Травяная лягушка (Rana temporaria) – представитель семейства настоящих лягушек (Ranidae). Это довольно крупное земноводное: длина амфибии достигает 10 см. Тело массивное, голова крупная. Цвет амфибии может варьировать от бежевого до шоколадного. По верхней стороне тела разбросаны темные пятна различной формы и размеров, а также бугорки. Брюхо светлое, с желтоватым или зеленоватым оттенком, обычно с мраморным темным рисунком. От заднего края глаза через барабанную перепонку к основанию передней конечности тянется темное височное пятно.
У самцов туловище более стройное, щели парных резонаторов – в углах рта. В период размножения у них появляются выраженные брачные мозоли на первом пальце, а также несколько меняется окраска – верхняя сторона тела становится более светлой, горло при этом приобретает голубоватый оттенок.
По внешнему виду травяная лягушка очень похожа на другой широко распространенный вид – остромордую лягушку. Однако, присмотревшись, их легко различить. Во-первых, наша героиня – обладательница более тупой мордочки, чем ее родственница, во-вторых, она заметно крупнее, а в-третьих, на брюхе у нее есть выраженный мраморный темный рисунок (у остромордой брюхо белое). Кроме того, у нашей героини более низкий внутренний пяточный бугор.
Места обитания травяных лягушек
Эта амфибия распространена по всей Европе, за исключением Пиренейского полуострова. Она встречается во всей Скандинавии и заходит здесь на север дальше всех остальных земноводных. В европейской части России на севере доходит до берегов Белого моря. Восточная граница ареала тянется до нижнего течения Иртыша, на юге – до районов среднего течения Волги.
Амфибия населяет практически все биотипы, но предпочтение чаще всего отдает хвойным, лиственным и смешанным лесам. На границе своего ареала она встречается даже в тундре и в степях. Живет она и на возделываемых территориях – полях, огородах, в садах и парках. В горы поднимается до 3000 метров над уровнем моря.
Подобно другим земноводным, травяная лягушка старается избегать соленых водоемов и не способна прожить и дня в воде, соленость которой доходит дот 0,07%.
Образ жизни травяной лягушки в природе
Основную часть своей жизни эти земноводные проводят на суше, однако слишком сухих мест стараются избегать. Водоемы им нужны в основном только в брачный период, хотя нередко их можно увидеть вблизи воды или в воде и после завершения сезона размножения.
Убежищами лягушкам служат густые заросли растений, валежник, камни, пустоты в земле: под ними они укрываются от врагов и неблагоприятной погоды.
Как правило, каждая особь живет на одном и том же месте в течение нескольких лет: на своем участке лягушке знакомые все пригодные для охоты, убежищ и зимовки места.
Для активности травяной лягушки большое значение имеет влажность окружающей среды. Ее не так часто можно повстречать утром или ярким солнечным днем. Бурная деятельность у нее начинается в вечерние и ночные часы. Летом, когда долго нет дождей, а земля пересыхает, вряд ли в лесу повстречается хотя бы одна особь. Но стоит пройти дождику или выпасть обильной росе, их появляется множество.
Пониженная температура воздуха не ограничивает активность травяных лягушек: даже при 2-3° С они деятельны, хотя наиболее комфортно амфибии себя чувствуют при температуре 17-20° С.
Активными эти земноводные перестают быть с наступлением регулярных заморозков. Молодые особи на зимовку отправляются несколько позднее взрослых, их можно встретить даже в ноябре, если температура днем не ниже 0° С.
Особенности и среда обитания лягушки
Лягушки обитают на лугах во влажных лесах и болотах, а также по берегам тихих рек и живописных озёр. Эти уникальные животные являются яркими представителями отряда бесхвостых земноводных.
Величина лягушек зависит от вида: европейские лягушки обычно не бывают крупнее одного дециметра. Североамериканская лягушка-бык может быть в два раза крупнее. А африканская лягушка-голиаф, которая является своего рода рекордсменом, достигает гигантских размеров в пол метра величиной и веса в несколько килограммов.
На фото лягушка голиаф
Встречаются и мелкие виды лягушек (семейства узкороты, или микроквакши), длина которых меньше сантиметра.
На фото лягушка микроквакша
Внешними признаками группы животных лягушек являются: коренастая фигура, выступающие глаза, укороченные, по сравнению со складывающимися задними, передние конечности, беззубая нижняя челюсть, раздвоенный язык и отсутствие хвоста.
Лягушки холоднокровные животные, то есть обладают температурой организма, которая прямым образом зависит от состояния среды. Группа земноводных животных лягушек впечатляюща и разнообразна, включая в себя около пяти сотен видов. Считается, что изначальной средой их обитания являлась Африка.
Лягушки, жабы и жерлянки являются близкими бесхвостыми родственниками, которым противостоят их хвостатые сородичи: саламандры и тритоны. Лягушки и млекопитающие животные тоже являются дальними родственниками, принадлежащими к типу Хордовых.
Лягушки – это животные, имеющие самую разную окраску. Многие из них маскируются под траву, листья и ветки, имея зелёный, серый и серо-зелёный цвета. Причём делают это так удачно, что совершенно невозможно визуально отличить их на фоне природы.
Кроме того, лягушка является таким видом животного, у которого есть клетки, изменяющие расцветку кожи, что ещё больше даёт ей возможность слиться с природы и спастись от собственных врагов.
Многие виды лягушек наоборот отличаются яркой расцветкой. Обычно, подобная боевая окраска говорит о ядовитости вида лягушки, потому что на коже животных расположены особые железы, вырабатывающие выделения, которые бывают токсичными и вредными для здоровья.
Яркий окрас лягушки как на фото может свидетельствовать о её ядовитости
Однако, некоторые только мимикрируют, то есть подделываются под опасных, таким образом спасаясь от врагов, так, что невозможно с точностью понять какое из животных лягушек ядовито. К сожалению, многие виды лягушек находятся на грани вымирания.
Что на обед?
Рацион травяных лягушек зависит от особенностей местности, в которой они живут. Питаются они различными почвенными и наземными беспозвоночными. Летающих насекомых в рационе этих амфибий немного, поскольку охотятся они в основном в темное время, когда летающей живности гораздо меньше. У северной границы ареала они разнообразят свой рацион и водными организмами.
Интенсивность питания неодинакова в разное время года. Так, в период размножения у них наблюдается так называемый «брачный пост».
Характер и образ жизни
Позвоночные животные лягушки распространены практически по всем странам и континентам, встречаясь даже в арктических снегах. Но особенно предпочитают тропические леса, где водится огромное многообразие видов животных лягушек и их подвидов.
Обожают обживать пресные водоёмы. Однако, лягушки прекрасно передвигаются по суше, совершая огромные прыжки, залезают на высокие кроны деревьев и роют подземные норы. А некоторые виды умеют ходить и бегать, а также плавать, лазать по деревьям и планировать.
На фото леопардовая лягушка
Очень интересной особенностью лягушек является то, что кислород они поглощают через кожу. Причём с большим успехом могут осуществлять этот процесс в воде и на суше, потому они и называются амфибиями. Однако, широко известные на территории России европейские травяные лягушки и жабы приходят к воде только, чтобы осуществить размножение.
Такие органы, как лёгкие, нужны лягушке, чтобы издавать своеобразные звуки, которые принято называть кваканьем. Это происходит с использованием звуковых пузырей и резонаторов.
С помощью подобных приспособлений, которыми снабдила лягушек и жаб природа, они и способны издавать самых широких диапазон звучания. Это потрясающая какофония, а такие великолепные концерты устраивают лягушки-самцы, привлекая сородичей противоположного пола.
Наблюдая за лягушками можно узнать множество любопытных и потрясающих вещей. В эпизодах жизни, спасении от врагов и прочих нестандартных ситуациях, земноводные лягушки подчас ведут себя крайне необычно. Периодически лягушка сбрасывает кожу, которая не является необходимым для жизни органом, а съедая её продолжает жить пока не отрастает новая.
Домашних лягушек часто содержат в аквариумах, стремясь быть поближе к природе. Многие виды лягушек разводят в научных лабораториях для опытов и биологических исследований.
Особенности зимовки
Спячка травяных лягушек длится в среднем 180 дней: для земноводных, обитающих в наших широтах это – довольно непродолжительный срок.
Зимовать амфибии могут не только на суше, но и на дне водоемов, отдавая предпочтение быстротекущим незамерзающим речкам, илистым болотам и торфяным канавам. В озерах, прудах и больших реках земноводные зимуют очень редко. Промерзание водоемов приводит к гибели лягушек. Кроме того, в стоячих водоемах подо льдом нередко происходят заморы – от недостатка кислорода гибнет все живое. Погибнуть земноводные могут и из-за весенних паводков. Зимующих на суше в укрытиях амфибий также может настигнуть печальная участь – часто они не выживают в морозные и малоснежные зимы.
Под водой амфибия «спит» в своеобразной позе: ее задние конечности поджаты, а передние, вывернутые «ладонями» наружу, как бы прикрывают голову. При этом «ладони» становятся ярко-красного цвета от развивающейся в их коже густой сети кровеносных сосудов. Зимующие под водой лягушки иногда могут передвигаться и даже чем-нибудь перекусить.
В одном месте может спать различное число лягушек: бывает, что они зимуют поодиночке, но чаще встречаются зимовки, состоящие из 20-30 особей, а в отдельных случаях их число может достигать нескольких сотен экземпляров.
Питание
Насекомоядные лягушки являются хищниками, с удовольствием поедая комаров, бабочек и мелких беспозвоночных. Особо крупные не брезгуют и более впечатляющей добычей, некоторые виды животных лягушек даже безжалостно пожирают собственных сородичей.
Для охоты на своих жертв лягушки используют липкий и длинный язык, которым ловко ловят прямо на лету мошек, стрекоз и прочую живность. Существуют среди видов лягушек также всеядные животные, с удовольствием питающиеся фруктами.
Лягушки приносят достаточно пользы для человека, уничтожая и поедая множество вредных червей, жуков и насекомых. Поэтому многие владельцы огородов и приусадебных участков относятся к таким помощникам с большой симпатией и создают им все условия для разведения и жизни.
Лягушек употребляют в пищу, делая их них крайне оригинальные блюда, которые являются деликатесами и употребляются для изысканных столов.
Миграции
В жизни этих лягушек выражены 3 типа миграции. Во-первых, это ежегодная миграция к местам размножения и обратно, во-вторых, миграция только что закончивших метаморфоз лягушат к местам их постоянного обитания, и, в-третьих, миграция к местам зимовок.
К подходящим местам зимовки лягушки могут собираться, преодолевая расстояние до 1,5 км за один день. Иногда осенью можно наблюдать большое скопление амфибий в местах, близких к их будущим зимовкам: по берегам речек, в заболоченных участках и т.д.
Размножение и продолжительность жизни
Размножаются лягушки, откладывая икру в воде, а её количество воистину огромно и поражает воображение, иногда доходя до 20 тысяч икринок за один раз. Травяная и прудовая лягушки откладывают до сотни икринок, которые представляют из себя большие комочки. Иногда самки занимаются этим группами.
Из икринок вылупляются головастики. Эти существа являются личинками лягушек, дышат жабрами, могут существовать и передвигаться только в водной среде и имеют хвост. Превращение икринок в головастиков занимает от 7 до 10 дней.
Со временем головастики начинают сильно изменяться, проходят стадию метаморфоза, которая длится около 4 месяцев. Сначала у них отрастают задние конечности, потом передние, затем отпадает хвост-руль, и головастики превращаются во взрослых особей с отличительными признаками своего типа лягушек, готовых для жизни на земле. В три года лягушки становятся половозрелыми.
На фото икринки лягушки
Измерить продолжительность жизни лягушек достаточно сложно. Но по данным научных исследований, с применением измерения роста фаланг пальцев по сезонам, были получены данные, которые позволили считать, что взрослые особи способны доживать до 10 лет, а с учётом стадии головастика до 14 лет.
Продолжение рода
К водоемам для откладки яиц травяные лягушки направляются ранней весной. В стремлении продолжить свой род, они покидают свои привычные участки обитания и преодолевают значительные расстояния и различные препятствия.
Нерестовыми водоемами для них могут быть самые разнообразные стоячие водоемы – даже дорожные колеи, заполненные водой и лужи подойдут для откладки яиц.
Откладка яиц происходит при температуре воды от +5 до + 15° С, иногда на ее поверхности еще местами может сохраняться лед.
В зависимости от условий конкретного водоема, размножение продолжается от 2 до 10 дней. На местах размножения самцы сильно не шумят, долгого и громкого пения не устраивают. Подруг они подзывают отдельными сигналами, длящимися около секунды и напоминающими тихое урчание.
Самцы появляются у водоема незадолго до самок. Иногда пары соединяются уже на суше, когда самка только направляется к воде. Как и самцы обыкновенной жабы, одержимые желанием оставить потомство, самцы травяной лягушки, могут «заключать в объятия» и случайно «попавших под руку» земноводных других видов.
Отложившая яйца самка сразу же покидает водоем и спешит вернуться на свой постоянный участок обитания, но самец остается. Если ему повезет, то следующей ночью он оставит потомство еще с одной самкой.
Самка откладывает до 4 тысяч яиц. Кладка имеет форму комка, который сначала имеет небольшие размеры, но вскоре оболочки яиц разбухают, и комок увеличивается в несколько раз, при этом приобретает вид бесформенной желеобразной массы. Такие кладки часто можно наблюдать на мелководье. Интересно, что яйца травяной лягушки легко выдерживают переохлаждение до -6° С, не теряя способности к развитию. Однако без вреда для себя они не могут долго выдерживать температуру от +24° С.
В нормальных условиях развитие эмбрионов продолжается от 5 до 15 суток. Личинки питаются разлагающимися в воде органическими остатками и мелкими растениями. Даже в просторных водоемах головастики образуют плотные скопления – до 100 особей на литр. Участок мелководья, где находится такая колония, выглядит как сплошная черная масса.
В зависимости от условий, развитие личинок продолжается 1,5-3 месяца и заканчивается метаморфозом.
В сухие и жаркие года раннее пересыхание водоемов приводит к массовой гибели и располагающихся у самых берегов кладок, и скоплений головастиков, которые при отступлении воды оказываются отрезанными от более глубоководных участков. В более благоприятных условиях до метаморфоза доживает масса личинок, а после его завершения множество крошечных лягушат одновременно покидают водоемы. В это время они часто гибнут от пересыхания, под колесами транспорта или становятся добычей всевозможных хищников. Те, которым удалось выжить, интенсивно питаются, чтобы успешно пережить длинное холодное время года.
Половой зрелости травяные лягушки достигают на третьем году жизни. В природных условиях живут они в среднем 6-8 лет.
Враги
Полакомиться лягушками, особенно маленькими, в природе есть множество любителей. Это норки, ласки, волки, лисы, змеи, вороны, ястребы, сороки и т.д.
Даже покрытые желеобразными оболочками яйца этих земноводных не очень то съедобны, но и на них находятся охотники – планарии, насекомые, личинки других земноводных и др. На головастиков охотятся все водные хищники.
Для содержания травяной лягушки дома понадобится террариум объемом 30-40 литров. При комнатной температуре дополнительный подогрев и освещение не требуются. Террариум нельзя ставить на солнечное место, лучше найти для него место попрохладней (этот вид не выносит температуру выше 25° С).
Поскольку данный вид очень требователен к влаге, нужно не забывать раз в день распылять над субстратом воду. Кроме того, в террариум необходимо поставить большой, но не глубокий водоем.
Террариум желательно оформить под уголок леса.
Кормят питомца мухами, тараканами, мотылем, трубочником и т.д.
Описание и особенности
Многие представители этого животного светло-зеленого окраса с небольшими разноцветными вкраплениями. Стеклянная лягушка не более 3 см в длину, хотя встречаются виды немного крупнее размером.
У большинства из них прозрачным является только брюшко, через которое при желании можно рассмотреть все внутренние органы, включая икринки у беременных самок. У многих видов стеклянных лягушек прозрачными являются даже кости и мышечная ткань. Практически никто больше из представителей животного мира не может похвастаться таким свойством кожи.
Однако это не единственная особенность этих лягушек. Уникальными их делают еще и глаза. В отличие от ближайших родственников (квакш), глаза стеклянных лягушек необыкновенно яркие и направлены прямо, тогда как глаза квакш находятся по бокам от тела.
Это отличительный признак их семейства. Зрачки расположены горизонтально. В дневное время они в форме узких щелочек, а в ночное время зрачки значительно увеличиваются, становятся практически круглыми.
Тельце лягушки плоской формы, и широкое, так же как и голова. Конечности удлиненные, тонкие. На лапках имеются некие присоски, с помощью которых лягушки легко держатся на листве. Также у прозрачных лягушек отлично развита маскировка и терморегуляция.
Первые экземпляры этих земноводных были обнаружены еще в 19 века. Классификация Centrolenidae постоянно подвергается изменениям: теперь в этом семействе земноводных находится два подсемейства и более 10 родов стеклянных лягушек. Открыл и впервые описал их Маркос Эспада, испанский зоолог. Среди них встречаются очень интересные особи.
Например, Hyalinobatrachium (маленькая стеклянная лягушка) объединяет 32 вида особей с полностью прозрачным брюхом и скелетом белого цвета. Их прозрачность позволяет хорошо рассмотреть практически все внутренние органы — желудок, печень, кишечник, сердце особи. У некоторых из видов часть пищеварительного тракта прикрыта светлой пленкой. Печень у них округлой формы, а у лягушек других родов она трехлистная.
В роду Centrolene (гекконовые), который объединяет в себя 27 видов, особи со скелетом зеленоватого цвета. На плече есть некий вырост в форме крючка, который особи мужского пола успешно используют при спаривании, сражениях за территорию. Из всех ближайших родственников считаются наиболее крупными по размеру.
У представителей лягушек Cochranella скелет также зеленого цвета и белая пленка в брюшине, прикрывающая часть внутренних органов. Печень дольчатая, плечевые крючки отсутствуют. Свое имя получили в честь зоолога Дориса Кокрана, впервые описавшего этот род стеклянных лягушек.
Среди них наиболее интересный вид – бахромчатая стеклянная лягушка (Cochanella Euknemos). Название с греческого языка переводится «с красивыми ногами». Отличительная особенность – мясистая бахрома на передних, задних конечностях и кистях.
Строение тела
Строение стеклянной лягушки идеально подходит к ее среде обитания и образу жизни. На ее кожных оболочках содержатся множество желез, постоянно выделяющих слизь. Она регулярно увлажняет оболочки и удерживает влагу на их поверхностях.
Она же оберегает животное от патогенных микроорганизмов. Также кожа принимает участие в газообмене. Поскольку вода проникает в их организм через кожу, то основная среда обитания – влажные, сырые места. Здесь же, на кожных покровах, расположены болевые и температурные рецепторы.
Одна из интересных особенностей строения тела лягушки – близкое расположение ноздрей и глаз в верхней части головы. Земноводное может, плавая в воде, держать голову и тело над ее поверхностью, дышать и видеть обстановку вокруг себя.
Цвет стеклянной лягушки во многом напрямую зависит от места обитания. Некоторые виды умеют менять окрас кожи в зависимости от условий окружающей среды. Для этого они имеют специальные клетки.
Задние конечности этого земноводного несколько длиннее по размеру, чем передние. Это обусловлено тем, что передние приспособлены для опоры и приземления, а при помощи задних они хорошо передвигаются в воде и на берегу.
У лягушек из этого семейства нет ребер, а позвоночник подразделяется на 4 отдела: шейный, крестцовый, хвостовой, туловищный. Череп прозрачной лягушки присоединен к позвоночнику одним позвонком. Благодаря этому лягушка может шевелить головой. Конечности соединены с позвоночником передним и задним поясом конечностей. В него входят лопатки, грудина, тазовые кости.
Нервная система лягушек чуть сложнее устроена, чем у рыб. Она состоит из спинного и головного мозга. Мозжечок довольно маленький, т.к. эти земноводные ведут малоподвижный образ жизни и их движения однообразны.
Некоторые особенности имеет и пищеварительная система. С помощью длинного, липкого языка в ротовой полости, лягушка ловит насекомых и удерживает их зубами, расположенными только на верхней челюсти. Затем пища попадает в пищевод, желудок, для последующей переработки, после чего перемещается в отделы кишечника.
Сердце этих земноводных трехкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка, где происходит смешивание артериальной и венозной крови. Имеются два круга кровообращения. Дыхательная система лягушек представлена ноздрями, легкими, но в процессе дыхания участвует и кожа земноводных.
Процесс дыхания происходит следующим образом: ноздри лягушки раскрываются, одновременно с этим опускается дно ее ротоглотки и в нее попадает воздух. Когда ноздри прикрываются, дно немного приподнимается и в легкие поступает воздух. В момент расслабления брюшины осуществляется выдох.
Выделительная система представлена почками, где фильтруется кровь. Полезные вещества всасываются в почечных канальцах. Далее урина проходит через мочеточники и поступает в мочевой пузырь.
У стеклянных лягушек, как и у всех земноводных, очень медленный обмен веществ. Температура тела лягушки напрямую зависит от температуры окружающей среды. С наступлением холодов, они становятся пассивными, ищут укромные, теплые места, а затем впадают в спячку.
Органы чувств достаточно чуткие, ведь лягушки способны обитать и на суше, и в воде. Они устроены таким образом, чтобы земноводные могли приспособиться к определенным условиям обитания. Органы на боковой линии головы помогают им легко ориентироваться в пространстве. Визуально они выглядят как две полоски.
Зрение стеклянной лягушки позволяет хорошо видеть объекты в движении, а неподвижные предметы она видит не столь хорошо. Обоняние, которое представлено ноздрями, позволяет лягушке неплохо ориентироваться по запаху.
Органы слуха состоят из внутреннего уха и среднего. Среднее – это некая полость, с одной стороны она имеет выход в ротоглотку, а другая направлена ближе к голове. Там же находится барабанная перепонка, которая соединена с внутренним ухом с помощью стремечка. Именно через него звуки транслируются во внутреннее ухо.
Образ жизни
Стеклянные лягушки ведут преимущественно ночной образ жизни, а днем отдыхают недалеко от водоема на влажной траве. Они охотятся на насекомых днем, на суше. Там же на суше лягушки выбирают партнера, спариваются и производят кладку на листве и траве.
Однако их потомство – головастики, развиваются в только воде и только после превращения в лягушку тоже выходят на сушу для дальнейшего развития. Очень интересно поведение самцов, которые после того как самка отложила икру, остаются рядом с потомством и защищают его от насекомых. А вот что делает после кладки самка, неизвестно.
Среда обитания
Земноводные чувствуют себя в комфортных условиях на берегах быстрых рек, среди ручьев, во влажных лесах тропиков и горной местности. Стеклянная лягушка обитает в листве деревьев и кустарников, влажных камнях и травяной подстилке. Для этих лягушек главное, чтобы поблизости была влага.
Продолжительность жизни
Продолжительность жизни стеклянной лягушки до конца еще не изучена, однако известно, что в природных условиях их жизнь гораздо короче. Виной тому неблагополучная экологическая ситуация: неконтролируемая вырубка лесов, регулярные сливы в водоемы разных отходов производства. Предполагается, что средняя продолжительность жизни стеклянной лягушки в естественных условиях обитания может быть в пределах 5-15 лет.
- На земле существуют более 60 видов стеклянных лягушек.
- Ранее стеклянные лягушки входили в состав семейства квакш.
- После кладки самка пропадает и не заботится о потомстве.
- Процесс спаривания у лягушек называется амплексусом.
- Самый крупный представитель стеклянной лягушки – Centrolene Gekkoideum. Особи достигают 75 мм.
- Вокализация самцов проявляется в виде самых разнообразных звуках — свиста, писка или трелей.
- Жизнь и развитие головастиков практически не изучена.
- Маскируются стеклянные лягушки с помощью солей желчных кислот, которые находятся в костях и используются как некие красители.
- Лягушки этого семейства имеют бинокулярное зрение, т.е. они могут видеть одинаково хорошо двумя глазами одновременно.
- Историческая родина прозрачных лягушек – северо-запад Южной Америки.
Стеклянная лягушка – уникальное, хрупкое существо созданное природой, со многими особенностями пищеварительного тракта, размножения и образа жизни в целом.
Лягушки: описание
Семейство лягушек отличается тем, что у них нет явно выраженной шеи, поэтому создается впечатление, что голова буквально составляет одно целое с широким туловищем. У этих животных также отсутствует хвост, что отражено в самом названии отряда и является его характерным отличием. У лягушек просто уникальное зрение, при этом они могут контролировать жизненное пространство в пределах 360 градусов.
Внешний вид
У лягушек сравнительно большая голова, плоской формы, по краям которой располагаются выпуклые глаза. У этих животных, по сравнению с некоторыми другими представителями отряда, имеется по 2 пары век – нижние и верхние. Под нижним веком прячется мигательная перепонка, которую еще называют «третьим веком». В задней области глаз располагается так называемая барабанная перепонка, которая состоит из участка, затянутого тонкой кожей. Над сравнительно большим ртом можно видеть две ноздри, вооруженные специальными клапанами. Рот лягушки вооружен достаточно мелкими по величине зубами.
Передние лапы лягушки вооружены четырьмя весьма короткими пальцами, по сравнению с задними лапами, которые развиты значительно лучше и заканчиваются пятью пальцами, между которыми размещается специальная перепонка из кожи, что позволяет лягушке прекрасно себя чувствовать в водной стихии. Пальцы лягушек не имеют когтей, что также считается характерным отличием семейства. Сзади туловища расположена так называемая клоака, представляющая единственное выводное отверстие для переработанных пищевых компонентов. Тело лягушки покрыто голой кожей, покрытой слоем особой слизи, которую выделяют большое количество подкожных желез лягушки.
Интересный момент! Европейская лягушка не вырастает в длину больше 10 сантиметров, при этом африканская лягушка-голиаф считается самым крупным представителем семейства, вырастая в длину до полуметра и набирая при этом вес в несколько килограммов.
Как правило, размеры лягушек зависят от их вида, хотя в основном их величина находится в пределах от 0,8 до 32 сантиметров. Настолько разнообразным является и окрас лягушек, которые зачастую отличаются довольно пестрой окраской своего тела. Зачастую окрас тела этих животных связан с природными условиями обитания, что позволяет им легко маскироваться среди различной растительности, среди трав и т.д.
Зачастую яркая окраска животного является свидетельством их ядовитости, при этом ядовитые вещества вырабатываются специальными железами, расположенными на кожном покрове животного. Эти вещества могут оказаться весьма опасными не только для животных, но и для человека. Некоторые виды способны имитировать «боевую» расцветку ядовитых лягушек, чтобы защитить себя от природных врагов.
Характер поведения и образ жизни
Лягушек можно смело считать уникальным семейством, поскольку они без проблем передвигаются по суше, совершая большие прыжки, легко взбираются на деревья, роют подземные норы, а также прекрасно плавают, бегают, ходят, в том числе планируют с высоты, в зависимости от вида.
Особенность лягушек заключается еще и в том, что они способны поглощать кислород через кожу. Это позволяет животному прекрасно себя чувствовать, как в воде, так и на суше. При этом существуют разновидности, которые направляются к водоемам исключительно в периоды размножения.
Интересно знать! Животные проявляют свою активность в зависимости от разновидности. Одни из видов предпочитают охотиться исключительно в темное время суток, а другие проявляют свою активность на протяжении 24-х часов.
Интересным можно считать тот факт, что легкие у лягушек служат в основном для того, чтобы издавать звуки, похожие на кваканье. Наличие звуковых пузырей и резонаторов позволяет генерировать животному широкий спектр звуков. Особенно это актуально в периоды размножения, поскольку животным приходится привлекать противоположный пол.
Взрослые лягушки, время от времени, сбрасывают свой кожный покров и тут же его поедают, после чего находятся в процессе ожидания, пока новый кожный покров не станет обладать всеми необходимыми функциями. Практически все представители данного семейства предпочитают вести оседлый образ жизни, при этом они способны совершать миграции на небольшие расстояния в брачный период. Лягушки, обитающие в условиях умеренных широт, зимой впадают в оцепенение.
Область охвата термина
В разговорной речи, животных из отряда бесхвостых земноводных называют «лягушками» или «жабами» (возможно провести параллель с латинскими терминами используя в качестве основы лат. rana для слова «лягушка» и лат. bufo для слова «жаба»). Визуальное отличие одних от других состоит в том, что кожа жаб бородавчатая . При попытке наложить разговорные термины «лягушка» и «жаба» на принятую классификацию отряда бесхвостых, оказывается что практически все семейства бесхвостых включают в себя и тех и других. Различные академические источники используют термин «лягушка» альтернативно для обозначения представителей всех семейств отряда бесхвостых, или представителей только лишь семейства Настоящие лягушки (Ranidae) или даже в узком значении — для представителей рода Настоящие лягушки (Rana) .
Ареал
Лягушки распространены практически на всей суше. Исключения составляют большие песчаные пустыни Сахара и Руб-Эль-Хали, наиболее холодные области — Гренландия, Таймыр и другие высокоширотные районы Арктики, Антарктида, а также некоторые острова, удалённые от континентов . Кроме того, естественный ареал лягушек не включал южный остров Новой Зеландии, но после нескольких попыток искусственного внедрения по крайней мере два вида ( Litoria raniformis и Litoria ewingii ) основали на нём устойчивые популяции . Многие виды имеют ограниченное распространение из-за климатических или географических барьеров, например, проливов, горных хребтов, пустынь, популяции могут быть изолированы также из-за препятствий, созданных человеком — автотрасс, лесных просек и т. п. В тропических регионах видовое разнообразие, как правило, выше, чем в районах с умеренным климатом . Некоторые виды лягушек адаптированы для выживания в негостеприимных условиях, например, в пустынях или в холодном климате. Так, Rana sylvatica , чей ареал частично лежит за северным полярным кругом, на зиму закапывается в землю. Несмотря на глубокое промерзание почвы, высокая концентрация глюкозы в тканях позволяет этой лягушке пережить зиму в состоянии анабиоза .
Из-за водопроницаемой кожи большинство лягушек неспособны жить в солёных и солоноватых водоемах. Единственное исключение — лягушка-крабоед (Fejervarya cancrivora), обитающая в мангровых зарослях Юго-Восточной Азии. Благодаря высокому содержанию мочевины в крови эта лягушка и её головастики могут переносить океаническую солёность (в течение короткого времени) и длительное время жить в солоноватой воде.
Лягушки обитали во влажных тропических лесах в меловом периоде .
Классификация
Все лягушки относятся к отряду бесхвостых земноводных. Морфологические характеристики взрослой лягушки включают в себя, среди прочего, 9 или менее предтазовых позвонков, длинную, направленную вперёд подвздошную кость, наличие уростиля и отсутствие хвоста, укороченные по сравнению с задними передние конечности, спаянные вместе локтевую и лучевую кости передних конечностей, а также большеберцовую и малоберцовую кости задних конечностей, удлинённую лодыжку, беззубую нижнюю челюсть и подкожные лимфатические пространства, расположенные между кожей и мышечным слоем . Личинки лягушек (головастики) имеют одно центральное дыхательное отверстие (брызгальце) и ротовые воронки, снабжённые кератиновыми зубчиками .
Некоторые виды лягушек формируют межвидовые гибриды. Так, например, съедобная лягушка представляет собой естественный гибрид прудовой (Pelophylax lessonae) и озёрной (P. ridibundus) лягушек .
Общая характеристика
У взрослых лягушек есть парные пятипалые конечности, типичные для наземных позвоночных животных. Тело широкое, короткое и уплощённое. Взрослые особи не имеют хвоста (теряют его во время метаморфоза), хвостовой отдел позвоночника видоизменён в палочковидную кость уростиль, рёбра отсутствуют. Обладают хорошо развитыми конечностями, задние конечности длиннее передних, имеют более мощную мускулатуру и обычно приспособлены к прыганию. Голая кожа лягушек богата железами и проницаема для воды и газов .
Конечности
Строение конечностей лягушек варьирует от вида к виду и зависит от среды обитания — наземной, водной или древесной. Как правило, лягушки способны совершать резкие движения, что позволяет им ловить добычу и ускользать от хищников. Эффективные способы передвижения обеспечиваются несколькими особенностями строения конечностей:
- У многих лягушек, обитающих в водной среде, имеются плавательные перепонки между пальцами. Существует корреляция между относительной площадью перепонок и долей времени, которое животное проводит в воде . Так, например, у африканской лягушки рода Hymenochirus, ведущей исключительно водный образ жизни, плавательные перепонки закрывают большую часть промежутка между пальцами, тогда как у австралийской лягушки Litoria caerulea, проводящей большую часть жизни на деревьях, перепонки покрывают от четверти до половины площади этих промежутков.
- У лягушек, ведущих древесный образ жизни, часто можно наблюдать особые подушечки на пальцах, позволяющие им держаться на вертикальных поверхностях. Хорошее сцепление с шершавыми поверхностями обеспечивается за счёт зубчатых микровыростов эпителия на поверхности этих подушечек. Кроме того, здесь расположены многочисленные слизистые железы, которые секретируют слизь в пространство между клетками подушечек, имеющее вид тонких канальцев. Слизь хорошо смачивает гладкие поверхности и позволяет бесхвостому удерживаться на них за счёт капиллярного притяжения . Многие древесные лягушки имеют характерную особенность строения бедренного сустава, которая позволяет им передвигаться не только прыжками (как прочие лягушки), но и шагом. У древесных лягушек, живущих на большой высоте, тоже можно обнаружить межпальцевые перепонки. У этих видов перепонки адаптированы для замедления падения, а у некоторых видов даже для планирования .
- У наземных лягушек вышеупомянутые адаптации отсутствуют. Их задние конечности, как правило, обладают более развитой мускулатурой, по сравнению с их водными и древесными собратьями. У некоторых наземных видов, роющих почву, можно обнаружить на кончиках пальцев небольшие мозоли, приспособленные для рытья.
Развитие конечностей может быть осложнено в некоторых ситуациях:
- Одна из зародышевых задних конечностей головастика может быть съедена хищником, например, личинкой стрекозы. В большинстве случаев это не препятствует регенерации полноценной конечности, но иногда она может оказаться изуродованной или не развиться вообще (тем не менее, животное может выжить и с тремя конечностями).
- Паразитический плоский червь из рода Ribeiroia, внедряясь в заднюю часть тела головастика, может изменять положение клеток зародышевых конечностей. Это иногда приводит к развитию одной или двух дополнительных конечностей .
Кожа
У многих видов лягушек кожа проницаема для воды (самый проницаемый участок кожи — область таза). Эта особенность создаёт для лягушек угрозу потери жидкости и пересыхания. У некоторых лягушек, ведущих древесный образ жизни, можно обнаружить адаптацию в виде дополнительного водонепроницаемого слоя кожи. Другие лягушки минимизируют потерю воды поведенческими адаптациями: ночным образом жизни, принятием поз, уменьшающих площадь соприкосновения кожи с воздухом , например, они отдыхают в группах тесно прижавшись друг к другу .
Кожа лягушек помогает им маскироваться. Представители некоторых видов способны менять оттенок кожи, чтобы лучше сливаться с окружающим фоном .
Некоторые виды лягушек меняют окрас кожи в зависимости от уровня освещения и влажности окружающей среды. Эту способность обеспечивают специальные клетки, наполненные пигментом, размер которых меняется под влиянием света и влажности. Изменение окраса кожи от более светлого к более тёмному способствует терморегуляции этих видов .
Ядовитость
Многие лягушки вырабатывают токсичные вещества, служащие им как для защиты от хищников, так и для нападения. Химический состав яда лягушек зависит от вида и может включать в себя раздражители кожи, галлюциногены, нервно-паралитические токсины, вазоконстрикторы, токсины, вызывающие конвульсии и другие. Хищники, специализирующиеся на определённых видах лягушек, как правило, адаптированы к присущему этим видам типу яда, но неспециализированные животные, как и человек, могут серьёзно пострадать от контакта с ядом лягушек, в некоторых случаях приводящего к летальному исходу .
Источник ядовитых веществ у лягушек тоже неодинаков. Некоторые лягушки генерируют токсины сами , другие же используют токсины, полученные с пищей (чаще всего от членистоногих) . Как правило, лягушки сигнализируют о своей ядовитости с помощью яркой, насыщенной, «предупредительной» окраски. Существуют также неядовитые виды лягушек, мимикрирующих под ядовитые виды своей окраской, которая отпугивает хищников .
Дыхательная система и кровообращение
Кожа лягушек проницаема для молекул кислорода, углекислого газа и воды. Кровеносные сосуды, расположенные прямо под кожей, позволяют им дышать при полном погружении в воду, так как кислород проходит из воды через кожу прямо в кровь. На суше лягушки дышат с помощью лёгких. У них отсутствует система мышц (брюшных, диафрагмы и межрёберных), которая обеспечивает у млекопитающих механизм вдоха-выдоха . Вместо неё у лягушек растягивается горло, воздух входит через ноздри, а затем сжатие мышц ротовой полости загоняет воздух в лёгкие . В августе 2007 года был открыт вид лягушек Barbourula kalimantanensis, ведущих полностью водный образ жизни. Это первый открытый вид лягушек, не имеющих лёгких .
Лягушки имеют трёхкамерное сердце, как и рептилии (за исключением крокодилов, у которых сердце четырёхкамерное). Насыщенная кислородом кровь из лёгких поступает в сердце через левое предсердие, а обогащённая углекислым газом кровь из тканей, а также насыщенная кислородом кровь из кожных вен — через правое . Таким образом, в левом предсердии кровь у лягушек артериальная, а в правом — смешанная. Специальный клапан регулирует подачу крови из желудочка сердца в аорту или в лёгочную артерию, в зависимости от типа крови. Этот механизм обеспечивает минимальное смешивание крови с повышенной концентрацией кислорода и крови, насыщенной углекислым газом, и, таким образом, способствует более активному обмену веществ .
Некоторые виды лягушек адаптированы к выживанию в воде с пониженной концентрацией кислорода. Так, например, лягушка Telmatobius culeus, обитающая в высокогорном озере Титикака, имеет морщинистую кожу с увеличенной площадью поверхности, что способствует обмену газов. Как правило, эта лягушка не использует свои рудиментарные лёгкие. Наблюдения показали, что представители этого вида, находясь на дне озера, время от времени совершают ритмичные движения вверх-вниз, что увеличивает течение воды вокруг них .
Пищеварительная система
Зубы лягушек, т. н. педицеллярные зубы, расположены в верхней челюсти , с их помощью животные удерживают пищу перед тем, как её проглотить. Эти зубы недостаточно крепки для укусов или поимки жертвы. Свою пищу (мух и других мелких движущихся животных) лягушки ловят липким, раздвоенным языком. В пассивном состоянии язык свёрнут во рту. Он прикреплён спереди к челюстям, и лягушка может «выстрелить» им вперёд и возвратить его назад с большой скоростью . У некоторых лягушек нет языка, и они засовывают пищу в рот передними конечностями . У других глаза могут втягиваться через отверстия в черепе и, надавливая на пищу, находящуюся во рту, проталкивать её в горло . Проглоченная пища проходит через пищевод в желудок, где обрабатывается пищеварительными энзимами. После этого она поступает в тонкий кишечник, где продолжает перевариваться. Секреция сока поджелудочной железы и жёлчи, производимой печенью и накапливающейся в жёлчном пузыре, происходит в тонком кишечнике. Там же происходит максимальная абсорбция питательных веществ и нутриентов. Непереваренные остатки пищи поступают в толстый кишечник, откуда после абсорбирования излишков воды переходят в клоаку.
Выделительная система
Выделительная система лягушек схожа по своей структуре с системой млекопитающих. В её основе лежат две почки (мезонефрос), фильтрующие мочевину и другие продукты жизнедеятельности из крови. Полученный фильтрат почки концентрируют в мочу, которая затем проходит через мочеточник и скапливается в мочевом пузыре. Из мочевого пузыря продукты жизнедеятельности организма попадают в клоаку и оттуда — наружу .
Репродуктивная система
Репродуктивная система лягушек, за отдельными исключениями, основана на внешнем оплодотворении. У многих видов лягушек самцы меньше самок. У самцов есть голосовые связки, а у многих видов и горловые мешки, с помощью которых они издают громкое кваканье в брачный сезон. Два семенника прикреплены к почкам, сперма проходит через почки, после чего попадает в мочеточники, а оттуда в клоаку. В отсутствие пениса сперма выбрасывается из клоаки прямо на икру, отложенную самкой во время амплексуса.
У самок есть парные яичники, расположенные около почек. Икринки проходят через парные яйцеводы наружу. Во время амплексуса хватка самца стимулирует откладывание икры самкой. Икринки, как правило, покрыты оболочкой, по консистенции напоминающей желе .
Нервная система
Нервная система лягушек состоит из головного мозга, спинного мозга и нервов, а также периферических нервных ганглиев. Многие части головного мозга лягушек соответствуют частям человеческого мозга. Головной мозг состоит из двух обонятельных долей, двух церебральных хемисфер, шишковидного тела, двух зрительных долей, мозжечка и продолговатого мозга. Мозжечок контролирует мышечную координацию и равновесие, а продолговатый мозг управляет дыханием, пищеварением и прочими автоматическими функциями организма . Относительные размеры головного мозга лягушек намного меньше, чем у человека. Они имеют всего 10 пар черепных нервов и 10 пар спинальных нервов, по сравнению с млекопитающими, птицами и рептилиями, которые имеют 12 пар черепных нервов . У лягушек нет внешнего уха, а барабанные перепонки открыты наружу. Как и у прочих тетрапод, уши лягушек включают в себя вестибулярный аппарат. Имея относительно короткую ушную улитку, лягушки используют для распознавания звуков электрический аппарат (в отличие от механического у млекопитающих) .
Органы зрения
Глаза лягушек расположены в верхней части головы и часто выдвинуты вперёд. Это обеспечивает им широкое поле зрения, лягушка может полностью погрузиться в воду, оставив над поверхностью лишь глаза. Глаза защищены подвижными веками и дополнительно прозрачной неподвижной мембраной, предохраняющей глаза во время пребывания в воде. Цвет радужной оболочки и форма зрачка у разных видов отличаются .
Лягушки лучше видят дальние объекты, чем ближние. Квакающие лягушки немедленно умолкают при виде потенциальной угрозы и даже её тени, но чем ближе объект, тем хуже они его видят . Когда лягушка выстреливает языком в сторону добычи, она реагирует на маленький движущийся объект, который плохо различим. Она прицеливается заранее, так как особенности анатомии вынуждают её закрывать глаза при вытягивании языка . Вопрос о наличии у лягушек цветного зрения не решён. Опытами была доказана положительная реакция лягушек на голубой свет .
Лягушки обладают уникальным среди позвоночных зрительным аппаратом. В ходе исследований было обнаружено, что почти 95 % информации поступает в рефлекторный отдел мозга. Это приводит к тому, что лягушка не видит, где она находится. Основной вывод — лягушки видят только движущиеся предметы .
Органы слуха
Лягушки слышат как на земле, так и под водой. Внешнего уха у них нет, но, как правило , позади каждого глаза присутствует барабанная перепонка. Звук вызывает вибрацию перепонок, которые передают её в среднее и внутреннее ухо. Размер барабанных перепонок и дистанция между ними коррелируют с частотой звука, на которой квакает данная лягушка. У некоторых видов, например у лягушки-быка, размер перепонок относительно размера глаз указывает на половую принадлежность. У самцов перепонки больше глаз, а у самок они схожего размера. Как правило, лягушки не полагаются только на слух, и даже на резкий звук они не будут реагировать, пока не увидят его источник .
Анабиоз
В экстремальных погодных условиях некоторые виды лягушек погружаются в состояние анабиоза и могут не проявлять никакой активности в течение нескольких месяцев. В холодных областях лягушки зимой впадают в спячку. Некоторые виды прячутся в расщелинах или закапываются в сухие листья. Водные виды (например, лягушка-бык), как правило, залегают на дне водоёма, частично погружаясь в ил, но сохраняя, тем не менее, доступ к кислороду, растворённому в воде. Их метаболизм замедляется, и они выживают за счёт потребления внутренних энергетических резервов. Многие лягушки могут выжить после замерзания. Несмотря на то, что под их кожей и в полостях тела образуются кристаллы льда, жизненно важные органы защищены от замерзания вследствие высокой концентрации глюкозы в тканях. С виду безжизненная, замёрзшая лягушка может начать дышать и возобновить работу сердца, если её отогреть .
С другой стороны, Cyclorana alboguttata во время жаркого сухого сезона в Австралии впадает в состояние эстивации (летней спячки), обходясь без пищи и воды 9-10 месяцев в году. Эта лягушка зарывается в землю и сворачивается в защитном коконе, который образует её сброшенная кожа. Исследования показали, что во время эстивации метаболизм лягушки меняется так, что КПД митохондрий увеличивается, позволяя более эффективно использовать ограниченное количество энергетических ресурсов, доступных лягушке в состоянии спячки. Пытаясь ответить на вопрос, почему этот механизм не имеет широкого распространения в царстве животных, исследователи пришли к выводу, что он полезен только холоднокровным животным, находящимся в состоянии анабиоза в течение длительного периода, чьи энергетические затраты крайне низки, поскольку у них нет необходимости постоянно генерировать тепло . Другое исследование показало, что для удовлетворения минимальных энергетических требований у лягушки атрофируется большинство мышц (за исключением мышц задних конечностей) .
Коммуникация
Для каждого вида лягушек характерен свой тип кваканья. Кваканье — это звук, который производит проходящий через гортань воздух. У многих видов есть дополнительные адаптации, усиливающие издаваемый звук — горловые мешки, которые представляют собой растягивающиеся кожные мембраны, расположенные под горлом или по сторонам рта. У некоторых представителей лягушек (например, норниц и необатрахусов) нет горловых мешков, но тем не менее они способны издавать громкое кваканье, так как их ротовая полость имеет форму купола и достаточно большой объём, чтобы функционировать как усилитель. Кваканье некоторых видов лягушек слышно дальше чем за километр . Виды лягушек, обитающие преимущественно вдоль проточной воды, часто не имеют адаптаций для усиления звука, так как шумный фон делает звуковую коммуникацию неэффективной . Вместо неё эти виды используют визуальные способы общения («семафорят» друг другу).
Как показывают наблюдения, основная доля коммуникации лягушек приходится на привлечение самок. Самцы могут квакать в одиночестве, а могут создавать хор, когда много самцов собирается в удобных для спаривания местах. Самки многих видов лягушек (например, Polypedates leucomystax) также квакают в ответ на призывы самцов, что, возможно, повышает локальную репродуктивную активность . Самки предпочитают самцов, издающих более громкие и низкие звуки, которые указывают на здорового и крепкого самца, способного производить наилучшее потомство .
Отдельный класс звуков издают самцы или незаинтересованные самки, осёдланные другим самцом. Это характерный чирикающий звук, который сопровождает вибрация тела . Древесные и некоторые виды наземных лягушек имеют в своём репертуаре звук-предупреждение о надвигающемся ливне, который они издают при сочетании некоторых климатических условий , а также специфический звук, отгоняющий чужих самцов с удерживаемой территории. Все эти звуки лягушки издают с закрытым ртом .
Некоторые лягушки в состоянии смертельной опасности издают сигнал бедствия с открытым ртом, получая высокий пронзительный звук. Как правило, его издаёт лягушка, схваченная хищником. Иногда дезориентированный этим воплем хищник выпускает лягушку, а иногда на него сбегаются другие хищники, отвлекая поймавшего жертву, что позволяет ей вырваться .
Прыганье
Лягушки считаются лучшими прыгунами из всех позвоночных (по длине прыжка относительно размеров тела) . Австралийская лягушка Litoria nasuta может прыгать на расстояние, превышающее длину её тела (5.5 см) более чем в 50 раз . Ускорение в прыжке может достигать 20 м/с 2 . Виды лягушек сильно отличаются друг от друга по своим способностям к прыжкам. Внутри вида существует положительная корреляция между размером особи и длиной прыжка, но относительная длина прыжка (длина прыжка, поделённая на длину тела) при этом уменьшается. Индийская лягушка Euphlyctis cyanophlyctis имеет уникальную способность выпрыгивать из воды из позиции лёжа на поверхности . Крошечные лягушки Acris crepitans могут «перебегать» по поверхности пруда короткими резкими прыжками .
Способность к прыжкам у лягушек обусловлена тем, что большая часть их опорно-двигательного аппарата модифицирована для прыжков. Голень, фибула и ступни слиты в единую, прочную кость, равно как и лучевая и локтевая кости передних конечностей (они гасят инерцию во время приземления). Плюсны вытянуты, увеличивая длину ноги, что позволяет лягушке отталкиваться от земли в течение более длительного времени, увеличивая ускорение. Подвздошная кость также вытянута и формирует с крестцом подвижный сустав, который у эволюционно продвинутых лягушек, таких как Ranidae и Hylidae, функционирует подобно дополнительному суставу конечности, увеличивая силу прыжка. Хвостовые позвонки срослись в уростиль, который расположен внутри таза. Он позволяет эффективно передавать импульс прыжка от ног к телу .
Подобным же образом модифицирована мускулатура лягушек. Подобно прочим животным, обладающим конечностями, у древних лягушек их движение регулировалось парами мышц — сгибателями и разгибателями. У современных лягушек мышцы, способствующие прыжку, непропорционально развиты (основные ножные мышцы составляют более 17 % от общей массы лягушки), тогда как мышцы, возвращающие конечности в начальную позицию, практически атрофированы. Замедленная съёмка прыжка показывает, что мышцы ног могут сгибаться пассивно. Вначале они растягиваются (при том, что лягушка продолжает сидеть), затем они сжимаются и тут же разгибаются снова, отправляя лягушку в воздух. Во время прыжка передние конечности прижаты к груди, а задние вытянуты во всю длину . У некоторых видов лягушек (например, Osteopilus septentrionalis и Rana pipiens), максимальное усилие, прикладываемое мышцами во время прыжка, может превышать их теоретическую мощность. Это происходит за счёт того, что после сгибания и сжимания мышцы в первый раз полученная энергия переходит к натянутому сухожилию, которое оборачивается вокруг кости лодыжки. При втором сжимании мышц это сухожилие высвобождается подобно катапульте, придавая лягушке ускорение, которого было бы невозможно добиться одним лишь мышечным усилием . Похожий механизм был найден у некоторых кузнечиков, в том числе у саранчи .
Бег и ходьба
Некоторые виды лягушек имеют короткие задние конечности и передвигаются шагом, а не прыжками . Быстрое передвижение у представителей этих видов обеспечивают либо ускоренные движения конечностей (быстрая ходьба), либо быстрые короткие прыжки. Лягушка Kassina maculata имеет короткие и тонкие конечности, не приспособленные к прыганью. Эта лягушка может быстро бегать, поочерёдно передвигая задние ноги. Замедленная съёмка показала, что аллюр этой лягушки не меняется в зависимости от скорости бега (в отличие, например, от лошади, которая бежит рысью на средних скоростях, а на высоких переходит на галоп) . Этот вид также умеет залезать на деревья и кусты, чем активно пользуется по ночам для ловли насекомых . Индийская лягушка Euphlyctis cyanophlyctis имеет широкие ступни ног и может пробегать несколько метров разом по поверхности воды .
Плавание
Лягушки обитающие в воде адаптированы к плаванию, для строения их тела характерны сильные задние конечности и наличие плавательных межпальцевых перепонок. Перепонки увеличивают площадь поверхности ступни (наподобие ласт) и способствуют быстрому передвижению лягушек в воде. Представители семейства Pipidae ведут полностью водный образ жизни и поэтому лучше всего приспособлены к этой среде обитания. У них негибкий позвоночник, туловище сплюснуто и вытянуто, мощные задние конечности снабжены большими перепонками, а для лучшей ориентации в воде имеется орган боковой линии . Головастики, как правило, имеют большие хвостовые плавники, придающие ускорение, направленное вперёд, когда хвост движется из стороны в сторону. В воде лягушки наиболее беспомощны во время метаморфоза, когда хвост уже атрофирован, а ноги ещё не полностью функциональны
Рытьё нор
Некоторые лягушки адаптировались к жизни под землёй и, как следствие, к рытью нор. У этих видов лягушек, как правило, округлое туловище, короткие конечности, маленькая голова с выпученными глазами, а задние ноги адаптированы к рытью. Примером высокой специализации в этом направлении служит Nasikabatrachus sahyadrensis, южноиндийский вид. Она питается термитами и проводит под землёй почти всю свою жизнь. Вылезает она на короткий период во время муссонов, когда в лужах происходит спаривание и размножение. У этой лягушки крошечная голова с вытянутой мордой и округлое тело. Из-за своего подземного образа жизни этот вид был впервые описан лишь в 2003 году, хотя местным жителям она была знакома уже давно
Другой роющий вид, австралийский Heleioporus albopunctatus , ведёт совсем иной образ жизни. Эта лягушка роет нору на берегу или под дном реки и регулярно вылезает за пропитанием. Спаривание и откладывание икры происходит в гнезде внутри норы. Икринки развиваются до определённой стадии, но головастики не покидают их до тех пор, пока нору не зальёт сильным ливнем. Только тогда головастики выплывают в открытую воду, где быстро завершают своё развитие . Мадагаскарские лягушки из рода Scaphiophryne зарываются в сухие листья. Один из представителей этого рода, Scaphiophryne marmorata , имеет сплющенную голову и хорошо развитые плюсневые наросты на задних ногах, помогающие ему закапываться. На передних ногах этой лягушки есть увеличенные пальцевые диски, которые помогают ей пробираться через кусты . Этот вид лягушек размножается в лужах, появляющихся после дождей .
Древолазание
Древесные лягушки обитают в кронах деревьев, где они лазают по веткам, иголкам и листьям. Некоторые из них вообще никогда не спускаются на землю. «Настоящие» древесные лягушки принадлежат к семейству квакши, или древесные лягушки, но встречаются представители других семейств лягушек, адаптированные к древесному образу жизни.
Так, среди древесных лягушек встречаются представители семейств древолазы, прыгуньи, стеклянные и веслоногие лягушки . Большинство древесных лягушек не превышают 10 см в длину и обладают длинными ногами и длинными ступнями с клейкими подушечками на пальцах. Древесные лягушки обладают развитым аппаратом ориентации в пространстве и могут поймать насекомое, повиснув на ветке вниз головой на одном пальце, или же сидя на тростинке, раскачивающейся на ветру . У некоторых представителей подсемейства Phyllomedusinae на ногах есть противопоставленные пальцы. Лягушка Phyllomedusa ayeaye имеет один противопоставленный палец на каждой передней конечности и по два противопоставленных пальца на задних конечностях. Это позволяет ей хвататься за стебли прибрежных растений .
Планирующий полёт
На протяжении своей эволюционной истории несколько не связанных между собой видов лягушек адаптировались к планирующему полёту Некоторые виды лягушек в тропических лесах специализированы для планирования с дерева на дерево или имеют возможность контролируемо прыгать с дерева на землю («парашютирование»). Типичным представителем является лягушка Rhacophorus nigropalmat , обитающая в Малайзии и Борнео. У неё большие ступни, кончики пальцев расширены и оснащены клейкими подушечками, между пальцами есть летательные перепонки, а вдоль конечностей и области таза имеются дополнительные складки кожи. Растягивая пальцы и конечности, эта лягушка может планировать на значительные расстояния (до 15 метров) между деревьями, изменяя по мере надобности направление движения
Самозащита
На первый взгляд, лягушки выглядят достаточно беззащитными в свете их небольших размеров, медленного передвижения, тонкой кожи и отсутствия защитных приспособлений (например, рогов, зубов и когтей). Многие лягушки имеют окраску нейтральных цветов, позволяющую им быть незаметными на фоне окружающей среды (пока лягушка неподвижна). Другие способны совершать большие прыжки с суши в воду, что позволяет им убежать от хищников .
Многие лягушки продуцируют токсичные вещества (буфотоксины), делающие их несъедобными для неспециализированных хищников. Некоторые лягушки имеют большие паротоидные железы, расположенные позади глаз, выделяющие слизь и токсины, которые делают лягушек одновременно скользкими и ядовитыми. Если эффект отравления чувствуется моментально, хищник может выпустить лягушку. Если яд имеет замедленное действие, пойманную им лягушку он не спасёт, но хищник (если выживет) будет в дальнейшем избегать представителей данного вида .
Ядовитые лягушки, как правило, сигнализируют о своей токсичности с помощью яркого окраса кожи (адаптивная стратегия, называемая апосематизмом). Некоторые неядовитые виды мимикрируют под ядовитых. Так, например, лягушка Allobates zaparo неядовита, но мимикрирует под два разных вида, которые обитают на её территории. В случае присутствия обоих видов вместе, Allobates zaparo копирует менее токсичную
Икра
Лягушачья икра, как правило, запакована в многослойный желатиновый материал, предоставляющий икринкам некоторую защиту и не препятствующий прохождению кислорода, углекислого газа и аммиака. Эта защитная оболочка впитывает влагу и разбухает в воде. После оплодотворения внутренняя часть икринки разжижается, что обеспечивает развивающемуся зародышу свободу движений. У некоторых видов (например, красноногой лягушки и Rana sylvatica ) в желатиновом материале присутствуют одноклеточные зелёные водоросли. Было выдвинуто предположение, что они положительно влияют на развитие зародыша, повышая концентрацию кислорода, образующегося в процессе фотосинтеза . У большинства видов икринки чёрного или тёмно-коричневого цвета, что позволяет им нагреваться под лучами солнца сильнее окружающей среды. Так, например, температура внутри кластера икры Rana sylvatica была на 6 °C выше температуры воды, что способствовало быстрому развитию зародышей
Размер и форма агломерата икры характерна для каждого вида. Лягушки семейства Ranidae имеют тенденцию к шарообразным кластерам. Крошечный кубинский свистун откладывает икринки по одной и зарывает их во влажную почву . Leptodactylus pentadactylus создаёт пенное гнездо в норе, откладывая в него около тысячи икринок. Головастики появляются на свет, когда вода заполняет нору, а иногда развитие полностью происходит в гнезде . Красноглазая квакша откладывает икринки на листья, расположенные над поверхностью водоёма. Вылупляясь, головастики падают с листьев в воду .
У некоторых видов на определённой стадии развития зародыши в икринках могут уловить вибрации, вызываемые хищниками (осами, змеями), и вылупиться раньше времени, чтобы приобрести мобильность и избежать гибели . В общем, длительность стадии развития зародышей в икре зависит от конкретного вида и окружающих условий. Как правило, головастики вылупливаются в течение недели после того, как капсула икринки распадается под воздействием гормона, вырабатываемого зародышем .
Головастики
Личинки лягушек, появляющиеся из икринок, известны как «головастики». Они ведут полностью водный образ жизни, но известно одно исключение — головастики вида Nannophrys ceylonensis полусухопутные и обитают среди мокрых камней . Их тело, как правило, имеет овальную форму, хвост длинный, сплющенный по вертикали, приспособлен для плаванья. У головастиков хрящевой скелет, глаза лишены век, есть орган боковой линии, для дыхания служат жабры . В начале у головастиков появляются внешние жабры, а позже внутренние (жаберный мешок закрывает жабры и передние ноги). Развивающиеся лёгкие служат дополнительным дыхательным органом. Некоторые виды проходят метаморфоз ещё в икринке, и из икринок вылупляются лягушата. У головастиков нет настоящих зубов, но у многих видов челюсти покрыты параллельными рядами кератиновых зубчиков (два ряда на верхней челюсти, три ряда на нижней и роговой клюв). Количество рядов и точная морфология рта варьируют у разных видов и могут служить диагностическим признаком . Головастики семейства пиповые (за исключением рода Hymenochirus) имеют пару передних усиков, делающих их похожими на небольших сомиков
Головастики, как правило, травоядны и питаются водорослями, отфильтрованными из воды через жабры. Некоторые виды являются хищниками уже на стадии головастика и питаются насекомыми (головастики Osteopilus septentrionalis практикуют каннибализм), а также поедают мелких рыб. Головастики, рано отрастившие ноги, могут стать жертвой своих собратьев .
На головастиков охотятся рыбы, саламандры, хищные жуки и птицы (например, зимородок). Некоторые головастики ядовиты. У разных видов лягушек стадия головастика продолжается от недели до нескольких месяцев и зависит от стратегии размножения .
Метаморфоз
После завершения стадии головастика лягушки проходят процесс метаморфоза, во время которого системы организма резко перестраиваются во взрослую форму. Как правило, метаморфоз длится около суток. Он начинается с выработки гормона тироксина, который влияет на развитие тканей. Так, изменение органов дыхания включает в себя развитие лёгких параллельно с исчезновением жабр и жаберного мешка. Передние конечности становятся видимыми. Нижняя челюсть приобретает характерную для хищника форму, кишечник укорачивается. Нервная система адаптируется под стереоскопическое зрение и слух, а также под новые способы передвижения и питания. Глаза сдвигаются выше, формируются веки и связанные с ними железы. Модифицируются органы слуха (появляется слуховая перепонка и среднее ухо). Кожа становится толще и крепче, орган боковой линии исчезает (у большинства видов), формируются кожные железы. На последнем этапе метаморфоза исчезает хвост, ткани которого идут на развитие конечностей .
Личинка лягушки Rana temporaria за день до метаморфоза
Посреди метаморфоза — челюсти трансформированы, глаза увеличены, видны остатки жаберного мешка
Лягушонок с остатками хвоста, метаморфоз почти завершён
Взрослые особи
Лягушки прошедшие метаморфоз расселяются в характерной для своего вида среде обитания. Практически все виды взрослых лягушек хищные. Они охотятся на беспозвоночных, включая членистоногих, червей и улиток. Встречается каннибализм, как межвидовый, так и внутривидовой. Существуют крупные виды, которые поедают других земноводных, небольших млекопитающих и птиц. Одни бесхвостые ловят свою быстро двигающуюся добычу клейким языком, другие запихивают пищу в рот передними конечностями. Древесная лягушка Xenohyla truncata является исключением, поскольку она включает в свой рацион фрукты . На лягушек охотятся многие хищники, в том числе цапли, ястребы, рыбы, крупные саламандры, змеи, еноты, скунсы, хорьки и другие .
Лягушки являются первичными хищниками, важной составляющей пищевой цепи. Будучи холоднокровными животными, они эффективно используют потребляемую пищу, затрачивая лишь небольшую часть энергии на метаболические процессы и конвертируя остальное в биомассу. Они служат пищей вторичным хищникам, а сами питаются наземными членистоногими, в основном травоядными. Таким образом, поедая потребителей растений, лягушки увеличивают прирост биомассы растений, что способствует балансу экосистемы .
Продолжительность жизни лягушек в естественных условиях мало изучена. С использованием методов скелетохронологии продолжительность жизни лягушки Rana muscosa была измерена по сезонным изменениям роста фаланг пальцев. Полученные данные позволяют предположить, что максимальная продолжительность жизни взрослой особи составляет 10 лет, а учитывая стадию головастика, которая у этого вида длится около 4 лет, срок жизни этих лягушек равен 14 годам .
Забота о потомстве
Способы заботы о потомстве у лягушек изучены недостаточно. Предположительно около 20 % видов земноводных так или иначе заботятся о детёнышах . Существует обратная связь между размерами водоёма, служащего для размножения, и уровнем родительской заботы, проявляемой лягушками. Виды лягушек, размножающиеся в небольших водоёмах, демонстрируют более сложные уровни родительской заботы . В крупных водоёмах большой процент икры и головастиков поедается хищниками. В свете этого некоторые виды лягушек адаптировались откладывать икру на суше. В частности они заботятся о том, чтобы поддерживать икру влажной в условиях суши . Дополнительная родительская забота проявляется в транспортировке к водоёмам вылупившихся на суше головастиков .
В небольших водоёмах хищников меньше, и выживание головастиков регулируется в основном внутренней конкуренцией. Некоторые виды лягушек избегают этой конкуренции, перенося новых головастиков в небольшие внутрирастительные полости (лат. phytotelmata ), заполненные водой . Несмотря на отсутствие конкуренции, такие полости бедны ресурсами, поэтому родителям приходится кормить своих головастиков. Некоторые виды кормят головастиков неоплодотворёнными икринками . Так, маленький древолаз ( Oophaga pumilio ) откладывает икру прямо на земле в лесу. Самец охраняет икру от хищников и смачивает её водой из клоаки, чтобы она не пересохла. Когда головастики вылупляются, самка переносит их на спине в полость какого-нибудь представителя семейства бромелиевых, оставляя в каждом растении по одному головастику. После этого самка регулярно навещает головастиков, откладывая каждому по одной-двум неоплодотворённым икринкам в качестве пропитания, и продолжает их кормить до наступления метаморфоза . Подобным способом заботятся о своём потомстве и представители вида Oophaga granulifera .
Формы родительской заботы среди лягушек весьма разнообразны. Крошечный самец Colostethus subpunctatus охраняет свой кластер икры, отложенный под камнем или бревном. Когда головастики вылупляются, он переносит их на спине (приклеенными слизистыми выделениями) во временный водоём, где, частично погружаясь в воду, высвобождает одного или нескольких головастиков, после чего переходит к следующему водоёму . Южноамериканская лягушка Engystomops pustulosus строит из пены гнездо, в которое она откладывает икру. Пеноматериал состоит из белков и лектинов и, возможно, имеет антибактериальные свойства . Несколько пар лягушек могут строить совместное гнездо. В этом случае вначале строится «плот», а затем лягушки откладывают икру в его центре, чередуя откладывание икры и формирование пеноматериала, завершая процесс созданием пенного слоя поверх икры .
Некоторые виды лягушек сберегают потомство внутри своих тел. Самки реобатрахусов (возможно, недавно вымершие) проглатывали свои оплодотворённые икринки, которые развивались у них в желудке. На это время лягушки переставали кормиться и выделять желудочные соки, а головастики питались желтком из икринок. Спустя шесть-семь недель самки широко раскрывали рты и отрыгивали головастиков наружу . Самка вида ринодерма Дарвина, обитающего в Чили, откладывает на землю до 40 икринок, которые охраняются самцом. Когда головастики вылупляются, самец заглатывает их и держит в своём увеличенном горловом мешке. Головастики погружены в вязкую пенистую жидкость, которая дополнительно к желтку поставляет им питательные вещества. Они остаются в мешке от семи до десяти недель, после чего проходят метаморфоз, перемещаются в ротовую полость самца и выпрыгивают наружу .
В кулинарии
Лягушачьи лапки в разных странах употребляют в пищу. Традиционный способ удовлетворения местного рынка за счёт локальных популяций лягушек стал в последние годы невозможен из-за уменьшения этих популяций. В настоящее время существует развитая международная торговля лягушачьими лапками. Основные импортёры — Франция, Бельгия, Люксембург и США, а основные экспортёры — Индонезия и Китай . Годовой оборот продаж американской лягушки-быка ( Rana catesbeiana ), которую промышленно разводят в Китае, достигает 2,4 тысяч тонн . Разведением съедобных лягушек в последнее время интересуются и другие страны, например, Беларусь .
В научно-исследовательской сфере
Лягушек широко использовали в научных экспериментах. В XVIII веке биолог Луиджи Гальвани открыл с помощью экспериментов с лягушками связь между электричеством и нервной системой . В 1852 году Г. Ф. Станниус использовал сердце лягушки в эксперименте, названном его именем, который доказал, что в желудочках сердца и предсердиях клетки-пейсмекеры могут независимо генерировать разный ритм . Гладкую шпорцевую лягушку широко использовали в первой половине XX века в тесте на беременность после того, как английский зоолог Ланселот Хогбен открыл тот факт, что в моче беременной женщины присутствует гормон хорионический гонадотропин, который индуцирует у этой лягушки икрометание . В 1952 году Роберт Бриггс и Джозеф Кинг клонировали лягушку методом пересадки ядер соматических клеток (этим же методом позже была клонирована овечка Долли). Это был первый успешный эксперимент по клонированию позвоночных путём ядерной трансплантации . Лягушек широко используют в исследованиях в области эмбриологии. Шпорцевые лягушки остались модельным организмом в биологии развития и после разработки более современных тестов на беременность, поскольку их легко содержать в лабораторных условиях, а их эмбрионы достаточно крупные для манипулирования . При этом гладких шпорцевых лягушек всё чаще заменяют более мелким родственником, Xenopus tropicalis , который достигает половой зрелости в 5 месяцев (а не в год или два, как гладкая шпорцевая лягушка) , что ускоряет исследования, требующие нескольких поколений лягушек. Геном X. tropicalis по состоянию на 2012 год находится в процессе секвенирования .
Исключительное разнообразие токсинов, вырабатываемых лягушками, вызвало интерес биохимиков к этой «природной аптеке». Алкалоид эпибатидин, болеутоляющее, в 200 раз более мощное, чем морфий, был обнаружен у некоторых видов рода листолазов. Из кожи лягушек был выделен пептид, предположительно блокирующий размножение вируса ВИЧ .
Лягушек используют на практических занятиях по диссекции в школах и университетах. Как правило, их предварительно обрабатывают пигментами для получения контраста между разными системами организма. В свете движения за права животных эту практику в последнее время заменяет виртуальная диссекция «оцифрованных» лягушек — компьютерные программы, симулирующие организм живой лягушки .
Производство ядов
Яд лягушек издревле применяли для производства отравленных стрел и дротиков. С помощью кожных выделений ужасного листолаза южноамериканские индейцы изготавливали отравленные стрелки. Наконечник натирали о спину лягушки, стрелками стреляли из духовой трубки на охоте. Комбинация двух токсинов, присутствующих в этих выделениях (батрахотоксин и гомобатрахотоксин), столь сильна, что яда одной лягушки, предположительно, достаточно, чтобы убить 22 000 мышей . Два других вида лягушек, золотистополосый листолаз и двухцветный листолаз, также использовали как источники яда, но его концентрация в них меньше, и для того, чтобы яд начал выделяться их необходимо подогреть на огне . Эти яды исследуют на предмет их применения в медицине .
Охранный статус
Исследования, начатые в 1950-х годах, указывают на значительное сокращение численности лягушек. Более трети видов находятся под угрозой вымирания . В некоторых местах снижение численности лягушек обусловлено разрушением среды обитания, поллютантами, климатическими изменениями и внедрением чужеродных хищников, паразитов и конкурентов. Особенно разрушительными для популяций лягушек считаются инфекционные заболевания хитридиомикоз и ранавирус .
Многие исследователи считают, что повышенная чувствительность земноводных вообще и лягушек в частности к загрязнению окружающей среды связана с такими факторами, как их промежуточная позиция в пищевой цепи, проницаемая кожа и жизненный цикл, включающий в себя водную стадию (головастик) и наземный образ жизни взрослой особи . Те немногочисленные виды лягушек, у которых водный этап жизни сокращён или отсутствует вообще, обладают большей сопротивляемостью загрязнению нежели типичные лягушки, развивающиеся в воде со стадии икринки до конца метаморфоза .
Количество мутаций и генетических дефектов, наблюдаемых у лягушек возросло за время наблюдения с 1990-х по 2003 год. Одним из распространённых дефектов являются недостающие или лишние конечности. Различные гипотезы по поводу причин, вызывающих эти дефекты, включают в себя увеличение ультрафиолетового излучения, попадающего на икру, загрязнение сельскохозяйственными ядохимикатами и паразитические заболевания, как, например, заражение трематодами Ribeiroia ondatrae . Возможно, что все эти факторы действуют вместе (радиационный и химический стресс понижает сопротивление организмов паразитам). Дефекты конечностей ухудшают подвижность и, как следствие, шансы животного дожить до половой зрелости .
Исследование, проведённое в Канаде в 2006 году, показало, что высокая плотность транспорта является для лягушек большей угрозой, нежели ухудшение среды обитания . В некоторых случаях были основаны программы размножения в неволе, которые, как правило, увенчивались успехом . В 2007 году было опубликовано исследование, показавшее, что некоторые пробиотические бактерии могут повышать сопротивляемость лягушек летальным грибковым заболеваниям . Была разработана программа «Панамский проект по спасению и сохранению амфибий» (англ. The Panama Amphibian Rescue and Conservation Project ) для сохранения некоторых видов лягушек в восточной Панаме, гибнущих от этих заболеваний, включающая разработку полевых методов использования пробиотиков . Всемирная ассоциация зоопарков и аквариумов (англ. World Association of Zoos and Aquariums ) объявила 2008 год годом лягушки с целью привлечения внимания общественности к проблеме охраны лягушек .
В фольклоре
У многих народов мира лягушки ассоциировались с целым рядом неприятных свойств . В китайской традиции лягушка символизирует лунное «Инь». Дух лягушки Цин-ва Шэн ассоциируется с излечением и удачей в делах. Символ «лягушка в колодце» относится к человеку недалёкому . В древнеперуанской культуре Моче бесхвостые были одними из почитаемых животных и часто появлялись в произведениях искусства . Легенда Панамы гласит, что удача сопутствует тому, кто увидит панамскую золотую лягушку ( Atelopus zeteki ). В варианте этой легенды говорится, что, умирая, эти лягушки превращаются в золотой талисман уаку .
В литературе
Лягушки часто выступают в качестве персонажей в литературе . Первое дошедшее до нас художественное произведение, в названии которого фигурируют лягушки — это комедия Аристофана «Лягушки», впервые поставленная в 405 году до н. э. В качестве дополнительных примеров можно привести:
- Батрахомиомахия — написанная гекзаметром древнегреческая пародийная поэма о войне мышей и лягушек.
- Царевна-Лягушка — персонаж одноимённой русской народной сказки.
- В «Алисе в Стране чудес» Льюиса Кэрролла среди обслуживающего персонала Герцогини есть Лакей-Лягушонок.
- Сестрица Лягушка — персонаж «Сказок дядюшки Римуса» Джоэля Харриса.
- Король-лягушонок — персонаж сказки братьев Гримм «Сказка о Короле-лягушонке, или о Железном Генрихе» .
Размножение лягушек
Как и миллионы лет назад, свою жизнь лягушка начинает в воде. Каждую весну можно наблюдать в сокращенном виде процесс, который привел когда-то к превращению рыбообразных предков в сухопутных животных.
Из икринки, отложенной в воду, развивается головастик. Пока что он мало отличается от мальков рыб. Но вот начинается серия превращений, состоящая примерно из тридцати переходных стадии. Последняя из них — главная. Неделя — и происходят коренные изменения во всех органах. Неделя — и головастик превращается из «рыбы» в наземное животное. С этого момента лягушка будет жить на суше, точнее, на границе суши и воды.
Лягушка: описание, строение, характеристика. Как выглядит лягушка?
Постоянная связь с водной средой накладывает на биологию лягушек целый ряд характерных особенностей. Головастик дышал жабрами, а взрослая лягушка дышит ртом, легкими и кожей. Такой большой набор органов дыхания характерен только для земноводных. Пока лягушка в воде, она дышит кожей, а когда оказывается на суше — ртом и легкими. Универсальна и кровеносная система. В воде работают два отдела сердца, и по телу, как у рыб, течет смешанная кровь. На суше в работу подключается левое предсердие, и к головному мозгу поступает кровь уже чисто артериальная, насыщенная кислородом. Таким образом, при каждом нырянии у лягушки моментально переключаются органы дыхания.
Когда наступает время зимовки, лягушка опускается на дно. Пока лягушка на земле, поймать ее несложно. А попробуйте поохотиться за ней около воды. Вряд ли у вас что-либо получится. Весь скелет лягушки замечательно приспособлен для прыжка. Задние конечности длинные, состоят из десяти косточек-рычагов. Десять рычагов, которые одновременно приводятся в действие очень сильными мышцами. А пояс передних конечностей — это великолепно «продуманное» приспособление для «мягкой посадки».
Хотя большую часть времени травяная и остромордая лягушки проводят на суше, они как бы продолжают существование во влажной среде. Кожа их голая и покрыта слизью, и поэтому активность лягушки определяется не как у других животных — временем суток, а прежде всего влажностью и температурой воздуха. На охоту лягушка может выйти в любое время. И если чаще всего это происходит ночью, то только потому, что ночью обычно более влажно. Днем же любой погоде она предпочитает теплый грибной дождь.
Глаза лягушки
Необыкновенные чувствительность, миниатюрность и надежность конструкции органов ориентации лягушки все чаще начинают привлекать инженеров. Они уже построили «электронный глаз» — прибор, в основу которого положен принцип работы глаза лягушки.
Как известно, самой главной частью глаза является сетчатка, которая состоит из слоя фоторецепторов, нескольких слоев биполярных клеток и одного слоя ганглиозных клеток. Фоторецепторы — палочки и колбочки — воспринимают свет, трансформируют его в биотоки, усиливают и передают биполярным клеткам. Биполяры обрабатывают полученную информацию и передают ганглиям. От ганглиев уже отходят веточки зрительного нерва, по которым биотоки идут в мозг. Но оказалось, что различные группы ганглиев строго специализированны. Одни из них воспринимают только контраст, другие — движущийся край, третьи — кривой край, четвертые — различную освещенность.
Каждый вид раздражений передается по собственному волокну зрительного нерва в определенный слой мозга. В мозгу полученная информация обрабатывается, и животное воспринимает предмет в целом.
Где обитают лягушки?
Лягушки живут практически везде, их можно повстречать на всех земных континентах, за исключением Антарктиды. Так как лягушки все-таки не очень любят холод, то их не часто встретишь в холодных арктических широтах (хотя есть несколько видов, обитающих и там). Зато многие виды лягушек отлично переносят наш умеренный климат. Как мы писали выше, лягушки зимой опускаются на дно водоемов, то есть переходят в водную стихию, чтобы с наступлением весны опять всплыть на поверхность.
Также множество видов лягушек обитает в тропических широтах Африки, Азии и Южной Америки.
Сколько живут лягушки?
Срок жизни лягушек зависит от их видовой принадлежности. В среднем они живут по 10-20 лет. Разумеется, в природных условиях у лягушек множество врагов, поэтому часто они не доживают до старости. Но если им ничего не угрожает, тогда, к примеру, прудовые лягушки, обитающие в террариумах спокойно доживают до 20 лет, а однажды даже был случай, когда одна жаба прожила аж 32 года, по лягушачьим меркам она оказалась подлинной долгожительницей.
Чем питаются лягушки?
Длительная история развития выработала у лягушки такое ценное качество, как неприхотливость и неразборчивость в пище. Мало пищи — лягушка будет голодать и день и неделю.
Много — ест все подряд, все, что есть в данном месте в данное время. Меню получается разнообразнейшее. Гусеницы и бабочки, пчелы и осы, муравьи и жуки, стрекозы и поденки, различные личинки и улитки, пауки и многоножки, слизни и черви и прочее и прочее. Причем вкусы одинаковы почти у всех лягушек, за исключением озерной.
Последняя явно страдает агрессивными наклонностями — пожирает мальков рыб и даже собственных головастиков. Известны случаи, когда эти лягушки поедали птенцов.
А сколько же вредных насекомых реально могут уничтожить лягушки? Герпетолог Б. А. Красавцев насчитал, что на площади в 24 тысячи квадратных метров луга и поля в среднем 720 травяных лягушек. Если одна лягушка за сутки съедает около семи насекомых, то за время бодрствования (шесть месяцев: с половины апреля до половины октября) она истребляет 7 X 180 = 1 260 экземпляров. Помножив это число на количество лягушек на участке, получим внушительную цифру: 907 200. Почти миллион насекомых!
Польза лягушек
Но где заслуги лягушки на самом деле грандиозны, так это, конечно, в биологии и медицине. На протяжении многих десятков лет физиологи используют лягушек в самых различных опытах и предпочитают их другим животным. Этой чести лягушка удостоилась благодаря своей феноменальной выносливости и живучести, приобретенной в течение длительного периода борьбы за существование.
Такая «любовь» со стороны исследователей дорого обходится лягушкам. Их отлавливают сотнями тысяч. Человек для своих хозяйственных нужд отнимает у природы все новые обширные территории. И если леса, луга и реки еще берегут, то заболоченные участки и временные водоемы — основные места обитания лягушек — считаются бесполезными ландшафтами. Их осваивают в первую очередь. К тому же прогрессирующему сокращению численности лягушек способствует особенность их физиологии: они медленно растут. Способной к размножению лягушка становится только на третий год и к этому же времени достигает размеров, достаточных для проведения опытов. Поэтому-то любая диверсия человека против природы (сток неочищенных вод, затопление угодий, свалки) сказывается на лягушках очень болезненно. Они привыкли бороться с самыми различными природными явлениями, но против изобретательности человека им не устоять.
Заслуги лягушки перед биологической наукой, медициной и сельским хозяйством неоспоримы. Недаром в некоторых странах в ее честь уже поставлены памятники.
Памятник лягушке в Париже.
Так будем же надеяться, что наши нынешние и будущие памятники лягушке будут данью уважения ее заслугам, а не извинением за уничтожение еще одного представителя животного мира, не выдержавшего состязания с темпами цивилизации.
Интересные факты о лягушках
- Лягушка голиаф, обитающая в Камеруне, является самой крупной в мире. Ее вес достигает трех с половиной килограммов, а длина тела — 32 сантиметров. Чесночница с Сейшельских островов считается самой маленькой лягушкой на свете. Взрослые животные не превышают 1,8 — 1,9 сантиметра.
- Крик лягушки-быка, встречающейся на востоке Северной Америки, слышен на расстоянии нескольких километров и напоминает рев быка.
- На островах Индонезии живут летающие лягушки. Парашютом им служат перепонки между пальцами. У летающей лягушки с острова Борнео площадь перепонок достигает 19 квадратных сантиметров.
- Яд лягушек-древолазов такой же сильный, как кураре. Южноамериканские охотники используют его на охоте за ягуарами и оленями, смазывая ядом стрелы.
- Трехполосый древолаз (Бразилия, Перу, Гвиана) оригинально заботится о своих детях. Когда лужа пересыхает, то головастики присасываются к телу родителя, и он их перевозит в новый водоем.
- Самец ринодермы, обитающей в Чили, заглатывает развивающиеся икринки и вынашивает их в своем голосовом мешке.
- Самка пипы (Бразилия, Гвиана) при помощи выпячивающейся прямой кишки (яйцеклада) откладывает себе на спину 40 — 114 яиц. Затем вокруг яиц образуются ячейки с крышечками. Все развитие и превращение (82 дня) происходит в этих ячейках, откуда выскакивают уже сформировавшиеся лягушата.
Рекомендованная литература и полезные ссылки
- Маслова И. В. Влияние климата на отдельные аспекты жизнедеятельности земноводных и пресмыкающихся (рус.) : сборник / Сост. А. О.Кокорин. — Москва: WWF России, 2006. — С. 111. — ISBN 5895640370. — Bibcode: 26.23В58.
- Ананьева Н. Б., Боркин Л. Я., Даревский И. С., Орлов Н. Л. Пятиязычный словарь названий животных. Амфибии и рептилии. Латинский, русский, английский, немецкий, французский. / под общей редакцией акад.
- Ferrell, Vance. Geographical Distribution. Evolution Encyclopedia, Volume 3. Evolution Facts (4 марта 2012). Dahl, Chris, Novotny, Vojtech, Moravec, Jiri, Richards, Stephen J. Beta diversity of frogs in the forests of New Guinea, Amazonia and Europe: contrasting tropical and temperate communities (англ.) // Journal of Biogeography (англ.)русск. : journal. — 2009. — Vol. 36, no. 5. — P. 896?904. — DOI:10.1111/j.1365-2699.2008.02042.x.
- Шабанов Д. А., Литвинчук С. Н. Зелёные лягушки: жизнь без правил или особый способ эволюции? (рус.) // Природа : журнал. — Наука, 2010. — № 3. — С. 29—36.
- Карташев Н.Н., Соколов В.Е., Шилов И.А. Практикум по зоологии позвоночных.