритон — более крупный вид с грубой зернистой кожей темно-коричневого цвета и ярким зубчатым гребнем у самцов, прерывающимся у основания хвоста.