Тема 2. Морфологические особенности и видовое разнообразие земноводных Беларуси.

Для получения хорошей конструкции устройства на печатной плате в соответствии с условиями их применения и другими характеристиками (термоудар, вибрация и т.д.) необходимо учитывать рассеиваемую компонентами мощность и механические условия работы. Размещение интегральных схем (ИС) на жесткой печатной плате должно быть таким, чтобы обеспечивалась эффективная теплопередача от кристаллов к теплообменным элементам конструкции устройства, а возможности разводки электрических связей не ущемлялись.

При использовании метода ПАФОС для изготовления печатных плат имеется большой запас плотности размещения проводников и межслойных переходов. В этом случае проводники и переходы на плате можно специфицировать на два вида: первый - проводники и переходы для передачи электрических сигналов, второй - проводники и межслойные переходы для теплопередачи от микросхем до теплообменников.

Конструкция представляет собой печатную плату со специальными проводниками и отверстиями в комплексе с металлической пластиной - слоем для увеличения отвода тепла от кристаллов. Для изготовления этого типа плат можно использовать производственную линию со стандартными установками. Установки для поверхностного монтажа компонентов также стандартные. Сочетанием указанных здесь принципов можно без каких-либо ограничений получать оригинальные конструкции, включая и трехмерные.

Тема 2. Морфологические особенности и видовое разнообразие земноводных Беларуси.

Цель занятия– усвоить морфологические особенности земноводных и их видовое разнообразие в Беларуси.

Земноводные — самый малочисленный класс позвоночных, включающий лишь около 2100 современных видов, представленных тремя отрядами: хвостатых, безногих и бесхвостых.

Из амфибий в Беларуси обитает 2 вида отряда хвостатых (тритоны) и 11 видов отряда бесхвостых (лягушки, жабы).

Бесхвостые земноводные (Anura) содержат наибольшее число — около 1800 — видов, приспособившихся к передвижению по суше прыжками при помощи удлиненных задних конечностей. Сюда относятся различные лягушки, жабы, чесночницы, жерлянки, квакши и т.п. Распространены бесхвостые по всем материкам, кроме Антарктиды.

Хвостатые земноводные (Caudata, или Urodela) более примитивны; их всего около 280 видов. К ним относятся всевозможные саламандры и тритоны, распространенные почти исключительно в северном полушарии.

Безногие земноводные (Apoda) объединяют примерно 55 видов тропических червяг, большинство из которых ведет подземный образ жизни. По-видимому, это очень древние земноводные, дожившие до наших дней благодаря приспособленности к роющему образу жизни.

Характерные черты организации земноводных следующие:

– тело слегка уплощено и подразделяется на голову, туловище и две пары пятипалых конечностей. У небольшой группы земноводных имеется хвост;

– кожа тонкая, голая, влажная, богатая слизистыми железами;

– череп подвижно соединен с позвоночником, который состоит из четырех отделов: шейного, туловищного, крестцового и хвостового. Плечевой и тазовый пояса обеспечивают конечностям опору. Скелет конечностей построен по типу системы подвижных рычагов, позволяющих животному передвигаться по твердой поверхности. В скелете много хряща;

– мышечная система состоит из отдельных дифференцированных мышц. Движения разных частей тела более разнообразны, чем у рыб;

– земноводные — хищники. У них развиты слюнные железы, секрет которых увлажняет ротовую полость, язык и пищу. Активно схваченная добыча переваривается в желудке. Последний отдел пищеварительного канала – расширенная клоака;

– органы дыхания взрослых животных – кожа и легкие, у личинок – жабры.

– сердце трехкамерное. Имеются два круга кровообращения: большой (туловищный) и малый (легочный). По артериям большого круга кровообращения течет смешанная кровь, и только головной мозг снабжается артериальной кровью.

– органы выделения — парные туловищные почки. Моча оттекает по двум мочеточникам в клоаку, а из нее — в мочевой пузырь. Выводимый конечный продукт азотистого обмена — мочевина.

– передний мозг земноводных по сравнению с таковым у рыб имеет большие размеры и разделен на два полушария. Мозжечок развит хуже в связи с малой подвижностью. Строение органов слуха и зрения приспособлено к жизни на суше. У личинок земноводных имеется орган боковой линии.

– оплодотворение внешнее, в воде. Развитие с неполным метаморфозом, со стадией рыбообразной личинки.

Передвигаются земноводные при помощи конечностей пятипалого типа с шарообразными суставами. Принципиальное отличие в строении наземных конечностей от строения плавников заключается в том, что они удлинены и расчленены на подвижно соединенные между собой отделы. Иными словами, скелет их устроен по принципу системы рычагов, и это уменьшает усилия, необходимые для поддержания и передвижения тела в пространстве. В связи с частными приспособлениями к тому или иному типу передвижения у разных представителей земноводных строение конечностей видоизменяется.

В связи с тем, что у земноводных конечности несут значительно большую нагрузку, чем органы передвижения водных позвоночных, у них прогрессивно развиваются пояса конечностей, обеспечивающие им прочную опору, но не прикрепляющиеся, как у рыб, к черепу. Развитие плечевого пояса выражается в том, что увеличена ширина как спинной, так и брюшной его части. Тазовый пояс отличается главным образом сильным развитием спинного отдела, отсутствующего у рыб. Прочность тазового пояса значительно возрастает у земноводных также благодаря тому, что он прикрепляется к крестцовому позвонку, получая, таким образом, опору на осевом скелете. Строение конечностей, а также их поясов у земноводных менее совершенно, чем у других наземных позвоночных. Это выражено в том, что пояса конечностей у них не полностью окостеневают и плечевой пояс не имеет связи с осевым скелетом. Плечо и бедро у земноводных располагаются параллельно поверхности земли под прямым углом к продольной оси тела. В результате движения животного однообразны и передвигается оно медленно и неуклюже. Конечности земноводных еще относительно слабы и приподнимают тело над субстратом недостаточно высоко. Это в полной мере применимо к современным хвостатым и особенно к древним, вымершим формам. Изменения в строении осевого скелета, также в строении черепа связаны у земноводных с новым типом дыхания и передвижения, появляющимся у них при выходе на сушу, и с особенностями ориентации в окружающей среде. В дополнение к туловищному и хвостовому отделам позвоночника, свойственным рыбам, у амфибий появился шейный и крестцовый отделы, каждый из которых представлен всего лишь одним позвонком. Появление крестцового позвонка связано с прикреплением таза к осевому скелету, ставшему порой для задних конечностей.

Череп сочленяется с позвоночником подвижно (двумя мыщелками). Первичная верхняя челюсть (нёбно-квадратный хрящ) срастается с черепной коробкой (аутостилия), и подвесок (гиомандибуляре) превращается в слуховую косточку. Строение органа слуха более совершенно, чем у рыб: кроме внутреннего уха, имеется еще и среднее. Глаза приспособлены к видению на большом расстоянии.

Наличие первого позвонка, подвижно сочлененного с черепом, обеспечивает поднимание и опускание головы. Подвижность головы у амфибий приобрела особое значение в связи с тем, что в их жизни возросла роль органов чувств, расположенных в голове. Кроме того, приподнимание головы способствует выполнению дыхательных движений, а также открыванию рта. Важнейшие изменения в строении черепа в связи с выходом на сушу произошли в соответствии с изменением в системе органов дыхания. Прежде всего, вместе с исчезновением жабр редуцировались также жаберная крышка и жаберные дужки, которые частично превратились в подъязычный скелет, формирующийся и за счет нижнего элемента подъязычной дуги.

Таким образом, почти все характерные морфо-физиологические особенности земноводных прямо или косвенно, связаны с выходом их на сушу и служат приспособлением к новым условиям обитания.

Скелет лягушки: 1 —кости стопы; 2 —голень; 3—бедренная кость; 4 — подвздошная кость; 5 —уростиль; 6 — крестцовый позвонок; 7 — шейный позвонок; 8 — череп; 9 — лопатка; 10—грудина; 11 — плечевая кость; 12 — предплечье; 13 — кости кисти.

Разнообразие земноводных и их значение. В Беларуси обитают представители двух отрядов: Бесхвостые и Хвостатые.

Класс земноводные

Отряд Бесхвостые — наиболее многочисленный (около 1800 видов) и широко распространенный (кроме Австралии и Антарктиды). К нему принадлежат лягушки, жабы, квакши. Лягушки озерная, прудовая, травяная, остромордая часто встречаются на территории Беларуси. В отличие от лягушек жабы меньше зависят от воды. Кожа у жаб более сухая и частично ороговевшая. Задние конечности значительно короче, чем у лягушек. Охотятся они ночью. Наиболее распространены серая и зеленая жабы. Камышовая жаба занесена в Красную книгу Республики Беларусь.

Краснобрюхая жерлянка

Краснобрюхая жерлянка мелкое животное, максимальный размер тела до 64 мм. Сверху коричнево-серого или темного цвета, с темными и реже зелеными пятнами. Снизу с оранжевыми или красными, изредка желтоватыми пятнами, которые могут сливаться, на темном (серовато- или синевато-черном) фоне с белыми точками. Бугорки на коже уплощенные, без острых шипиков:

Oбыкновенная чесночница Pelobates fuscus insubricus

Oбыкновенная чесночница или толстоголовая травянка (лат. Pelobates fuscus) — вид

Длина тела 4-6 см, масса 6-20 г. Тело овальное, слегка приплюснутое. Конечности относительно короткие. Кожа гладкая. Отличительным признаком является вертикальный зрачок и очень большой лопатоподобный твёрдый желтоватый пяточный бугорок. Окраска неяркая, верх светло-серый, иногда тёмно-серый, с желтоватым или бурым оттенком, на этом фоне выделяются тёмно-оливковые, тёмно-коричневые или чёрные с красными точками пятна различной формы и размера; низ светлый (серовато-белый), с небольшой желтизной, с тёмными пятнами, иногда без пятен. Многочисленные кожные железы выделяют ядовитый секрет, который имеет запах чеснока (отсюда и название). Головастики чесночниц очень крупные: длина вместе с хвостом достигает 10 см и более.

В Беларуси чесночница — довольно обычный вид, распространённый по всей территории.

Чесночница обыкновенная — наземный вид, придерживается мест с лёгкими и рыхлыми почвами. На слегка влажном песке успевает за 2-3 минуты полностью закопаться в землю, разгребая для этого землю задними конечностями. Обычно закапывается на древное время. На зимовку зарывается в почву на глубину не менее, чем 30-50 см либо использует иные убежища (норы грызунов, подвалы).

Сем. Наст. жабы (Bufonidae)

Серая жаба (Вufo bufo)

Серая, или обыкновенная, жаба (Вufo bufo) самая крупная из наших жаб (до 200 мм). Сверху она бурого цвета, снизу — грязно-белого или желтоватого. Весной серые жабы появляются, когда температура почвы на глубине 20 см поднимается в 6,7—7,3 °С. Весной критическая температура активности жаб составляет 5—6°С, летом 11–12 °С. При более низкой весенней температуре животные вновь теряют активность на 2–3 недели. Время размножения их коротко период предшествующий икрометанию, длится от 3—6 до 14 суток. Для размножения приходят в один и тот же водоем. Самцы этих пар более крупные чем в целом самцы, живущие на данной территории. Обыкновенная жаба менее плодовита, чем зеленая. Она откладывает 1200—6840 икринок. Процесс икрометания у этого вида не растянут, и жабы задерживаются в водоеме всего 6—8 суток. Икрометание у одной особи длится от 6—10 до 24 ч. Личинки покидают яйцо на ранних стадиях развития, когда есть лишь хвостовая почка и зачатки неразветвленных наружных жабр, которые исчезают затем через 8 суток

.

Камышовая жаба

Камышовая жаба (Bufo calamita) - сверху оливкового, буроватого, иногда серо-песочного цвета, часто с пятнистым рисунком (пятна темного или зеленоватого цвета), иногда без него. Вдоль спины жабы пролегает тонкая желтоватая или светлая полоса (иногда отсутствует), 6-8 см, редко до 10 см.

Это самая громкая жаба (голос самцов слышен на несколько километров) и в то же время самая маленькая из европейских жаб. Паротоидные железы расположены позади глаз. Глазной зрачок горизонтальный. Околоушные железы округло-треугольные. Кожа с крупными бугорками каштанового или слегка красноватого цвета. Снизу серо-белая. Кожа задней части брюха зернистая. Самец с непарным горловым резонатором. Внутренний и второй палец жабы приблизительно одной длины. Выступающая вдоль голени складка кожи всегда очень отчетлива, а сочленовная мозоль (под последним суставом четвертого пальца) бывает всегда парной. Горло у самцов лиловое, у самок белое.

Камышовая жаба не может высоко и далеко прыгать. Плохо плавает (в глубоких водоемах быстро тонет). Способна выбраться из глубокой ямы, взобраться на пень, прогуляться по шероховатой коре чуть наклонного древесного ствола. При виде врага камышовая жаба старается убежать, но если ее обеспокоили и захватили врасплох, то от страха она стягивает свою кожу, из-за чего все кожные железы опоражниваются и покрывают животное белой пенистой жидкостью, распространяющей неприятный запах.

Камышовая жаба ведет ночной образ жизни. Бегает на всех четырех ногах, согнув спину.

Жаба зеленая

Жаба зелёная (Bufo viridis) окрашена сверху в светло-серо-оливковые тона с крупными темно-зелеными пятнами, отороченными узкой черной каймой. Кожа бугорчатая, по бокам головы два крупных скопления ядовитых желез — паротиды. Несмотря на широкое распространение, зеленая жаба обладает качествами, характеризующими ее как южное животное. Так, ее мышечная ткань отличается значительной теплоустойчивостью, и лучше всего этот вид в опытных условиях чувствует себя при 33°. Зеленая жаба ведет наземный образ жизни, проводя в водоемах лишь незначительное время в период икрометания. Занимает наиболее сухие места обитания, недоступные другим земноводным. Летом зеленые жабы начинают кормиться около 8 часов вечера. К 11—12 часам ночи их желудки бывают максимально наполнены. Осенью жабы выходят на охоту уже в 5 часов вечера. Иногда они активны и днем. Все корма зеленая жаба добывает на суше. У жабы малоподвижный язык, на значительном протяжении прикрепленный ко дну ротовой полости, способен лишь немного вываливаться набок. Его движения не могут компенсировать малую подвижность животного. Угол, образуемый телом и горизонтальной поверхностью, у жаб невелик. Это также способствует тому, что они берут добычу в «нижнем ярусе», с земли. Единственное средство защиты этого небыстро передвигающегося животного — ядовитые железы. Кожа спинной стороны тела жаб несет две крупные околоушные ядовитые железы — паротиды и множество мелких одиночных ядовитых желез. Околоушные железы, выделяя яд при надавливании на них, действуют независимо от физиологического состояния организма. Для человека ядовитые выделения наших жаб не опасны.

Сем. Квакши (Hylidae)

Обыкновенная квакша

Размеры обыкновенной квакши (Hyla arborea) — 35 - 45 мм. Сверху она окрашена в ярко-зеленый цвет, а внизу в желтовато-белый. Верх отделяется от низа тонкой, расширяющейся сзади черной полосой, имеющей сверху белую каемку. Окраска квакш очень изменчива. Встречаются молочно-белые, лимонно-желтые, сиреневые, серые, почти черные и, наконец, пятнистые экземпляры. Это изменение окраски, очевидно, связано с действием температуры и влажности. При понижении температуры и увеличении влажности животные темнеют. Однако и в совершенно одинаковых природных условиях можно одновременно встретить квакш совершенно различной окраски.

Сем. Наст. лягушки (Ranidae)

В Европе и Беларуси распространены три вида лягушек (семейство Настоящих лягушек (Ranidae)), которые не только размножаются в воде, но и проводят в ней большую часть своей жизни: лягушка прудовая (Rana lessonae), озерная (R. ridibunda) и съедобная (R. esculenta). Все три вида - крупные (5-15 см) зеленые или зелено-коричневые лягушки с более или менее заметными черными пятнами. Это их громкие голоса слышны в хорошую погоду с мая до июля - августа. Зиму большинство водных лягушек (около 85%) проводят на суше, в лесистой местности, зарываясь на 3 - 7 см в грунт, под мох, опавшие листья и ветки. Интересно, что температура в местах зимовки лягушек выше, чем в среднем по лесу. В течение зимы многие лягушки перемещаются с места на место, если погода позволяет, поэтому теплую зиму они теряют больше веса, чем за холодную.

Травяная лягушка (Rana temporaria)

Травяная лягушка (R. temporaria) по внешнему виду очень напоминает остромордую, но отличается более крупным телом (длиной до 100 мм), темным мрамороподобным рисунком на брюхе, тупой мордой и низким внутренним пяточным бугром. В брачное время у самца голубеет горло, а на первом пальце передних ног становятся ясно заметны четырехраздельные черные шершавые бугры. Типичная лесная форма, в Европе травяная лягушка встречается и в лесостепи, в степи заходит лишь по поймам рек. Этот многочисленный вид все лето проводит на суше, удаляясь от водоемов на значительные расстояния, но населяя лишь влажные биотопы.