Морфология и физиология лягушек

Лягушки не имеют хвоста (кроме головастиков) и у большинства из них длинные задние ноги, удлиненные кости лодыжки, перепончатые пальцы ног, никаких когтей, большие глаза и гладкая или бородавчатая кожа. У них короткие хребты с не более чем 10 позвонками. Как и у других земноводных, через их кожу может проходить кислород. Эта уникальная функция позволяет им находиться в безвоздушных условиях. Рис. 1. Съедобная лягушка на листе кувшинки
Рис. 1. Съедобная лягушка на листе кувшинки
Ребра развиты слабо, поэтому легкие заполняются буккальной накачкой. Чтобы кожа служила респираторным органом, она должна оставаться влажной. Это делает лягушек восприимчивыми к различным веществам, которые они могут встретить в окружающей среде. Некоторые из них могут быть токсичными и растворяться в водной пленке или попадать в кровоток. Это является одной из причин мирового спада популяций лягушек. В размере лягушки достигают от 7,7 мм (PAEDOPHRYNE AMAUENSIS из Папуа-Новая Гвинея) до 30 см (Голиаф из Камеруна). Из-за отсутствия соединительной ткани, кожа висит на теле свободно. Лягушки имеют три мембраны века: одна прозрачная – для защиты глаз под водой, а состояние двух других меняется от полупрозрачного до непрозрачного. С каждой стороны головы расположен тимпанум, который нужен для слуха. У некоторых видов он покрыт кожей. У жаб нет зубов, но у большинства лягушек они есть. Они находятся на краю верхней челюсти, на нижней - зубов нет. Всю пищу лягушки обычно проглатывают. Зубы в основном используются для захвата жертвы и удержания ее на месте до проглатывания. Рис. 2. Лягушка Литория Тайлера
Рис. 2. Лягушка Литория Тайлера

Ноги и ступни лягушек

Структура ног и ступней сильно различается – в зависимости от того, где живут лягушки (на земле, в воде, на деревьях или в норах). Чтобы ловить добычу и убегать от хищников, лягушки должны двигаться очень быстро, и в этом им помогает адаптация. Большинство лягушек либо хорошо прыгают, либо происходят от видов, у которых костно-мышечная система уже была адаптирована под определенные условия:
  • Большеберцовая, малоберцовая кости и лапки слиты в единую сильную кость.
  • Сгиб и локтевой сустав передних конечностей также значительно усилены (чтобы поглощать толчок от посадки на землю после прыжка).

Конечности разных видов

Мышечная система также была модифицирована в процессе эволюции. Задние конечности предков лягушек предположительно содержали пары мышц, которые действовали в сопротивление друг другу (одна мышца для разгибания колена, другая – для сгибания), как это видно у большинства других животных. Рис. 3. Лягушка-квакша
Рис. 3. Лягушка-квакша
У современных лягушек почти все мышцы модифицированы – осталось лишь несколько небольших связок, чтобы вернуть конечность в исходное положение и выровнять тело после прыжка. Также значительно увеличены мышцы задних лап, которые составляют более 17% от общей массы лягушек. У многих лягушек на задних лапах есть перепонки, а их плотность прямо пропорциональна количеству времени, которое вид проводит в воде.
Важно! Африканская карликовая лягушка (Hymenochirus sp.) имеет полностью перепончатые пальцы ног, в то время как у белых лягушек (Litoria caerulea) древесных пород есть всего лишь четверть или половина перепонки.
У древесных лягушек есть присоски, расположенные на концах пальцев ног, которые помогают удерживаться на вертикальных поверхностях. Чтобы лапы прилипли к поверхности, лягушке нужно просто на нее надавить, а захват поддерживается за счет поверхностного натяжения. Это позволяет им подниматься по гладким поверхностям, но только при условии, что подушечки на лапах будут сухими. Рис. 4. Лягушка-бык
Рис. 4. Лягушка-бык

Кожа лягушек

Кожа выполняет респираторную функцию, может впитывать влагу и помогает контролировать температуру тела. Она имеет много желез, особенно на голове и спине, которые часто выделяют вредные и токсичные вещества. Липкая секреция поддерживает кожу влажной, защищает от попадания плесени и бактерий, делает животное скользким и помогает уйти от хищников. Кожа меняется каждые несколько недель. Обычно она разрывается посередине спины и по брюху, а затем освобождаются лапы. Затем старая кожа скатывается в направлении головы, где лягушка ее быстро съедает.

Терморегуляция

Будучи хладнокровными, лягушки должны поддерживать подходящие модели поведения, чтобы регулировать свою температуру. Чтобы прогреться, они должны находиться на солнце или на теплой поверхности. Если лягушки перегреются, они перебираются в тень или принимают позицию, при которой воздействию воздуха подвергается минимальная площадь кожи. Эта поза также используется для предотвращения потери влаги.
Рис. 5. Лягушка-голиаф
Рис. 5. Лягушка-голиаф
Цвет кожи лягушки используется для терморегуляции. В прохладных влажных условиях оттенок будет темнее, чем в жаркий сухой день.
Важно! Некоторые южноамериканские лягушки, например, Пятнистый Древолаз, или кокой, настолько токсичны, что одна капля секрета их кожи может убить взрослого человека. Ядовитые лягушки обычно очень яркие – это предупреждает хищников об опасности.

Сохранение влаги в организме

Многие лягушки способны поглощать воду с кислородом непосредственно через кожу, особенно вокруг области таза. Железы, расположенные по всему телу, выделяют слизь, которая помогает держать кожу влажной и уменьшает испарение. Определенные железы на лапах и спине самцов сосредоточены на производстве липких выделений для облегчения увлажнения. Подобные железы у древесных лягушек производят клейкое вещество. Некоторые из них уменьшают потерю влаги с помощью водонепроницаемого слоя кожи, а есть виды лягушек из Южной Америки, которые покрывают свою кожу восковой секрецией.
Важно! Чтобы сократить потерю влаги, некоторые виды перешли на ночное существование или на групповой отдых (дотрагиваясь друг к другу). Это уменьшает количество кожи, подверженной воздействию воздуха, и таким образом сокращает потерю влаги.
Рис. 6. Лягушка-бык
Рис. 6. Лягушка-бык

Камуфляж

Камуфляж – это эффективный защитный механизм у лягушек. Многие маскирующиеся лягушки ночные - в течение дня они ищут место, где могут слиться с фоном и оставаться незамеченными. Некоторые лягушки могут менять цвет, но обычно это ограничивается небольшим диапазоном. Например:
  • лягушка Litoria caerulea меняет цвет от бледно-зеленого до тускло-коричневого, в зависимости от температуры;
  • лягушка Pseudacris regilla может менять цвет с зеленого на коричневый (даже с пятнами), и делает это, в зависимости от времени года и общего цвета фона.
Такие особенности, как бородавки или складки кожи, обычно встречаются у земляных лягушек, для которых гладкая кожа не обеспечивала бы такой эффективный камуфляж. Некоторые виды лягушек способны менять свой цвет ночью и днем, так как свет и влажность стимулируют клетки пигментации и заставляют их расширяться или сокращаться. Рис. 7. Лягушка-бык
Рис. 7. Лягушка-бык

Место обитания лягушек

Для размножения лягушки должны обитать вблизи водоемов. Они встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и почти в каждой среде:
  • Лягушка Древолаз живет в тропических лесах Центральной и Южной Америки.
  • Леопардовые лягушки живут в северных районах Северной Америки на болотах и полях.
  • По данным National Geographic, Зеленоглазая лесная лягушка живет в покрытых мхом тропических лесах Квинсленда, Австралия.
  • Дождевая лягушка живет исключительно в Намибии и Южной Африке, вдоль побережья в песчаных дюнах.

Рацион

Лягушки едят все живое, что может поместиться у них во рту. Это пауки, черви, слизняки, личинки и даже мелкая рыба. Они ловят добычу с помощью липкого языка. Его движения настолько быстры, что у жертвы не остается возможности убежать. Рис. 8. Озерная лягушка
Рис. 8. Озерная лягушка
Язык лягушки может свернуться назад в рот за 0,15 секунды. Лягушки и жабы помогают контролировать популяцию насекомых во всем мире. Их аппетит к мелким вредителям обычно полезен, но иногда может привести к катастрофе. Теперь вы знаете, что лягушки имеют свои уникальные особенности строения, являются звеном в пищевой цепочке в природе. А еще далеко не все виды безобидны и безопасны для человека, о чем обязательно надо помнить, отправляясь в путешествия в тропические страны. Еще больше интересных фактов о лягушках смотрите в предложенном ниже видео.