Земноводные. Особенности организма
Подобная наследственная программа позволяет пережить периода засухи и барашковому лопатоногу – американскому родственнику наших чесночниц. На первом этапе амфибия зарывается в песчаную землю на глубину более 1 метра с помощью лопатообразных выростов задних ног. На следующем этапе организм окружает себя водонепроницаемым коконом, сбрасывая несколько слоев кожи, и впадает в спячку. Обмен веществ у него замедляется до сигнала, который принесут органам чувств долгожданные осадки. Тогда кокон по команде анализаторов лопнет, и спасенное животное выберется на поверхность для активной жизнедеятельности и продолжения рода.
Жабы в основном хорошо переносят засушливую пору благодаря двум чудесным устройствам их организма – защитной коже и достаточно мощным легким. Во-первых, кожа жабы сама по себе малопроницаема и препятствует испарению воды. А во-вторых, жабам даны хорошо функционирующие легкие, что позволяет, в отличие от других бесхвостых амфибий, меньше зависеть от кожного дыхания.
Одна из древесных лягушек тоже наделена влагонепроницаемой кожей, но, что удивительно, генетическая программа построения и функционирования ее организма «знает», когда от такой кожи следует избавиться. Сохраняющая влагу кожа служит лягушке только в сухую погоду, чтобы та без особого вреда для своего здоровья могла проводить несколько часов под жаркими солнечными лучами. При первых же ливнях амфибия начинает линять. На смену защитной коже организм производит обычную для данного вида проницаемую для воды легкую кожу. В нее и «одевается» лягушка до следующей засухи. Тогда «мудрый» организм снова изготовит ей защитную кожу.
Как пополнить влагу?
Когда потеря влаги все-таки переходит допустимые пределы, земноводные целенаправленно отправляются искать более влажный участок почвы. Прижавшись к нему брюшком, животные впитывают в себя влагу, подобно промокашке. Амфибии способны поглощать воду и всей кожей. Для этого представители некоторых видов наделены, например, превосходными устройствами – реберными бороздками. Те образуют тончайшие углубления в коже и работают как мощные капиллярные насосы, обеспечивая высокоэффективный способ извлечения воды. А когда земноводные находятся на суше, организм меняет специализацию этих устройств. Они переключаются на другую работу – транспортировку воды с брюшной стороны в другие части тела для его равномерного увлажнения
Специальным устройством для всасывания воды из чуть влажной почвы (водозаборником) у лягушек и особенно жаб является так называемое «тазовое пятно», пронизанное кровеносными сосудами. У юных норных лопатоногов, американских родственников наших чесночниц, такое тазовое пятно совсем маленькое и занимает всего 5 % всей поверхности тела. Однако его всасывающая способность в 18 раз выше, чем у остальной кожи. Благодаря такому «водозаборному устройству» молодые амфибии способны охотиться днем во время летней жары. Сидя на чуть влажной земле, они всасывают такое же количество воды, какое испаряет остальная часть их тела.
Как недостаток, так и излишки воды вредны для организма амфибий, особенно в юном возрасте. Оказывается, лягушатам прудовой, озерной и дальневосточной лягушек, а также молоди серой и зеленой жабы, чтобы не погибнуть от переизбытка влаги в организме, нельзя оставаться в водоеме, как только они расстанутся с хвостом и жабрами. Только для подросших земноводных вода становится безопасной. Это связано с тем, что у лягушек и жаб появляются те же средства, которые им будут необходимы для предохранения от испарения влаги в сухую погоду. Такими универсальными средствами являются защитная кожа и специальные выделения кожных желез, образующие тонкую поверхностную пленку.
Возможности для обитания в пустыне
Обычно процесс развития головастиков в водоемах длится целый сезон, поскольку он сопровождается очень сложными перестройками всего организма. В некоторых случаях, как у саламандр горных видов и тритонов на севере, детство затягивается на два-три года. А у земноводных – жителей жарких стран, организм «настроен» на ускоренные процессы развития. Это связано с сезонами дождей. Так, головастики некоторых видов пустынных жаб завершают их за 9-11 дней!
Пример ускоренного развития могут продемонстрировать представители одного из видов австралийских земноводных, которые тоже производят потомство в пустыне. Их организм обеспечен наследственной программой по синхронному взаимодействию времени для откладывания икры и развития молоди с периодом дождей в местах обитания этих амфибий. Ведь в пустынях Австралии дождь может выпасть всего раз в два года. Но лишь такое событие произойдет, лягушки активно поднимаются из своих подземных убежищ на поверхность и мечут икру в образовавшиеся лужи. И прежде, чем эти лужи просохнут, головастики успевают не только появиться на свет, но и превратиться в лягушек. А поскольку они не могут жить без воды, то впадают в спячку, предварительно закопавшись в землю (как другие лягушки зарываются в ил к наступлению зимы). Проходит год или два, пока снова пойдет дождь. Тогда молодые лягушки, получив сигнал от своих анализаторов, просыпаются и тотчас выходят на поверхность, как и их родители, чтобы дать начало новому поколению.
Жизнь в условиях бескормицы
Факты говорят, что жаба, посаженная в сырое место, может выдержать без пищи более двух лет. Это связано с тем, что организм амфибий наделен многочисленными возможностями для жизни в таких критических ситуациях, как бескормица.
Для поддержания своей жизнедеятельности земноводным – европейским жителям, нужно совсем немного пищи. Поев один раз в день, представители многих видов удовлетворяют этим свою потребность в энергии. Хороший аппетит у амфибий наблюдается только летом и точно совпадает с периодом наиболее активного размножения потребляемых ими насекомых и других беспозвоночных. Земноводные из теплых стран активны весь год и гораздо прожорливее обитателей мест с умеренным климатом. Ведь многочисленность и воспроизводство их объектов питания не прекращается весь год. Много ест, например, лягушка-бык. Она чувствует себя сытой при массе съеденной пищи до 35 % от своего веса. Известна своей прожорливостью и одна из квакш Австралии. При длине своего тела 10,5 см этот хищник с одинаковым азартом охотится за насекомыми, рыбками, амфибиями, ящерицами, мышами, птицами. А пятипалый свистун – бесхвостая южноамериканская амфибия, отдаленный родственник наших жаб, питается даже летучими мышами.
В неблагоприятные засушливые или холодные периоды насекомых бывает мало, но амфибии не гибнут от голода, а лишь перестают расти. Когда же появляется много пищи, они едят до насыщения и быстро растут. А представители северных видов еще и обеспечены механизмом откладывания жира «про запас», чтобы пережить холодную зиму. За счет чего возможна жизнедеятельность амфибий, например, в бескормицу при похолодании? Как ни удивительно, но в силу того, что земноводные – животные холоднокровные. Ведь амфибиям не уготована участь, как теплокровным, вести постоянную борьбу за поддержание температуры своего тела на определенном уровне. Их организму нужно только чуть-чуть подтапливать свою «печку» пищевым биотопливом. Лишь бы компенсировать небольшие потери при ее остывании. В то же время теплокровные животные вынуждены продуцировать в 30-40 раз больше тепла. При таком экономном расходовании энергии земноводные могут потреблять гораздо меньше пищи и переносить длительные периоды голодания. Во время похолодания, когда беспозвоночный корм амфибий прячется, у земноводных просто пропадает аппетит. И чем холоднее становится, тем на более длительный срок растягиваются процессы выработки энергии. При температуре тела амфибии 150 С они переваривают ужин 4 дня, а при 120 С – 7 дней.