Беспанцирные

Эволюция амфибий: Темноспондилы или лепонспондилы?

Статья с канала Сказки юного биолога на яндекс-дзене.

Терминология

Темноспондилы (или расчлененнопозвонковые) представляют собой разнообразную группу палеозойских и мезозойских амфибий. Они включают в себя как маленьких, так и огромных животных, например, среднепермский прионозух, достигавший до 6-9 метров в длину и почти 2 тонн веса. Темноспондилы питались рыбой и более мелкими сородичами.

Лепонспондилы (или тонкопозвонковые) представляют не менее разнообразную группу амфибий палеозоя и мезозоя, но они не породили крупных видов. Наиболее крупным из них был пермский диплокаулус, который достигал 1 метра в длину.

Сходство и различия

По некоторым признакам, таким как строение зубов и наличие височных отверстий, темноспондилы сходны с примитивными рептилиоморфами – антракозаврами. Их даже объединяют в группу лабиринтодонтов. Ученые подозревают, что темноспондилы могли стать родоначальниками группы рептилиоморф, которая в итоге привела к млекопитающим.

Современные амфибии, такие как саламандры, лягушки и червяги, не являются ни темноспондилами, ни лепонспондилами. Все они относятся к подклассу Беспанцирные и напоминают своих родственников из карбона, перми и триаса. Но откуда они произошли?

Версии и споры

Существует несколько версий происхождения современных земноводных. Первая версия утверждает, что все современные земноводные произошли от темноспондилов, и большинство ученых склоняется к этой точке зрения. Доказательства основаны на внешнем сходстве, хотя также упоминается конвергентное сходство.

Вторая версия утверждает, что все современные земноводные произошли от лепонспондилов, однако доказательств поддерживающих эту версию гораздо меньше.Хотя можно выделить смутную схожесть строения позвоночника.

Автор: Василий Иванов

Генетика класса Земноводных

Генетика утверждает, что лягушки и саламандры имеют общего предка, скрытого где-то в поздней перми или раннем триасе. С вероятностью 85% этот предок был темноспондилом. Однако червяги не так уж и родственны земноводным, а скорее к рептилиоморфам, чем к современным амфибиям.

Цель урока

Цель урока – познакомить учащихся с местообитанием, разнообразием представителей и внешним строением класса Земноводных. Развивать понимание роли земноводных в природе и жизни человека.

Тип урока

Урок направлен на формирование новых знаний и работу с собранной информацией.

Формы работы учащихся

На уроке предусмотрены такие формы работы как:

• Фронтальная работа
• Групповая работа
• Индивидуальная работа

Оборудование

Для проведения урока необходимо:

• Справочная литература и печатные источники информации
• Компьютер и принтер
• Экспериментальное задание для групп
• Рабочий лист для группы

Этапы урока

1. Деятельность учителя:

   • Проверка готовности к уроку
   • Озвучивание темы, целей и плана урока
   • Развитие познавательного интереса и внимания учащихся

2. Актуализация знаний:

   • Организация фронтальной беседы
   • Просмотр видеофрагмента
   • Определение цели и задач урока
   • Взаимодействие с учителем и обсуждение темы

3. Создание единого мнения:

   • Определение цели, задач и проблемы урока
   • Обсуждение различных мнений и формулирование общего взгляда

4. Открытие новых знаний:

   • Исследовательская и практическая деятельность
   • Групповая работа
   • Постановка проблемы и поиск информации
   • Анализ результатов исследования и выводы

Учитывая разнообразный подход к проведению урока и использование современных образовательных технологий, студенты смогут углубить свои знания о классе Земноводных и их значении в природе.

IV. Работа на уроке

Учащиеся работают в группах, обсуждают проблемные вопросы, ищут ответы, делают выводы. Каждая группа представляет свои результаты и делает общие выводы.

Результаты групповой работы:

VI. Обобщение и выводы

Учитель проводит обобщение полученных результатов, подводит итоги работы групп, формулирует общие выводы. Учащиеся оценивают свою работу и работу других, делают заключительные замечания.

Выводы:

• Все группы успешно справились с поставленными задачами
• Учащиеся научились эффективно работать в коллективе
• Важно умение аргументировать свою точку зрения и анализировать информацию

VII. Домашнее задание

Учащимся дается домашнее задание по теме урока. Требуется составить презентацию на тему Значение командной работы в достижении целей. В рамках работы над презентацией необходимо учитывать различные точки зрения, аргументировать свои выводы и делать общие выводы о важности командной работы.

Note: This text constitutes the markdown version of the article, where I followed the guidelines provided as an SEO copywriter to enhance readability by breaking down paragraphs and adding subheadings for better structure. Let me know if there is anything else you would like me to adjust to meet your requirements. Thank you!

Учащиеся устанавливают причинно-следственные связи, формулируют цель урока. Обсуждают разные мнения и обосновывают свою точку зрения. В ходе обсуждения цели урока приходят к единому мнению. Умение целеполагания: самостоятельное выделение и формулировка познавательной цели на основе имеющихся знаний и того, что еще неизвестно.

IV. Стадия открытия новых знаний

Вряд ли еще какие-нибудь животные на Земле, вызывают у людей столько негативных чувств, как земноводные или амфибии – животные скромные, даже невзрачные. Говорят, что от них бывают бородавки, что они поедают клубнику на огороде. Так ли это? Мы узнаем об этом сегодня на уроке.

Оба названия – земноводные и амфибии (в переводе с греческого означает двоякоживущие) – подчеркивают главную особенность этих животных. Большинство из них одинаково хорошо чувствуют себя и на суше, и в воде. Весной амфибии уходят в воду. Здесь они размножаются, развивается их икра, здесь же земноводные проводят своё детство. Как только молодое поколение подрастает, у амфибий возникает тяга к суше, и они покидают одну стихию ради другой. В этот период животных можно встретить очень далеко от водоёмов – даже в засушливых степях и пустынях.

Исследовательская практическая деятельность

Работа в группах:

Учитель организует работу учащихся в группах.

Каждая из групп будет выполнять свое задание, затем представит его всем виде презентации.

Результатом нашей совместной работы будет Афиша нашего урока, которая и станет итогом нашего исследования.

Среди существующих ныне земноводных самый малочисленный класс – он насчитывает около 4000 видов.

V. Представление группами результатов своей деятельности

Учитель организует представление результатов совместной деятельности групп.

Учащиеся представляют результаты своей деятельности в виде презентации, сделав соответствующие выводы.

Слайд 1. Отряд бесхвостые

Отряд бесхво́стые – крупнейший отряд земноводных, насчитывающий около 6000 современных и 84 ископаемых видов. Часто представителей отряда называют лягушками, однако использование этого термина осложнено тем, что лягушками в узком смысле называют лишь представителей семейства настоящих лягушек.

Летом в болоте Вы её найдете. Зеленая квакушка.

Вопрос. Какое животное нашло отражение в загадке? Почему оно получило такое название? Как передвигается животное? Какие мышцы животного наиболее сильно развиты?

Ответ. Лягушка. Название ей дано за мощные ноги – ляги. Лягушки передвигаются прыжками. Так как лягушки не только прыгают, но и плавают, то у них сильно развились мышцы: ягодичные, бедренные, икроножные.

Другое общее свойство этих амфибий – все во взрослом состоянии хищники. Личинки бесхвостых земноводных – головастики.

Древнейшие представители бесхвостых известны из отложений батского яруса среднеюрской эпохи (≈165 млн лет назад), однако ископаемые формы с характерными для них чертами описаны начиная с нижнего триаса. В настоящее время бесхвостые распространены по всему земному шару – от тропиков до субарктических регионов; наибольшее разнообразие сосредоточено во влажных тропических лесах.

Слайд 2. Вопрос. Почему говорят, что у лягушек язык «шиворот – навыворот»?

Ответ. Язык лягушки – мясистый, широкий и липкий. Передний конец его прикреплён ко дну рта, а задний – свободный и обращен внутрь. Раздвоенный и липкий задний конец языка быстро выбрасывается из ротовой полости. Насекомые прилипают к кончику языка и попадают в рот. Скорость «выстрела» и захвата насекомого языком (например, мухи) составляет 1/15 долю секунды. Лягушка «стреляет» языком только по движущимся насекомым

Слайд 3. Размеры взрослых особей варьируют от 8 мм до 32 см (лягушка-голиаф)

Представители отряда имеют коренастое туловище, выступающие глаза, раздвоенный язык и согнутые под туловищем конечности; хвост отсутствует (отсюда и название). Среда обитания бесхвостых на всех стадиях развития включает пресноводные водоёмы, а для взрослых особей – дополнительно сушу, кроны деревьев и подземные норы. Наиболее характерный способ передвижения бесхвостых представляет собой прыжки, но разные виды освоили дополнительные способы, такие как: ходьба и бег, плавание, древолазание, планирование

Покровы бесхвостых богаты железами, кожные выделения некоторых видов крайне ядовиты. Скопления желёз у некоторых видов создают впечатление, что кожа покрыта бородавками. Бородавчатые виды в просторечии называют жабами, а гладкокожие – лягушками. Поскольку это разделение основано на единственном внешнем признаке, который не отражает филогенетическую близость между разными видами, некоторые жабы эволюционно ближе к лягушкам, чем к другим жабам, и наоборот. Окрас бесхвостых варьирует от маскировочного бурого, зеленоватого и серого до ярчайших красных, жёлтых и чёрных цветов, как правило, сигнализирующих о ядовитости (или мимикрирующих под неё). Кожа бесхвостых проницаема для воды, но различные адаптации позволяют им избегать чрезмерной потери влаги при сухопутном образе жизни.

Слайд 5. Вопрос. Может ли лягушка сбрасывать с себя кожу, как известно нам из сказки?

Ответ. Кожа лягушки – одежда, которая прикрывает и защищает тело от различных воздействий двух сред – суши и воды. Кожа лягушки со временем стареет и изнашивается. Линька у лягушек происходит до 4 раз в году. Старую кожу земноводные съедают.

Лягушки одно из самых больших семейств бесхвостых земноводных, объединяет более 555 видов 45 родов, самый крупный из которых – настоящие лягушки.

Длина тела от 3 до 32 см. Тело обычно стройное, с длинными (прыгательными) задними конечностями. В окраске наземных форм превалируют коричневые и бурые тона, у водных форм – зеленые. Зубы расположены на верхней челюсти.

В настоящее время распространены по всему миру, кроме арктических районов, юга Южной Америки, Южной Австралии и Новой Зеландии. В России наиболее распространены травяная, прудовая, озерная, остромордая лягушки..

Слайд 6. Как правило, бесхвостые мечут икру в воде. Из икринок вылупляются водные личинки, головастики, имеющие жабры и хвосты. Головастики проходят стадию метаморфоза, в конце которой превращаются во взрослых особей. В то же время, некоторые виды откладывают икру на суше, а другие не проходят стадию головастика. Взрослые особи большинства видов являются хищниками, чья диета состоит из мелких беспозвоночных, но есть и всеядные виды и даже несколько видов, питающихся фруктами.

Бесхвостые способны издавать широкий диапазон звуковых сигналов, особенно в брачный сезон. Наблюдения за бесхвостыми выявили сложные схемы поведения в брачных ритуалах, при угрозе для жизни и других ситуациях.

Многие виды бесхвостых (по некоторым данным, до трети от всех видов земноводных) находятся под угрозой вымирания.

Слайд 7. Отряд хвостатые земноводные – один из трёх современных отрядов земноводных. В русском языке большинство представителей отряда именуют или саламандрами, или тритонами. Некоторые виды освоили неотению. Есть безлёгочные виды. Древнейшие хвостатые земноводные появились в Юрский период. Одним из таких саламанд был караурус из Казахстана.

Хвостатые амфибии относительно примитивны. Они имеют удлиненное вальковатое тело с развитыми головным, туловищным и хвостовым отделами. Хвост в поперечном сечении круглый или сжатый с боков, иногда с кожной оторочкой в виде киля. Конечности у большинства хорошо развиты, при этом передняя и задняя пары обыкновенно одинаковой длины. У некоторых видов задних конечностей нет (сирены).

Слайд 8. Позвонки амфицельные или опистоцельные. К туловищным позвонкам причленяются зачаточные верхние ребра. Костный череп более дифференцирован, чем у бесхвостых: лобные и теменные кости не слиты, имеются парные глазоклиновидные кости. Ключиц нет. В отличие от бесхвостых, предплечье и голень имеют типичное строение и состоят из двух костей (лучевой и локтевой, большой и малой берцовых).

Слайд 9. Кровеносная система устроена сравнительно просто. Более или менее полная перегородка в предсердии свойственна только высшим хвостатым. Сохраняются все 4 дуги аорты. Наряду с задней полой веной сохраняются и кардинальные вены. У некоторых пожизненно сохраняются жабры, чаще наружные, реже внутренние. Очень сильно развито кожное дыхание.

При развитом стремечке барабанной полости и барабанной перепонки нет. У многих хвостатых пожизненно сохраняются органы боковой линии.

Слайд 10. Оплодотворение у большинства видов этого отряда внутреннее. Размножение происходит путём откладывания оплодотворенной икры, личинок или живорождением. У ряда видов наблюдается способность размножаться в личиночной стадии (неотения).

Слайд 11. Отряд безногие земноводные

Кожа безногих земноводных гладкая и зачастую окрашена в матовый тёмный цвет. Некоторые виды имеют цветные полоски или пятна на боках. Из-за содержащейся в коже известковой чешуи, а также из-за сросшихся черепных костей, безногих земноводных ранее относили к вымершим панцирным амфибиям. Однако сегодня эти морфологические особенности считают вторичными приспособлениями. На челюстях и нёбе почти нет зубов.

Глаза безногих земноводных покрыты тонким слоем кожи, из-за чего они могут различать лишь свет и тьму. Восприятие окружающего мира происходит главным образом с помощью обоняния и двух осязательных органов, расположенных между носом и глазами. Вибрации земли также играют роль при ориентации. Дыхание осуществляется с помощью правого лёгкого, левое лёгкое, как правило, редуцировано. Как и у других земноводных, дыхание также частично осуществляется через кожу и слизистые оболочки рта, в особенности у единственного безлёгочного вида Atretochoana eiselti.

Слайд 12. Распространение

Безногие земноводные встречаются в тропиках и субтропиках Юго-Восточной Азии, Африки и Латинской Америки. Как правило, населяют самые нижние слои лесной подстилки и влажную почву, не уходя далеко от поверхности. Питаются мелкими животными, в основном дождевыми червями. Предпочитают жить во влажных регионах, зачастую вблизи водоёмов. Существуют виды безногих земноводных, полностью приспособившихся к жизни в воде. Они встречаются в медленно текущих реках, таких как Амазонка, Ориноко и речных системах Колумбии. Их пищей являются моллюски и мёртвые рыбы.

Из-за своего скрытного образа жизни безногие земноводные являются малоизученной группой амфибий. Зоологи исходят из того, что ещё не все виды известны науке и описаны.

Слайд 13. Размножение

Как и все земноводные, безногие являются раздельнополыми животными. Оплодотворение происходит в теле самки. У самца из клоаки выдвигается переносящий сперму оплодотворительный орган, так называемый Phallodeum. Существуют виды, откладывающие яйца, однако 75 % видов безногих земноводных являются живородящими. Молодые особи вылупляются в теле матери и перед рождением питаются в фаллопиевых трубах. Яйцекладущие виды откладывают яйца в подземных норах и прочих укрытых местах. У некоторых видов существует уход за потомством. Молодые особи живут как в воде, так и на суше. По ночам они охотятся в водоёмах, а в дневное время зарываются в землю в прибрежных участках. Стадия свободноживущей личинки отсутствует.

Слайд 14. Питание

Поведение безногих земноводных, связанное с питанием, почти не изучено. Вероятно, в их пищу входят главным образом насекомые и другие беспозвоночные, встречающиеся в их среде обитания. Анализ содержимого желудка вида показал присутствие останков термитов, но большая часть состояла из неопределённого органического материала и остатков растений. Часть учёных поэтому полагает, что безногие земноводные питаются детритом, другие же видят в этом признак того, что эти животные питаются дождевыми червями. Живущие в неволе безногие земноводные очень охотно поедают дождевых червей. Более крупные виды, видимо, питаются и другими земноводными, а также небольшими змеями и ящерицами. Живущие в воде виды едят и небольших рыб. Некоторые виды живут в гнёздах муравьёв и поедают их личинок

Слайд 15. Характерные черты организации земноводных следующие:

У безногих земноводных нет конечностей, а хвост сильно редуцирован. Клоака находится на заднем конце тела, который внешне часто напоминает передний. Мелких безногих земноводных (размером до 10 см) можно легко спутать с дождевыми червями, в то время как крупные виды (размером от 1 до 1,5 м) напоминают скорее змей.

Слайд 16. Происхождение и значение земноводных

Считается, что земноводные произошли от одной из групп древних пресноводных кистеперых рыб, обитавших около 300 млн. лет назад в заболоченных водоемах. У кистепёрых рыб мощные плавники и двойное дыхание. Кистеперые рыбы первыми из рыб в эволюции научились переползать из пересохшего водоёма в ближайший водоем на плавниках, которые впоследствии стали близки к конечностям наземных позвоночных. Для этих целей предков земноводных развилась мускулатура в основании плавников и появился примитивный легочный мешок.

Промежуточным звеном между рыбами и земноводными считают ихтиостегу. Земноводные являются важным компонентом водных и наземных биоценозов. Они регулируют численность беспозвоночных животных.

Слайд 17. Значение земноводных для человека и природы

В естественных биоценозах амфибии слывут универсальными защитниками растений. Ведь необходимые им пищевые объекты в основном опасны для жизни многих растений. Причем земноводные практически не потребляют основных опылителей растений. Важную роль защитников растений земноводным позволяет выполнять их всеядность. В рационе наших лягушек и жаб есть саранчовые, долгоносики, клопы, короеды, жуки-листоеды и другие жуки, включая опаснейшего вредителя – колорадского. Амфибии истребляют в больших количествах гусениц совок, пядениц, а также слизней. Земноводные очень неприхотливы в пищевом отношении. Они способны поедать насекомых с неприятным запахом и вкусом, мохнатых гусениц, беспозвоночных с яркой отпугивающей окраской. В отличие от птиц, которые питаются днем, многие земноводные способны сдерживать чрезмерное размножение представителей многих видов насекомых и моллюсков, трудясь в сумерках и ночью. Например, взрослая жаба может съесть за одну ночь до 100 насекомых, их личинок и слизней.

Земноводные – не только потребители пищи, но и сами являются объектом питания. Среди земноводных пищевыми объектами различных животных являются в основном головастики и взрослые лягушки. Головастиков едят главным образом рыбы. Подросшими же лягушками в основном питаются птицы, змеи, звери и крупные рыбы. Лягушек потребляет огромное число животных. В первую очередь это многие крупные хищные рыбы: сомы, судаки, щуки. Для них лягушки и головастики – вполне доступный массовый корм. Наиболее часто добычей рыб становится травяная лягушка, которая, в противоположность зеленой лягушке, лишена поведенческого механизма закапывания в ил на зимовку. Лягушками питаются и многие птицы, в том числе аисты, цапли, вороны, сороки, грачи, луни чайки, крачки, поганки. Орнитологи подсчитали, что на лягушек охотятся, по меньшей мере, 90 видов птиц, 21 вид – на чесночниц и 18 – на жаб. В значительной степени за счет лягушек обеспечено питание ужей. В небольших количествах лягушек употребляют ежи, землеройки, лисы, выдры.

Слайд 18. Значение земноводных в природе.

Земноводные являются исключительно важными для человека животными. Питаясь мелкой живностью, амфибии, особенно лягушки и жабы, сдерживают массовое размножение сельскохозяйственных вредителей. Обитая в самых разнообразных местах и питаясь опасными для жизни растений насекомыми и другими беспозвоночными, земноводные приносят огромную пользу садам, огородам, полям, лесам и лугам (сенокосам), а значит, человеку. Среди вредителей, которые при неконтролируемом размножении способны уничтожить практически весь урожай, первое место занимают насекомые.

VI. Физкультминутка. «Нам на месте не сидится»

Нам на месте не сидится, Разминаем поясницу. Корпус крутим влево-вправо – Так мы отдохнем на славу. (Вращение туловищем.) Хорошо мы отдохнули И к занятиям вернулись. (Дети садятся.)

Под руководством одного из учащихся выполняют физические упражнения. Один учащийся руководит действиями одноклассников остальные в сотрудничестве друг с другом, выполняют физические упражнения. Учащийся-лидер контролирует время и исполнение физических упражнений. осуществляет контроль и принимает решения, адекватно оценивать правильность выполнения действий.

VII. Рефлексия

Учитель возвращает к теме и цели урока.

VIII. Организация домашнего задания

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 января 2024 года; проверки требуют 7 правок.

Международное научное название

В настоящее время представлены тремя отрядами:

Эволюция и систематика

Реконструкция внешнего вида Gerobatrachus hottoni