Земноводных считают вездесущими животными, поскольку этим практически голым созданиям дана возможность обитать и производить потомство в самых различных водных средах и, как ни удивительно, почти во всех частях света (кроме Антарктиды). Амфибиям «подвластны» невероятно сложные условия проживания, в том числе в соленых водоемах, в засуху и мороз. Их можно обнаружить в Гималаях на высоте 4500 м и под землей, в пустынях и за Полярным кругом. Конечно, больше всего видов земноводных обитает в тропических странах, где тепло, влажно и изобилует пища. В холодных и сухих районах на суше проживают представители совсем немногих видов. Но именно они с особой наглядностью демонстрируют, какими феноменальными возможностями наделены такие, казалось бы, совсем беззащитные животные, для успешной жизнедеятельности в широчайшем диапазоне природных условий. При этом амфибии именно не «выживают», как принято считать, в среде, сложной для большинства животных, а живут той полноценной жизнью, особенности которой записаны в их генетической программе. Пример врожденной способности сохранять жизнедеятельность после разного рода «критических» воздействий демонстрируют хвостатые амфибии. Можно заморозить в воде саламандру или тритона, но стоит только растопить лед, и животные преобразятся, проявляя полную готовность продолжать жизнь. Однако следует иметь в виду, что эти генетически обусловленные возможности отнюдь не безграничны. Они имеют свою специфику, заданные конкретные пределы, характерные для каждого вида и сообщества земноводных. Рассмотрим подробнее удивительные возможности организма этих «земно»-«водных» животных.

Специфичность организма амфибий

В строении организма и поведении любых живых существ учтены все особенности условий обитания в своей экологической «нише». Особи каждого вида необходимо и дано именно ее специфичное устройство организма. Это в полной мере относится и к земноводным, которые на стадии личинок или взрослых особей призваны жить в условиях и суши, и воды (или влажной среды). Причем, если возрастная смена водной среды на сушу связана с целенаправленной, зачастую глубочайшей перестройкой организма амфибий, то при периодической смене среды происходит автоматическое переключение с одних органов и систем жизнеобеспечения на другие, необходимые в данный момент. Например, весной, в период размножения, большинство сухопутных видов, используя водоемы для икрометания, переходит к образу жизни, свойственному водным амфибиям. Или же осенью зимующих на суше водные амфибии сближаются по поведению с сухопутными видами. Они покидают воду и, спрятавшись на зиму в защищенных местах суши, впадают в длительную спячку.

Как известно, характеристики воды и суши резко отличаются. Эти отличия касаются всех факторов среды. В водной среде условия влажности постоянны, а на суше они имеют резкие суточные и сезонные колебания. Причем, на большей части земной поверхности влажность сравнительно невелика. Эти условия очень существенны для амфибий, являющихся влаголюбивыми животными. Значительны и температурные колебания. Если в воде они не превышают 25-300, то на суше сезонные колебания могут быть свыше 1000 С. Очень большое значение для дыхания земноводных имеет разница в количестве кислорода среды их обитания. В воздухе оно примерно в 10 раз больше, чем в воде. В водной среде требуются небольшие усилия для поддержания тела, а с выходом на сушу эти усилия значительно возрастают. Изменяется и положение точки опоры. На суше – это земля, расположенная внизу. Плотная же среда воды, от которой можно оттолкнуться, окружает амфибию со всех сторон. В водной и воздушной средах различны и законы распространения звука и света.

Судя по приведенным показателям сред, быть обитателями двух стихий, то есть находиться то в одной среде, то в другой совсем не просто. Однако активная жизнедеятельность амфибий возможна благодаря специфичности анатомии, физиологии и всех четко координируемых сложнейших систем организма. Одним из многочисленных примеров может служить универсальная система «включения» и «выключения» нужных органов при дыхании лягушки в момент перемены среды. Пока амфибия находится в воде, она дышит кожей, но как только оказывается на суше – включается система дыхания легкими и слизистой оболочкой рта. Эта удивительная система действует так, что при каждом нырянии «включенные» органы лягушки автоматически отключаются.

Многообразие водных сред

Большинство земноводных использует в качестве водной среды обитания и размножения пресные водоемы. При этом особи различных видов пользуются именно теми водными ресурсами Земли, на которые «настроен» их организм. Одни из них занимают тихие заводи, непроточные озера, пруды и даже лужи и канавы. Другие способны жить только в бурных горных реках. Третьим дано занимать все ярусы тропического леса – от заболоченных низин до микроводоемчиков в пазухах древесной листвы, заполняемых водой в период тропических ливней. Четвертые – обитатели сухих прерий и пустынь, полностью обустроены для активной жизнедеятельности там в «сезон дождей».

Проживание земноводных вблизи водоемов в условиях относительно влажной атмосферы обеспечивает их кожное дыхание и сохранение влаги в организме. Удаленные от воды, они быстро худеют, но остаются жизнеспособными при потере до 50 % массы и даже больше. Такая лабильность в отношении содержания воды в организме – чудесный дар вездесущим амфибиям. Благодаря этому они способны выживать в условиях с резкими колебаниями влажности. А если к изнуренной от сухости коже земноводного приложить что-либо влажное, животное быстро «приходит в себя». Ведь амфибии «пьют» воду именно кожей. В одном из опытов древесная лягушка массой 95 г, после укутывания мокрой тряпкой увеличила массу до 152 г.

Но не только пресная вода – колыбель вездесущих земноводных. Среди них есть представители некоторых видов, которые наделены способностью обитать в солоноватой и даже в соленой воде. Например, зеленые жабы, жабы-ага, травяные лягушки и некоторые виды саламандр могут успешно размножаться в слабосоленой воде. Выведение из организма излишков солей у этих амфибий происходит за счет специальных физиологических процессов. А наилучшим образом для жизни в соленой воде обустроена филиппинская лягушка. Она обитает в зоне прибоя и прячется в норах крабов. Ее головастики свободно плавают в воде, более соленой, чем в Черном море.

Возможности для сохранения воды в организме

Многие земноводные наделены прекрасными возможностями предохранения организма от потери влаги в засушливую пору. При этом для каждого вида существуют как свой специфический способ, так и индивидуальные устройства для сохранения воды в организме. Например, при высыхании родного водоема инстинкт самосохранения сирена – хвостатой амфибии одного из видов, включает сложный комплекс прекрасно координируемых поведенческих актов, различных органов и физиологических процессов. Во-первых, сирен с помощью своих органов движения глубоко зарывается в прибрежный грунт. Во-вторых, специальные устройства в его организме начинают вырабатывать и выделять на поверхность кожи особую слизь. В смеси с глиной она покрывает все тело хвостатой амфибии, «предусмотрительно» оставив свободной только ротовое отверстие. Образуемый защитный кокон, подсохнув, предохраняет животное от дальнейшего высыхания. В-третьих, в работу включаются процессы окисления жира, который запасен заранее у более упитанных, а потому достаточно жизнеспособных, особей. При окислении образуется углекислый газ, вода и высвобождается энергия. В-четвертых, эта вода целенаправленно направляется организмом в органы, которые наиболее страдают от ее недостатка. В-пятых, освобожденная энергия не исчезает, а тотчас включается в работу по поддержанию сердечной деятельности и работающих в экономном режиме процессов жизнедеятельности. Все эти меры и четко координируемые процессы, предназначенные для сохранения жизни амфибии в критической ситуации, позволяют ей провести в состоянии оцепенения больше года и дождаться спасительной влаги.