Кожата на жабите има кератинизирани клетки. Общи обвивки на земноводни

Кожата на земноводните е буквално осеяна с кръвоносни съдове. Следователно чрез него кислородът навлиза директно в кръвта и се отделя въглероден диоксид; Кожата на земноводните има специални жлези, които отделят (в зависимост от вида на земноводните) бактерицидни, разяждащи, неприятни на вкус, сълзотворни, токсични и други вещества. Тези уникални кожни устройства позволяват на земноводните с гола и постоянно влажна кожа успешно да се предпазват от микроорганизми, атаки на комари, комари, кърлежи, пиявици и други кръвосмучещи животни.

В допълнение, земноводните, благодарение на тези защитни способности, се избягват от много хищници; Кожата на земноводните обикновено съдържа много различни пигментни клетки, от които зависи общото, адаптивно и защитно оцветяване на тялото. По този начин яркият цвят, характерен за отровни видове, служи като предупреждение към нападателите и др.

Като обитатели на земята и водата, земноводните са снабдени с универсални дихателната система. Той позволява на земноводните да дишат кислород не само във въздуха, но и във водата (въпреки че количеството там е приблизително 10 пъти по-малко) и дори под земята. Такава гъвкавост на тялото им е възможна благодарение на цял комплекс от дихателни органи за извличане на кислород от околната среда, в която се намират в даден момент. Това са белите дробове, хрилете, устната лигавица и кожата.

Най-висока стойностЗа жизнената активност на повечето видове земноводни е необходимо кожно дишане. В същото време абсорбцията на кислород през кожата, проникнала от кръвоносните съдове, е възможна само когато кожата е влажна. Кожните жлези са предназначени да овлажняват кожата. Колкото по-сух е околният въздух, толкова по-усилено те работят, освобождавайки все повече и повече нови порции влага. В крайна сметка кожата е оборудвана с чувствителни „устройства“. Те своевременно включват аварийни системи и режими на допълнително производство на животоспасяваща слуз.

U различни видовеот земноводните играят само дихателните органи Главна роля, други - допълнителни, а трети - може напълно да липсват. По този начин при водните обитатели обменът на газ (абсорбция на кислород и отделяне на въглероден диоксид) се осъществява главно през хрилете. Ларвите на земноводните и възрастните опашати земноводни, които постоянно живеят във водни тела, са надарени с хриле. А саламандрите без бели дробове - обитатели на сушата - не са снабдени с хриле и бели дробове. Те получават кислород и изхвърлят въглероден диоксид през влажна кожа и устна лигавица. Освен това до 93% от кислорода се осигурява от дишането на кожата. И само когато хората се нуждаят от особено активни движения, се включва системата за допълнително подаване на кислород през лигавицата на дъното на устната кухина. В този случай делът на неговия газообмен може да се увеличи до 25%.

Езерната жаба, както във водата, така и във въздуха, получава основното количество кислород през кожата и отделя почти целия въглероден диоксид през нея. Допълнителното дишане се осигурява от белите дробове, но само на сушата. Когато жабите и жабите се потопят във вода, механизмите за намаляване на метаболизма незабавно се активират. В противен случай нямаше да имат достатъчно кислород.

Представители на някои видове опашати земноводни, например криптобран, който живее в наситените с кислород води на бързи потоци и реки, почти не използват белите си дробове. За извличането на кислород от водата му помага нагъната кожа, висяща от масивните му крайници, в която огромен брой кръвоносни капиляри са разпръснати в мрежа. И така, че водата, която го мие, е винаги прясна и в нея има достатъчно кислород, криптобранчът използва подходящи инстинктивни действия - активно смесва водата с помощта на колебателни движения на тялото и опашката. Все пак животът му е в това постоянно движение.

Универсалността на дихателната система на земноводните се изразява и в появата на специални дихателни устройства през определен период от живота им. По този начин гребенестите тритони не могат да останат дълго време във вода и да се запасят с въздух, като от време на време се издигат на повърхността. За тях е особено трудно да дишат по време на размножителния период, тъй като, когато ухажват женските, те изпълняват брачни танци под водата. За да осигури такъв сложен ритуал, Triton има сезон на чифтосваненараства допълнителен дихателен орган - кожна гънка под формата на гребен. Задействащият механизъм на репродуктивното поведение също активира системата на тялото за производството на този важен орган. Той е богато кръвоносен и значително увеличава дела на кожното дишане.

Опашатите и безопашатите земноводни също са надарени с допълнително уникално устройство за безкислороден обмен. Успешно се използва например от леопардовата жаба. Тя може да живее без кислород студена водадо седем дни.

Някои лопати, семейството на американските лопати, са снабдени с кожно дишане не за престой във водата, а под земята. Там, заровени, харчат повечетоживот. На повърхността на земята тези земноводни, както всички останали безопашати земноводни, вентилират белите си дробове чрез движение на пода на устата и надуване на страните. Но след като лопатите се заровят в земята, тяхната белодробна вентилационна система автоматично се изключва и контролът на дишането на кожата се включва.

Една от необходимите защитни характеристики на кожата на земноводните е създаването на защитно оцветяване. Освен това успехът на лова често зависи от способността да се крие. Обикновено оцветяването повтаря определен модел на обекта заобикаляща среда. Така шареният цвят на много дървесни жаби идеално се слива с фона - ствола на дърво, покрито с лишеи. Освен това дървесната жаба също е способна да променя цвета си в зависимост от общото осветление, яркостта и цвета на фона и климатичните параметри. Цветът му става тъмен при липса на светлина или на студ и изсветлява при ярка светлина. Представителите на тънките дървесни жаби могат лесно да бъдат сбъркани с избледняло листо, а жабите с черни петна - с парче кора от дървото, на което седи. Почти всички тропически земноводни имат покровителствена конотация, често изключително ярки. Само яркото оцветяване може да направи животното невидимо сред цветната и тучна зеленина на тропиците.

Червеноока дървесна жаба (Agalychnis callidryas)

Комбинацията от цвят и шарка често създава невероятен камуфлаж. Например, голяма жаба е надарена със способността да създава измамен, камуфлажен модел с определен оптичен ефект. Горна часттялото й прилича на легнало тънко листо, а долната й част е като дълбока сянка, хвърлена от това листо. Илюзията е пълна, когато жабата дебне на земята, осеяна с истински листа. Могат ли всички предишни поколения, дори многобройни, постепенно да създадат модела и цвета на тялото (с разбиране на законите на цветознанието и оптиката), за да имитират точно своя естествен аналог - покафеняло листо с ясно изразена сянка под ръба? За да направят това, от век на век жабите трябваше постоянно да променят цвета си на желаната целза да получите горната част кафява с тъмна шарка, а страните с рязка промяна на този цвят до кестеняво кафяво.

Кожата на животните може да съдържа хроматофори, съдържащи различни пигменти. Освен това всеки тип хроматофор заема свой собствен слой в кожата. Различните цветове на земноводните се образуват от едновременното действие на няколко вида хроматофори. Допълнителен ефект създават светлоотразителни плочи. Те придават на цветната кожа преливащ перлен блясък. Важна роляв контролирането на работата на хроматофорите заедно с нервна системахормоните играят. Пигмент-концентриращите хормони са отговорни за събирането на пигментните частици в компактни топки, а пигмент-стимулиращите хормони са отговорни за равномерното им разпределение в множество хроматофорни процеси.

И в този гигантски обем документация има място за програма за вътрешно производство на пигменти. Те се синтезират от хроматофори и се използват много пестеливо. Когато дойде време пигментните частици да участват в оцветяването и да се разпределят по всички, дори и най-отдалечените части на разпръснатата клетка, хроматофорът организира активна работаза синтез на пигментно багрило. И когато нуждата от този пигмент изчезне (ако, например, цветът на фона се промени на новото място на земноводните), багрилото се събира на бучка и синтезът спира. Lean производството включва и система за обезвреждане на отпадъците. По време на периодично линеене (например при езерните жаби 4 пъти годишно) се изяждат частици от кожата на жабата. И това позволява на техните хроматофори да синтезират нови пигменти, освобождавайки тялото от допълнително събиране на необходимите „суровини“.

Някои видове земноводни могат да променят цвета си, като хамелеоните, макар и по-бавно. Да, различни личности тревни жабив зависимост от различни фактори те могат да придобият различни преобладаващи цветове - от червено-кафяво до почти черно. Цветът на земноводните зависи от осветеността, температурата и влажността и дори от емоционално състояниеживотно. И все пак основната причина за промените в цвета на кожата, често локални, шарени, е нейното „настройване“ към цвета на фона или околното пространство. За да направите това, работата включва най-сложните системи за възприемане на светлина и цвят, както и координация на структурните пренареждания на цветообразуващите елементи. На земноводните е дадена забележителната способност да сравняват количеството падаща светлина с количеството светлина, отразено от фона, срещу който са. Колкото по-нисък е този коефициент, толкова по-леко ще бъде животното. Когато е изложен на черен фон, разликата в количеството падаща и отразена светлина ще бъде голяма и светлината на кожата му ще стане по-тъмна.

Информацията за общото осветление се записва в горната част на ретината на земноводните, а информацията за фоновото осветление се записва в долната му част. Благодарение на системата от визуални анализатори получената информация се сравнява дали цветът на даден индивид отговаря на естеството на фона и се взема решение в каква посока да се промени. При експерименти с жаби това лесно се доказва чрез подвеждане на тяхното светлоусещане.

Интересен факт е, че при земноводните не само зрителните анализатори могат да контролират промените в цвета на кожата. Индивидите, напълно лишени от зрение, запазват способността си да променят цвета на тялото си, „приспособявайки се“ към цвета на фона. Това се дължи на факта, че самите хроматофори са фоточувствителни и реагират на осветяване чрез разпръскване на пигмент по техните процеси. Само обикновено мозъкът се ръководи от информация от очите и потиска тази активност на кожните пигментни клетки. Но за критични ситуации тялото разполага с цяла система от предпазни мрежи, за да не остави животното беззащитно. Така че в този случай малка, сляпа и беззащитна дървесна жаба от един от видовете, взета от дърво, постепенно придобива цвета на яркозеленото живо листо, върху което е засадена. Според биолозите изследването на механизмите за обработка на информация, отговорни за хроматофорните реакции, може да доведе до много интересни открития.

Изследванията на отровите на различни животни показват, че дланта в създаването на най-мощните отрови не принадлежи на змиите. Например, кожните жлези на тропическите жаби произвеждат толкова силна отрова, че представлява опасност за живота дори на големи животни. Отровата на бразилската жаба ага убива куче, което я хваща със зъби. А индийските ловци смазвали върховете на стрелите с отровния секрет на кожните жлези на южноамериканския двуцветен катерач. Кожните секрети на какаовото растение съдържат отровата батрахотоксин, най-мощната от всички известни непротеинови отрови. Ефектът му е 50 пъти по-силен от отровата на кобрата (невротоксин), няколко пъти от ефекта на кураре. Тази отрова е 500 пъти по-силен от отроваморски краставици морска краставица, и е хиляди пъти по-токсичен от натриевия цианид.

Ярките цветове на земноводните обикновено показват, че кожата им може да отделя токсични вещества. Интересно е, че при някои видове саламандри представителите на определени раси са отровни и най-оцветени. При горските саламандри от Апалачите кожата на индивидите отделя токсични вещества, докато при други родствени саламандри кожните секрети не съдържат отрова. В същото време отровните земноводни са надарени с ярко оцветени бузи и особено опасните с червени лапи. Птиците, които се хранят със саламандри, са наясно с тази особеност. Поради това те рядко докосват земноводни с червени бузи и като цяло избягват земноводни с цветни лапи.

От учебната литература е известно, че кожата на земноводните е гола, богата на жлези, които отделят много слуз. На сушата тази слуз предпазва от изсъхване, улеснява газообмена, а във водата намалява триенето при плуване. Чрез тънките стени на капилярите, разположени в гъста мрежа в кожата, кръвта се насища с кислород и се освобождава от въглероден диоксид. Тази „суха“ информация като цяло е полезна, но не може да предизвика никакви емоции. Само при по-детайлно запознаване с многофункционалните възможности на кожата се появява чувство на изненада, възхищение и разбиране, че кожата на земноводните е истинско чудо. Всъщност, до голяма степен благодарение на него, земноводните успешно живеят в почти всички части на света и зони. Те обаче нямат люспи, като рибите и влечугите, пера, като птиците, и козина, като бозайниците. Кожата на земноводните им позволява да дишат във вода и да се предпазват от микроорганизми и хищници. Той служи като доста чувствителен орган за възприемане на външна информация и изпълнява много други полезни функции. Нека разгледаме това по-подробно.

Специфични характеристики на кожата

Подобно на други животни, кожата на земноводните е външната обвивка, която предпазва тъканите на тялото от вредни влияния. външна среда: проникване на патогенни и гнилостни бактерии (ако целостта на кожатавъзниква нагнояване на рани), както и токсични вещества. Възприема механични, химични, температурни, болкови и други въздействия поради наличието на голям брой кожни анализатори. Подобно на други анализатори, системите за анализ на кожата се състоят от рецептори, които възприемат сигнална информация, пътища, които я предават към централната нервна система, и висши нервни центрове, които анализират тази информация. мозъчната кора. Специфичните особености на кожата на земноводните са следните: тя е надарена с множество лигавични жлези, които поддържат нейната влажност, което е особено важно за дишането на кожата. Кожата на земноводните е буквално осеяна с кръвоносни съдове. Следователно чрез него кислородът навлиза директно в кръвта и се отделя въглероден диоксид; Кожата на земноводните има специални жлези, които отделят (в зависимост от вида на земноводните) бактерицидни, разяждащи, неприятни на вкус, сълзотворни, токсични и други вещества. Тези уникални кожни устройства позволяват на земноводните с гола и постоянно влажна кожа успешно да се предпазват от микроорганизми, атаки на комари, комари, кърлежи, пиявици и други кръвосмучещи животни. В допълнение, земноводните, благодарение на тези защитни способности, се избягват от много хищници; Кожата на земноводните обикновено съдържа много различни пигментни клетки, от които зависи общото, адаптивно и защитно оцветяване на тялото. Така яркият цвят, характерен за отровните видове, служи като предупреждение за нападателите и т.н.

Кожно дишане

Като обитатели на земята и водата, земноводните са снабдени с универсална дихателна система. Той позволява на земноводните да дишат кислород не само във въздуха, но и във водата (въпреки че количеството там е приблизително 10 пъти по-малко) и дори под земята. Такава гъвкавост на тялото им е възможна благодарение на цял комплекс от дихателни органи за извличане на кислород от околната среда, в която се намират в даден момент. Това са белите дробове, хрилете, устната лигавица и кожата.

Кожното дишане е от голямо значение за живота на повечето видове земноводни. В същото време абсорбцията на кислород през кожата, проникнала от кръвоносните съдове, е възможна само когато кожата е влажна. Кожните жлези са предназначени да овлажняват кожата. Колкото по-сух е околният въздух, толкова по-усилено те работят, освобождавайки все повече и повече нови порции влага. В крайна сметка кожата е оборудвана с чувствителни „устройства“. Те своевременно включват аварийни системи и режими на допълнително производство на животоспасяваща слуз.

При различните видове земноводни някои дихателни органи играят основна роля, други играят допълнителна роля, а трети могат да отсъстват напълно. По този начин при водните обитатели обменът на газ (абсорбция на кислород и отделяне на въглероден диоксид) се осъществява главно през хрилете. Ларвите на земноводните и възрастните опашати земноводни, които постоянно живеят във водни тела, са надарени с хриле. А саламандрите без бели дробове - обитатели на сушата - не са снабдени с хриле и бели дробове. Те получават кислород и изхвърлят въглероден диоксид през влажна кожа и устна лигавица. Освен това до 93% от кислорода се осигурява от дишането на кожата. И само когато хората се нуждаят от особено активни движения, се включва системата за допълнително подаване на кислород през лигавицата на дъното на устната кухина. В този случай делът на неговия газообмен може да се увеличи до 25%. Езерната жаба, както във водата, така и във въздуха, получава основното количество кислород през кожата и отделя почти целия въглероден диоксид през нея. Допълнителното дишане се осигурява от белите дробове, но само на сушата. Когато жабите и жабите се потопят във вода, механизмите за намаляване на метаболизма незабавно се активират. В противен случай нямаше да имат достатъчно кислород.

За подпомагане на дишането на кожата

Представители на някои видове опашати земноводни, например криптобран, който живее в наситените с кислород води на бързи потоци и реки, почти не използват белите си дробове. За извличането на кислород от водата му помага нагъната кожа, висяща от масивните му крайници, в която огромен брой кръвоносни капиляри са разпръснати в мрежа. И така, че водата, която го мие, винаги е прясна и има достатъчно кислород в нея, криптобранчът използва подходящи инстинктивни действия - активно смесва водата с помощта на осцилаторни движения на тялото и опашката. Все пак животът му е в това постоянно движение.

Универсалността на дихателната система на земноводните се изразява и в появата на специални дихателни устройства през определен период от живота им. По този начин гребенестите тритони не могат да останат дълго време във вода и да се запасят с въздух, като от време на време се издигат на повърхността. За тях е особено трудно да дишат по време на размножителния период, тъй като, когато ухажват женските, те изпълняват брачни танци под водата. За да осигури такъв сложен ритуал, тритонът израства допълнителен дихателен орган, кожна гънка с форма на гребен, по време на брачния сезон. Задействащият механизъм на репродуктивното поведение също активира системата на тялото за производството на този важен орган. Той е богато кръвоносен и значително увеличава дела на кожното дишане.

Опашатите и безопашатите земноводни също са надарени с допълнително уникално устройство за безкислороден обмен. Успешно се използва например от леопардовата жаба. Може да живее в лишена от кислород студена вода до седем дни.

Някои лопати, семейството на американските лопати, са снабдени с кожно дишане не за престой във вода, а под земята. Там, заровени, те прекарват по-голямата част от живота си. На повърхността на земята тези земноводни, както всички останали безопашати земноводни, вентилират белите си дробове чрез движение на пода на устата и надуване на страните. Но след като лопатите се заровят в земята, тяхната белодробна вентилационна система автоматично се изключва и контролът на дишането на кожата се включва.

Редица особености в структурата на кожата на земноводните показват родството им с рибите. Кожата на земноводните е влажна и мека и все още няма такива специални адаптивни характеристики като пера или коса. Мекотата и влажността на кожата на земноводните се дължи на недостатъчно усъвършенствания дихателен апарат, тъй като кожата служи допълнително тялопоследният. Тази черта трябва да се е развила още при далечните предци на съвременните земноводни. Това е, което всъщност виждаме; Стегоцефалите на косъм губят костната кожна броня, която са наследили от предците на рибите, оставайки по-дълго на корема, където служи за защита при пълзене.
Обвивката се състои от епидермис и кожа (cutis). Епидермисът все още запазва характеристики, характерни за рибите: ресничеста покривка на ларвите, която се запазва в ларвите на Auura до началото на метаморфозата; ресничест епител в органите на страничната линия на Urodela, които прекарват целия си живот във вода; наличието на едноклетъчни лигавични жлези в ларвите и същите водни Urocleia. Самата кожа (cutis) се състои, подобно на тази на рибата, от три взаимно перпендикулярни системи от влакна. Жабите имат големи лимфни кухини в кожата си, така че кожата им не е свързана с подлежащите мускули. В кожата на земноводните, особено тези, които водят по-наземен начин на живот (например жаби), се развива кератинизация, която предпазва подлежащите слоеве на кожата както от механични повреди, така и от изсушаване, което се свързва с прехода към сухоземен начин на живот . Кератинизацията на кожата, разбира се, трябва да възпрепятства кожното дишане и следователно по-голямата кератинизация на кожата е свързана с по-голямо развитие на белите дробове (например при Bufo в сравнение с Rana).
При земноводните се наблюдава линеене, т.е. периодично отделяне на кожата. Кожата се отделя като едно цяло. На едно или друго място кожата се скъсва и животното изпълзява и я хвърля, а някои жаби и саламандри я ядат. Линеенето е необходимо за земноводните, тъй като те растат до края на живота си и кожата би ограничила растежа.
В краищата на пръстите кератинизацията на епидермиса се проявява най-силно. Някои стегоцефали имаха истински нокти.
От съвременните земноводни те се срещат в Xenopus, Hymenochirus и Onychodactylus. Лопатата жаба (Pelobates) развива израстък с форма на лопата на задните си крака като устройство за копаене.
Стегоцефалите са имали странични сетивни органи, характерни за рибите, както се вижда от каналите на черепните кости. Те се запазват и при съвременните земноводни, а именно най-добре в ларвите, при които са развити по типичен начин на главата и вървят в три надлъжни реда по тялото. С метаморфозата тези органи или изчезват (при Salamandrinae, при всички Anura, с изключение на жабата с нокти Xenopus от Pipidae), или потъват по-дълбоко, където са защитени от кератинизиращи поддържащи клетки. Когато Urodela се върне във водата, за да се размножи, органите на страничната линия се възстановяват.
Кожата на земноводните е много богата на жлези. Едноклетъчните жлези, характерни за рибите, все още са запазени в ларвите на Apoda и Urodela и при възрастните Urodela, живеещи във вода. От друга страна, тук се появяват истински многоклетъчни жлези, развиващи се филогенетично, очевидно от натрупвания на едноклетъчни жлези, които вече се наблюдават при рибите.

Жлезите на земноводните са два вида; по-малки лигавични жлези и по-големи серозни или протеинови жлези. Първите принадлежат към групата на мезокриптичните жлези, чиито клетки не се разрушават по време на процеса на секреция, вторите са холокриптични, клетките на които се използват изцяло за образуване на секрет. Протеиновите жлези образуват подобни на брадавици издигания от гръбната страна, гръбните гребени при жабите и ушните жлези (паротидите) при жабите и саламандрите. И двете жлези (фиг. 230) са покрити отвън със слой гладкомускулни влакна. Секретът на жлезите често е отровен, особено на протеиновите жлези.
Цветът на кожата на земноводните се определя, както при рибите, от наличието на пигмент и отразяващи иридоцити в кожата. Пигментът може да бъде дифузен или гранулиран, разположен в специални клетки - хроматофори. Дифузен пигмент, разпределен в роговия слойепидермис, обикновено жълт; гранулата е черна, кафява и червена. В допълнение към него има бели зърна гуанин. Зеленият и син цвят на някои земноводни е субективна окраска, причинена от промяна в тоновете в окото на наблюдателя.
Изследване на кожата при малки увеличения дървесна жаба, дървесни жаби (Hyla arborea), виждаме, че при изследване на кожата отдолу тя изглежда черна поради наличието на анастомозиращи и разклонени черни пигментни клетки, меланофори. Самият епидермис е безцветен, но когато светлината преминава през кожата със свити меланофори, изглежда жълт. Левкофорите или интерфериращите клетки съдържат кристали гуанин. Ксантофорите съдържат златисто-жълт липохром. Способността на меланофорите да променят външния си вид, понякога се навиват на топка, понякога разширяват процесите, определя главно възможността за промяна на цвета. Жълтият пигмент в ксантофорите е подобно подвижен. Левкофорите или интерфериращите клетки произвеждат синьо-сив, червено-жълт или сребрист блясък. Комбинираната игра на всички тези елементи ще създаде всички различни цветове на амфибията. Постоянните черни петна се причиняват от наличието на черен пигмент. Меланофорите засилват ефекта му. бял цвятпричинени от левкофори при липса на меланофори. Когато меланофорите коагулират и липохромът се разпространява, ще се създаде жълт цвят. Зелен цвятсе получава чрез взаимодействието на черни и жълти хроматофори.
Промените в цвета зависят от нервната система.
Кожата на земноводните е богато снабдена с кръвоносни съдове, служещи за дишане. Косматата жаба (Astyloslernus), която има силно намалени бели дробове, има тяло, покрито с подобни на косми израстъци на кожата, изобилно снабдени с кръвоносни съдове. Кожата на земноводните също служи за възприемане на вода и отделяне. При сух въздух кожата на жабите и саламандрите се изпарява толкова обилно, че те умират. Жабите с по-развит рогов слой оцеляват при същите условия много по-дълго.

Специфични характеристикикожата

Подобно на други животни, кожата на земноводните е външната обвивка, която предпазва тъканите на тялото от вредните влияния на външната среда: проникването на патогенни и гнилостни бактерии (ако е нарушена целостта на кожата, раните се нагнояват), както и токсични вещества. Възприема механични, химични, температурни, болкови и други въздействия поради наличието на голям брой кожни анализатори. Подобно на други анализатори, системите за анализ на кожата се състоят от рецептори, които възприемат сигнална информация, пътища, които я предават към централната нервна система, и висши нервни центрове в мозъчната кора, които анализират тази информация. Специфичните особености на кожата на земноводните са следните: тя е надарена с множество лигавични жлези, които поддържат нейната влажност, което е особено важно за дишането на кожата. Кожата на земноводните е буквално осеяна с кръвоносни съдове. Следователно чрез него кислородът навлиза директно в кръвта и се отделя въглероден диоксид; Кожата на земноводните има специални жлези, които отделят (в зависимост от вида на земноводните) бактерицидни, разяждащи, неприятни на вкус, сълзотворни, токсични и други вещества. Тези уникални кожни устройства позволяват на земноводните с гола и постоянно влажна кожа успешно да се предпазват от микроорганизми, атаки на комари, комари, кърлежи, пиявици и други кръвосмучещи животни. В допълнение, земноводните, благодарение на тези защитни способности, се избягват от много хищници; Кожата на земноводните обикновено съдържа много различни пигментни клетки, от които зависи общото, адаптивно и защитно оцветяване на тялото. Така яркият цвят, характерен за отровните видове, служи като предупреждение за нападателите и т.н.

Кожно дишане

За подпомагане на дишането на кожата

Представители на някои видове опашати земноводни, например криптобран, който живее в наситените с кислород води на бързи потоци и реки, почти не използват белите си дробове. За извличането на кислород от водата му помага нагъната кожа, висяща от масивните му крайници, в която огромен брой кръвоносни капиляри са разпръснати в мрежа. И така, че водата, която го мие, винаги е прясна и има достатъчно кислород в нея, криптобранчът използва подходящи инстинктивни действия - активно смесва водата с помощта на осцилаторни движения на тялото и опашката. Все пак животът му е в това постоянно движение.

Универсалността на дихателната система на земноводните се изразява и в появата на специални дихателни устройства през определен период от живота им. По този начин гребенестите тритони не могат да останат дълго време във вода и да се запасят с въздух, като от време на време се издигат на повърхността. За тях е особено трудно да дишат по време на размножителния период, тъй като, когато ухажват женските, те изпълняват брачни танци под водата. За да осигури такъв сложен ритуал, тритонът израства допълнителен дихателен орган, кожна гънка с форма на гребен, по време на брачния сезон. Задействащият механизъм на репродуктивното поведение също активира системата на тялото за производството на този важен орган. Той е богато кръвоносен и значително увеличава дела на кожното дишане.

Жизнено оцветяване

Една от необходимите защитни характеристики на кожата на земноводните е създаването на защитно оцветяване. Освен това успехът на лова често зависи от способността да се крие. Обикновено оцветяването повтаря определен модел на обект от околната среда. Така шареният цвят на много дървесни жаби идеално се слива с фона - ствола на дърво, покрито с лишеи. Освен това дървесната жаба също е способна да променя цвета си в зависимост от общото осветление, яркостта и цвета на фона и климатичните параметри. Цветът му става тъмен при липса на светлина или на студено и по-светъл при ярка светлина. Представителите на тънките дървесни жаби могат лесно да бъдат сбъркани с избледняло листо, а жабите с черни петна - с парче кора от дървото, на което седи. Почти всички тропически земноводни имат защитно оцветяване, често изключително ярко. Само яркото оцветяване може да направи животното невидимо сред цветната и тучна зеленина на тропиците.

Но как са успели земноводните да се развият и постепенно да се облекат в защитни цветове, без познания по цветознание и оптика? В крайна сметка най-често те имат такова оцветяване, когато оцветяването създава илюзията за счупена твърда повърхност на тялото. В същото време, когато се съединяват частите на шаблона, разположени върху тялото и краката (когато са притиснати един към друг), се образува видима непрекъснатост на съставния шаблон. Комбинацията от цвят и шарка често създава невероятен камуфлаж. Например, голяма жаба е надарена със способността да създава измамен, камуфлажен модел с определен оптичен ефект. Горната част на тялото й прилича на легнало тънко листо, а долната част е като дълбоката сянка, хвърляна от това листо. Илюзията е пълна, когато жабата дебне на земята, осеяна с истински листа. Могат ли всички предишни поколения, дори многобройни, постепенно да създадат модела и цвета на тялото (с разбиране на законите на цветознанието и оптиката), за да имитират точно своя естествен аналог - покафеняло листо с ясно изразена сянка под ръба? За да направят това, от век на век жабите трябваше упорито да преследват оцветяването си към желаната цел, за да получат горната част - кафява с тъмен модел, а страните - с рязка промяна на този цвят до кестеняво-кафяво.

Как кожата създава цвят??

Кожата на земноводните е снабдена с клетки, които са прекрасни по своите възможности - хроматофори. Те изглеждат като едноклетъчен организъм с гъсто разклонени процеси. Вътре в тези клетки има пигментни гранули. В зависимост от конкретната гама от цветове в оцветяването на земноводните от всеки вид има хроматофори с черен, червен, жълт и синкаво-зелен пигмент, както и отразяващи пластини. Когато пигментните гранули се съберат на топка, те не влияят на цвета на кожата на земноводните. Ако според определена команда пигментните частици се разпределят равномерно по всички процеси на хроматофора, тогава кожата ще придобие определения цвят. Кожата на животните може да съдържа хроматофори, съдържащи различни пигменти. Освен това всеки тип хроматофор заема свой собствен слой в кожата. Различните цветове на земноводните се образуват от едновременното действие на няколко вида хроматофори. Допълнителен ефект създават светлоотразителни плочи. Те придават на цветната кожа преливащ перлен блясък. Заедно с нервната система, хормоните играят важна роля в контролирането на функционирането на хроматофорите. Пигмент-концентриращите хормони са отговорни за събирането на пигментните частици в компактни топки, а пигмент-стимулиращите хормони са отговорни за равномерното им разпределение в множество хроматофорни процеси.

Как осъществявате собственото си производство на пигменти? Факт е, че тялото по чудотворен начин създава всички най-сложни макромолекули и други вещества за себе си. Той бързо и уверено „изплита” собственото си тяло от въздух, светлина и необходимите елементи, които му се доставят навреме. Тези елементи се абсорбират през храносмилателната система, се вдишват и се разпространяват през кожата. В координационния център на всяка клетка и в контролната система на целия организъм има изчерпателна генетична „документация“ за това „тъкачно производство“. Той включва огромна база данни и програма за действие на всяка молекула, молекулни комплекси, системи, органели, клетки, органи и т.н. – до целия организъм. И в този гигантски обем документация има място за програма за вътрешно производство на пигменти. Те се синтезират от хроматофори и се използват много пестеливо. Когато дойде време някои пигментни частици да участват в оцветяването и да се разпределят по всички, дори и най-отдалечените части на разпръснатата клетка, в хроматофора се организира активна работа по синтеза на пигментно багрило. И когато нуждата от този пигмент изчезне (ако, например, цветът на фона се промени на новото място на земноводните), багрилото се събира на бучка и синтезът спира. Lean производството включва и система за обезвреждане на отпадъците. По време на периодично линеене (например при езерните жаби 4 пъти годишно) се изяждат частици от кожата на жабата. И това позволява на техните хроматофори да синтезират нови пигменти, освобождавайки тялото от допълнително събиране на необходимите „суровини“.

Способност за усещане на светлина и цвят

Някои видове земноводни могат да променят цвета си, като хамелеоните, макар и по-бавно. Така различните индивиди от тревни жаби, в зависимост от различни фактори, могат да придобият различни преобладаващи цветове - от червено-кафяво до почти черно. Оцветяването на земноводните зависи от осветлението, температурата и влажността и дори от емоционалното състояние на животното. И все пак основната причина за промените в цвета на кожата, често локални, шарени, е нейното „настройване“ към цвета на фона или околното пространство. За да направите това, работата включва най-сложните системи за възприемане на светлина и цвят, както и координация на структурните пренареждания на цветообразуващите елементи. На земноводните е дадена забележителната способност да сравняват количеството падаща светлина с количеството светлина, отразено от фона, срещу който са. Колкото по-нисък е този коефициент, толкова по-леко ще бъде животното. Когато е изложен на черен фон, разликата в количеството падаща и отразена светлина ще бъде голяма и светлината на кожата му ще стане по-тъмна. Информацията за общото осветление се записва в горната част на ретината на земноводните, а информацията за фоновото осветление се записва в долната му част. Благодарение на системата от визуални анализатори получената информация се сравнява дали цветът на даден индивид отговаря на естеството на фона и се взема решение в каква посока да се промени. При експерименти с жаби това лесно се доказва чрез подвеждане на тяхното светлоусещане. Ако рисуваха върху роговицата и блокираха навлизането на светлина в долната част на зеницата, тогава животното получаваше илюзията, че е на черен фон, а жабите ставаха по-тъмни. За да променят цветовата схема на кожата си, земноводните трябва не само да сравняват интензитета на светлината. Те трябва да оценят и дължината на вълната на отразената светлина, т.е. определяне на цвета на фона. Учените знаят много малко за това как се случва това.

Защита на кожата

Кожата предпазва от хищници

Кожните секрети на много земноводни, например жаби, саламандри и жаби, са най-ефективното оръжие срещу различни врагове. Освен това това могат да бъдат отрови и вещества, които са неприятни, но безопасни за живота на хищниците. Например, кожата на някои видове дървесни жаби отделя течност, която изгаря като коприва. Кожата на дървесните жаби от други видове образува разяждаща и гъста смазка и когато я докоснат с езика си, дори и най-непретенциозните животни изплюват уловената плячка. Кожните секрети на краставите жаби, живеещи в Русия, излъчват неприятна миризма и причиняват сълзене, а ако попаднат върху кожата на животно, причиняват парене и болка. Опитвайки жабата поне веднъж, хищникът си спомня добре дадения му урок и вече не смее да докосне представители на този вид земноводни. Много хора вярват, че брадавиците се появяват по кожата на човек, който вземе жаба или жаба. Това са предразсъдъци, които нямат основание, но трябва да се има предвид, че ако секретите на кожните жлези на жабите попаднат върху лигавицата на устата, носа и очите на човек, те ще предизвикат дразнене.

Изследванията на отровите на различни животни показват, че дланта в създаването на най-мощните отрови не принадлежи на змиите. Например, кожните жлези на тропическите жаби произвеждат толкова силна отрова, че представлява опасност за живота дори на големи животни. Отровата на бразилската жаба ага убива куче, което я хваща със зъби. А индийските ловци смазвали върховете на стрелите с отровния секрет на кожните жлези на южноамериканския двуцветен катерач. Кожните секрети на какаовото растение съдържат отровата батрахотоксин, най-мощната от всички известни непротеинови отрови. Ефектът му е 50 пъти по-силен от отровата на кобрата (невротоксин), няколко пъти от ефекта на кураре. Тази отрова е 500 пъти по-силна от отровата на морската краставица и е хиляди пъти по-токсична от натриевия цианид.

Изглежда, защо земноводните са оборудвани със способността да произвеждат такава ефективна отрова? Но в живите организми всичко е устроено целесъобразно. В крайна сметка инжектирането му става без специални устройства (зъби, харпуни, тръни и др.), Които се предоставят на други отровни животни, така че токсичното вещество да навлезе в кръвта на врага. А отровата на земноводните се отделя от кожата главно, когато земноводните се стискат в зъбите на хищник. Той се абсорбира предимно през лигавицата на устата на животното, което го напада.

Репелентно оцветяване
Ярките цветове на земноводните обикновено показват, че кожата им може да отделя токсични вещества. Интересно е, че при някои видове саламандри представителите на определени раси са отровни и най-оцветени. При горските саламандри от Апалачите кожата на индивидите отделя токсични вещества, докато при други родствени саламандри кожните секрети не съдържат отрова. В същото време отровните земноводни са надарени с ярко оцветени бузи и особено опасните с червени лапи. Птиците, които се хранят със саламандри, са наясно с тази особеност. Поради това те рядко докосват земноводни с червени бузи и като цяло избягват земноводни с цветни лапи.

Свързва се с червенокоремните американски тритони, които са ярко оцветени и напълно негодни за консумация интересен факт. Близките планински лъжливи и неотровни червени тритони, наречени "безобидни хитреци", са снабдени със същите ярки цветове (мимикрия). Въпреки това, фалшивите червени тритони обикновено стават значително по-големи от отровните си събратя и стават по-малко подобни на тях. Може би поради тази причина ярките цветове им се дават специално само през първите 2-3 години. След този период порасналите „измамници” започват да синтезират пигменти за типичния за вида тъмен, кафеникаво-кафяв цвят и стават по-внимателни.

Бяха проведени експерименти с пилета, които ясно демонстрираха ясния ефект на предупредителното оцветяване върху тях. На пиленцата бяха предложени ярко оцветени червенокоремни, лъжечервени и лъжепланински тритони за храна. А също и тъмни саламандри без бели дробове. Пилетата ядоха само „скромно облечените“ саламандри. Тъй като пилетата не са имали опит да се срещат с земноводни преди, трябва да има само едно заключение от тези недвусмислени експериментални резултати: „знанието“ за опасното оцветяване е вродено. Но може би родителите на пилетата, след като са получили неприятен урок при среща с ярко оцветена отровна плячка, са предали това знание на своето потомство? Учените са установили, че няма развитие или усъвършенстване на инстинктивните механизми на поведение. Има само последователни възрастови етапи от неговото осъществяване, които в даден момент се сменят един друг. Следователно този страх от ярки създания, носещи потенциална опасност, е бил присъщ на сложния комплекс от защитни инстинктивни поведенчески реакции от самото начало.

$моб_инфо$