Головастик американской лягушки. Что происходит с головастиком американской лягушки по мере его превращения во взрослое животное? Привлекательны и смертельно опасны
Почки расположены забрюшинно (ретроперитонеально) по обе стороны от позвоночника, причем правая почка несколько ниже левой. Нижний полюс левой почки лежит на уровне верхнего края тела III поясничного позвонка, а нижний полюс правой почки соответствует его середине. XII ребро пересекает заднюю поверхность левой почки почти на середине ее длины, а правую - ближе к ее верхнему краю.
Почки имеют бобовидную форму. Длина каждой почки составляет 10–12 см, ширина - 5–6 см, толщина - 3–4 см. Масса почки составляет 150–160 г. Поверхность почек гладкая. В среднем отделе почки имеется углубление - почечные ворота (hilus renalis), в которые впадают почечная артерия и нервы. Из почечных ворот выходят почечная вена и лимфатические протоки. Здесь же расположена почечная лоханка, которая переходит в мочеточник.
На разрезе почки хорошо заметны 2 слоя: корковое и мозговое вещество почки. В ткани коркового вещества находятся почечные (мальпигиевы) тельца. Во многих местах корковое вещество глубоко проникает в толщу мозгового в виде радиально расположенных почечных столбов, которые разделяют мозговое вещество на почечные пирамиды, состоящие из прямых канальцев, образующих петлю нефрона, и из проходящих в мозговом веществе собирательных трубок. Верхушки каждой почечной пирамиды образуют почечные сосочки с отверстиями, открывающимися в почечные чашки. Последние сливаются и образуют почечную лоханку, которая переходит затем в мочеточник. Почечные чашки, лоханка и мочеточник составляют мочевыводящие пути почки. Сверху почка покрыта плотной соединительнотканной капсулой.
Мочевой пузырь располагается в полости малого таза и лежит позади лобкового симфиза. При наполнении мочевого пузыря мочой его верхушка выступает над лобком и соприкасается с передней брюшной стенкой. У женщин задняя поверхность мочевого пузыря соприкасается с передней стенкой шейки матки и влагалища, а у мужчин прилежит к прямой кишке.
Женский мочеиспускательный канал короткий - длиной 2,5–3,5 см. Длина мужского мочеиспускательного канала около 16 см; его начальная (предстательная) часть проходит через предстательную железу.
Главная особенность кровоснабжения почечного (коркового) нефрона состоит в том, что междольковые артерии дважды распадаются на артериальные капилляры. Это так называемая «чудесная сеть» почки. Приносящая артериола после входа в клубочковую капсулу распадается на клубочковые капилляры, которые затем объединяются снова и образуют выносящую клубочковую артериолу. Последняя после выхода из капсулы Шумлянского-Боумена вновь распадается на капилляры, густо оплетающие проксимальные и дистальные отделы канальцев, а также петлю Генле, обеспечивая их кровью.
Второй важной особенностью кровообращения в почке является существование в почках двух кругов кровообращения: большого (коркового) и малого (юкстамедуллярного), соответствующих двум типам одноименных нефронов.
Клубочки юкстамедуллярных нефронов также располагаются в корковом веществе почки, но несколько ближе к мозговому слою. Петли Генле этих нефронов глубоко опускаются в мозговое вещество почки, достигая вершин пирамид. Выносящая артериола юкстамедуллярных нефронов не распадается на вторую капиллярную сеть, а образует несколько прямых артериальных сосудов, которые направляются к вершинам пирамид, а затем, образуя поворот в виде петли, возвращаются обратно в корковое вещество в виде венозных сосудов. Прямые сосуды юкстамедуллярных нефронов, располагаясь рядом с восходящим и нисходящим отделами петли Генле и являясь существенными элементами противоточно-поворотной системы почек, выполняют важную роль в процессах осмотической концентрации и разведения мочи.
Строение почекПочки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме много функций. Одни из них прямо или косвенно связаны с процессами выделения, другие - не имеют такой связи.
У человека имеется пара почек, лежащих у задней стенки брюшной полости по обе стороны позвоночника на уровне поясничных позвонков. Вес одной почки составляет около 0,5% общего веса тела, левая почка слегка выдвинута вперед по сравнению с правой почкой.
Кровь поступает в почки через почечные артерии, а оттекает от них по почечным венам, впадающим в нижнюю полую вену. Образующаяся в почках моча стекает по двум мочеточникам в мочевой пузырь, где накапливается до тех пор, пока не будет выведена через мочеиспускательный канал.
На поперечном разрезе почки видны две ясно различимые зоны: лежащее ближе к поверхности корковое вещество почки и внутреннее мозговое вещество почки. Корковое вещество почки покрыто фиброзной капсулой и содержит почечные клубочки, едва видные невооруженным глазом. Мозговое вещество состоит из почечных канальцев, почечных собирательных трубок и кровеносных сосудов, собранных вместе в виде почечных пирамид. Верхушки пирамид, называемые почечными сосочками, открываются в почечную лоханку, образующую расширенное устье мочеточника. Через почки проходит множество сосудов, образующих густую капиллярную сеть.
Основной структурной и функциональной единицей почки является нефрон с его кровеносными сосудами (рис.1.1).
Нефрон - структурная и функциональная единица почки. У человека в каждой почке содержится около миллиона нефронов, каждый длиной около 3 см.
Каждый нефрон включает шесть отделов, сильно различающихся по строению и физиологическим функциям: почечное тельце (мальпигиево тельце), состоящее из боуменовой капсулы и почечного клубочка; проксимальный извитой почечный каналец; нисходящее колено петли Генле; восходящее колено петли Генле; дистальный извитой почечный каналец; собирательная почечная трубка.
Существуют нефроны двух типов - корковые нефроны и юкстамедуллярные нефроны. Корковые нефроны расположены в корковом веществе почек и имеют относительно короткие петли Генле, которые лишь недалеко заходят в мозговое вещество почек. Корковые нефроны контролируют объем плазмы крови при нормальном количестве воды в организме, а при недостатке воды происходит усиленная ее реабсорбция в юкстамедуллярных нефронах. В юкстамедуллярных нефронах почечные тельца расположены около границы почечного коркового вещества и почечного мозгового вещества. Они имеют длинные нисходящие и восходящие колена петли Генле, глубоко проникающие в мозговое вещество. Юкстамедуллярные нефроны усиленно реабсорбируют воду при недостатке ее в организме.
Кровь поступает в почку по почечной артерии, которая разветвляется сначала на междолевые артерии, затем на дуговые артерии и междольковые артерии, от последних отходят приносящие артериолы, снабжающие кровью клубочки. Из клубочков кровь, объем которой уменьшился, оттекает по выносящим артериолам. Далее она течет по сети перитубулярных капилляров, находящихся в почечном корковом веществе и окружающих проксимальные и дистальные извитые канальцы всех нефронов и петли Генле корковых нефронов. От этих капилляров отходят почечные прямые сосуды, идущие в почечном мозговом веществе параллельно петлям Генле и собирательным трубкам. Функция обеих сосудистых систем - возвращение крови, содержащей ценные для организма питательные вещества, в общую кровеносную систему. Через прямые сосуды протекает значительно меньше крови, чем через перитубулярные капилляры, благодаря чему в интерстициальном пространстве почечного мозгового вещества поддерживается высокое осмотическое давление, необходимое для образования концентрированной мочи.
Сосуды прямые. Узкий нисходящий и более широкий восходящий почечные капилляры прямых сосудов на всем протяжении идут параллельно друг другу и образуют на разных уровнях ветвящиеся петли. Эти капилляры проходят очень близко к канальцам петли Генле, однако прямого переноса веществ из фильтрата петли в прямые сосуды не происходит. Вместо этого растворенные вещества выходят сначала в интерстициальные пространства почечного мозгового вещества, где мочевина и хлористый натрий задерживаются из-за малой скорости кровотока в прямых сосудах, и осмотический градиент тканевой жидкости сохраняется. Клетки стенок прямых сосудов свободно пропускают воду, мочевину и соли, а поскольку эти сосуды идут рядом, они функционируют как система противоточного обмена. При вступлении нисходящего капилляра в мозговое вещество из плазмы крови вследствие прогрессирующего повышения осмотического давления тканевой жидкости выходит путем осмоса вода, а обратно входят путем диффузии хлористый натрий и мочевина. В восходящем капилляре происходит обратный процесс. Благодаря этому механизму осмотическая концентрация плазмы, выходящей из почек, остается стабильной независимо от концентрации плазмы, поступающей в них.
Поскольку все перемещения растворенных веществ и воды происходят пассивно, противоточный обмен в прямых сосудах происходит без затрат энергии.
Каналец извитой проксимальный. Проксимальный извитой каналец - наиболее длинная (14 мм) и широкая (60 мкм) часть нефрона, по которой фильтрат поступает из боуменовой капсулы в петлю Генле. Стенки этого канальца состоят из одного слоя эпителиальных клеток с многочисленными длинными (1 мкм) микроворсинками, образующими щеточную каемку на внутренней поверхности канальца. Наружная мембрана эпителиальной клетки примыкает к базальной мембране, и ее впячивания образуют базальный лабиринт. Мембраны соседних эпителиальных клеток разделены межклеточными пространствами, и через них и лабиринт циркулирует жидкость. Эта жидкость омывает клетки проксимальных извитых канальцев и окружающую сеть перитубулярных капилляров, образуя связующее звено между ними. В клетках проксимального извитого канальца около базальной мембраны сосредоточены многочисленные митохондрии, генерирующие АТФ, необходимый для активного транспорта веществ.
Большая поверхность проксимальных извитых канальцев, многочисленные митохондрии в них и близость перитубулярных капилляров - все это приспособления для избирательной реабсорбции веществ из клубочкового фильтрата. Здесь всасывается обратно более 80% веществ, в том числе вся глюкоза, все аминокислоты, витамины и гормоны и около 85% хлористого натрия и воды. Из фильтрата путем диффузии реабсорбируется также около 50% мочевины, которая поступает в перитубулярные капилляры и возвращается таким образом, в общую систему кровообращения, остальная мочевина выводится с мочой.
Белки с молекулярной массой менее 68 000, поступающие в процессе ультрафильтрации в просвет почечного канальца, извлекаются из фильтрата путем пиноцитоза, происходящего у основания микроворсинок. Они оказываются внутри пиноцитозных пузырьков, к которым прикрепляются первичные лизосомы, в которых гидролитические ферменты расщепляют белки до аминокислот, которые используются клетками канальца или переходят путем диффузии в перитубулярные капилляры.
В проксимальных извитых канальцах происходит также секреция креатинина и секреция чужеродных веществ, которые транспортируются из межклеточной жидкости, омывающей канальцы, в канальцевый фильтрат и выводятся с мочой.
Каналец извитой дистальный. Дистальный извитой каналец подходит к мальпигиеву тельцу и весь лежит в почечном корковом веществе. Клетки дистальных канальцев имеют щеточную каемку и содержат много митохондрий. Именно этот отдел нефрона ответственен за тонкую регуляцию водно-солевого баланса и регуляцию рН крови. Проницаемость клеток дистального извитого канальца регулируется антидиуретическим гормоном.
Трубка собирательная. Собирательная трубка начинается в почечном корковом веществе от почечного дистального извитого канальца и идет вниз через почечный мозговой слой, где объединяется с несколькими другими собирательными трубками в более крупные протоки (протоки Беллини). Проницаемость стенок собирательных трубок для воды и мочевины регулируется антидиуретическим гормоном, и благодаря этой регуляции собирательная трубка участвует вместе с дистальным извитым канальцем в образовании гипертонической мочи в зависимости от потребности организма в воде.
Петля Генле. Петля Генле вместе с капиллярами почечных прямых сосудов и почечной собирательной трубкой создает и поддерживает продольный градиент осмотического давления в мозговом веществе почек по направлению от почечного коркового вещества к почечному сосочку за счет повышения концентрации хлористого натрия и мочевины. Благодаря этому градиенту возможно удаление все большего количества воды путем осмоса из просвета канальца в интерстициальное пространство почечного мозгового вещества, откуда она переходит в прямые почечные сосуды. В конечном счете, в почечной соединительной трубке образуется гипертоническая моча. Движение ионов, мочевины и воды между петлей Генле, прямыми сосудами и собирательной трубкой можно описать следующим образом:
Короткий и относительно широкий (30 мкм) верхний сегмент нисходящего колена петли Генле непроницаем для солей, мочевины и воды. По этому участку фильтрат переходит из проксимального извитого почечного канальца в более длинный тонкий (12 мкм) сегмент нисходящего колена петли Генле, свободно пропускающий воду.
Благодаря высокой концентрации хлористого натрия и мочевины в тканевой жидкости почечного мозгового вещества создается высокое осмотическое давление, вода отсасывается из фильтрата и поступает в почечные прямые сосуды.
В результате выхода воды из фильтрата его объем уменьшается на 5 % и он становится гипертоничным. В верхушке мозгового вещества (в почечном сосочке) нисходящее колено петли Генле изгибается и переходит в восходящее колено, которое по всей своей длине проницаемо для воды.
Нижний участок восходящего колена - тонкий сегмент - проницаем для хлористого натрия и мочевины, и хлористый натрий диффундирует из него, а мочевина диффундирует внутрь.
В следующем, толстом сегменте восходящего колена эпителий состоит из уплощенных кубовидных клеток с рудиментарной щеточной каемкой и многочисленными митохондриями. В этих клетках осуществляется активный перенос ионов натрия и хлора из фильтрата.
Вследствие выхода ионов натрия и хлора из фильтрата повышается осмолярность почечного мозгового вещества, а в дистальные извитые почечные канальцы поступает гипотоничный фильтрат. Клетки эпителиальные, выполняющие барьерную функцию (главным образом) клетки эпителиальные мочеполового тракта, выполняющие барьерную функцию.
Клубочек почечный. Почечный клубочек состоит примерно из 50 собранных в пучок капилляров, на которые разветвляется единственная подходящая к клубочку приносящая артериола и которые сливаются затем в выносящую артериолу.
В результате ультрафильтрации, происходящей в клубочках, из крови удаляются все вещества с молекулярным весом менее 68 000, и образуется жидкость, называемая клубочковым фильтратом
Тельце мальпигиево. Мальпигиево тельце - начальный отдел нефрона, оно состоит из почечного клубочка и боуменовой капсулы. Эта капсула образуется в результате впячивания слепого конца эпителиального канальца и охватывает в виде двухслойного мешочка почечный клубочек. Строение мальпигиева тельца целиком связано с его функцией - фильтрацией крови. Стенки капилляров состоят из одного слоя эндотелиальных клеток, между которыми имеются поры диаметром 50 - 100 нм. Эти клетки лежат на базальной мембране, которая полностью окружает каждый капилляр и образует непрерывный слой, полностью отделяющий находящуюся в капилляре кровь от просвета боуменовой капсулы. Внутренний листок боуменовой капсулы состоит из клеток с отростками, которые называются подоцитами. Отростки поддерживают базальную мембрану и окруженный ею капилляр. Клетки наружного листка боуменовой капсулы представляют собой плоские неспециализированные эпителиальные клетки.
В результате ультрафильтрации, происходящей в клубочках, из крови удаляются все вещества с молекулярным весом менее 68 000 и образуется жидкость, называемая клубочковым фильтратом.
Всего через обе почки проходит 1 200 мл крови в 1 мин (т.е. за 4 - 5 мин проходит вся кровь, имеющаяся в кровеносной системе). В этом объеме крови содержится 700 мл плазмы, из которых 125 мл отфильтровывается в мальпигиевых тельцах. Вещества, фильтрующиеся из крови в клубочковых капиллярах, проходят через их поры и базальную мембрану под действием давления в капиллярах, которое может варьировать при изменении диаметра приносящей и выносящей артериол, находящихся под нервным контролем и гормональным контролем. Сужение выносящей артериолы приводит к уменьшению оттока крови из клубочка и повышению в нем гидростатического давления. При таком состоянии в клубочковый фильтрат могут проходить и вещества с молекулярной массой более 68 000.
По химическому составу клубочковый фильтрат сходен с плазмой крови. Он содержит глюкозу, аминокислоты, витамины, некоторые гормоны, мочевину, мочевую кислоту, креатинин, электролиты и воду. Лейкоциты, эритроциты, тромбоциты и такие белки плазмы, как альбумины и глобулины, не могут выходить из капилляров - они задерживаются базальной мембраной, которая выполняет роль фильтра. Кровь, оттекающая от клубочков, обладает повышенным онкотическим давлением, так как в плазме повышена концентрация белков, но ее гидростатическое давление снижено.
Почечное кровообращение. Средняя скорость почечного кровотока составляет в покое около 4,0 мл/г в минуту, т.е. в целом для почек, вес которых около 300 г, примерно 1200 мл в минуту. Это составляет примерно 20% общего сердечного выброса. Особенность почечного кровообращения заключается в наличии двух последовательных капиллярных сетей. Приносящие артериолы распадаются на клубочковые капилляры почек, отделенные от околоканальцевого капиллярного ложа почек выносящими артериолами. Выносящие артериолы характеризуются высоким гидродинамическим сопротивлением. Давление в клубочковых капиллярах почек довольно велико (порядка 60 мм рт.ст.), а давление в околоканальцевых капиллярах почек - относительно мало (около 13 мм рт. ст.).
Мы продолжаем публиковать для вас обзор выпусков телеигры «Кто хочет стать миллионером». Сегодня в студии, отец и дочь: Юрий Федорович Маликов и талантливая, сногсшибательная красивая певица Инна Маликова. Семья Маликовых выбрали 200 000 несгораемой суммой. Итак, мы начинаем.
1. Что бросают дети, играющие зимой на улице? Вариант А: Снежок.
2. На чем обновляет путь крестьянин в стихах Пушкина? Вариант В: на дровнях.
3. Что пел о себе Чебурашка: «Я был когда-то странной игрушкой…»? Вариант D: безымянный.
4. Как в обиходе называют водительское удостоверение? Вариант В: удостоверение.
5. Вокруг какого танца построен сюжет фильма «Зимний вечер в Гаграх»? Вариант С: Степ.
6. На территории каких государств расположен заповедник Беловежская Пуща? Вариант С: Белорусия и Польша.
7. Каким цветом в России и Европе маркируются самые сложные горнолыжные трассы? Вариант D: черным
8. Из чего был сделан парус в песне «Славное море — священный Байкал»? Вариант: из кафтана. На данный вопрос семья Маликовых не знали ответа. Поэтому они не смогли обойтись без подсказки, они взяли «Право на ошибку». Первым вариантом они взяли «Шинель», он оказался неправильным. Тогда они взяли второй вариант «Кафтан».
9. В каком году закончилось строительство собора Святого Семейства в Барселоне? Вариант D: не закончилось до сих пор. Маликовым было сложно ответить на этот вопрос и они решили позвонить другу семьи Анатолию. Анатолий сказал, что был недавно в Барселоне и видел этот собор, строительство не закончилось до сих пор.
10. Какое количество очков в большом теннисе называют словом «Love»? Вариант А: О. Они хотели позвонить еще одному человеку, но подсказка уже использована. Они больше не могут никому позвонить. Потом было решено взять подсказку «помощь зала». Зрители проголосовали за вариант D — 40%. Инна решила согласиться с залом и выбрать вариант D, но ведущий остановил ее и посоветовал воспользоваться еще одной подсказкой. Вариант D убрались.
11. Кто из участников группы «Битлз» получил при рождении второе имя Уинстон? Вариант А: Джон Леннон. Хотя Инна и просила вопроса про музыку, ответа на этот вопрос она не знала. Игроки решили остановиться на Джоне Леннон.
12. Что происходит с головастиком американской удивительной лягушки по мере его превращения во взрослое животное? Вариант: уменьшается в размерах. Семья Маликовых решили взять деньги. Вариант: Инна решила выбрать вариант D: меняет пол. Вопрос им показался очень интересным.
Выигрыш гостей составил 200 000 рублей. А сейчас на креслах игроков знаменитый писатель Семен Альтов и сверх знаменитый певец и гитарист Валерий Сюткин.
1. Как звали одного из друзей Незнайки? Вариант D: Авоська.
2. Какой конь считается символом поэтического вдохновения? Вариант А: Пегас.
3. Что моряки делают со швартовами, отчаливая от пирса? Вариант С: Отдают.
4. Как называют составителя аромата духов во Франции? Вариант С: «Нос».
5. Откуда, если верить Владимиру Маяковскому, начинается земля? Вариант D: От кремля
6. Какая буква латиницы дала английское название одежде, которую мы называем футболкой? Вариант D: Т
7. Во сколько раз миллиард больше тысячи? Вариант D: в миллион раз. Чтобы ответить правильно, игрокам пришлось вспомнить математику.
Для того, чтобы описать всех лягушек и жаб, обитающих на американских континентах (в Южной и Северной Америке), потребуется многотомное издание. Представители бесхвостых земноводных поражают своим количеством и разнообразием. Некоторые из них живут по всему миру, другие имеют исключительно «американскую» прописку. Давайте знакомится с основными лягушачьими семействами и с их самыми удивительными представителями.
Рогатые лягушки
Представители этого рода получили свое название за острые выросты над глазами. Такие рожки придают животным самый странный вид. Окрас может быть разнообразным, часто цветовая гамма, например, черно-бурая или красно-бурая, становится идеальной маскировкой. Замершую особь не сразу идентифицируешь как живое существо. В Америке встречаются:
Амазонская рогатка, обитающая в амазонском бассейне.
Украшенная, как понятно из названия, на шкурке у земноводного «веселенький» орнамент.
Чакская, очень прожорливая, готова съесть своего брата, а с большой «голодухи» — даже собственную кожу.
Бразильская рогатка, довольно большая особь и «серьезная хищница»: мощные челюсти позволяют расправиться с грызунами и птичками. Не прочь пообедать собратьями: способны проглотить других земноводных и пресмыкающихся, если они хотя бы чуть-чуть меньше охотницы. Удивительно, что эти рогатки не умеют прыгать, а предпочитают ходить.
Настоящие лягушки
Почти во всех штатах США и в Канаде можно встретить красавицу – леопардовую лягушку.
Ее ближайшие сестрички – пятнистая, низинная, лесная и крикливая довольно распространены. Они редко вырастают больше 5 – 8 см и отличаются плодовитостью. Например, самка крикливой может за один раз отложить до 7 тысяч яиц.
Жабы
Эти ближайшие родственницы лягушек отличаются разнообразием и довольно распространены на обоих континентах.
Арлекины , их насчитывается больше 50 разновидностей, хорошо освоили территорию от Боливии до Костра-Рики. Название говорит само за себя: арлекины раскрашены очень ярко. Все вырабатывают яды разной степени токсичности, ими издавна пользовались коренные жители для смазки наконечников стрел. Яркий окрас предупреждает: я очень опасен. Посмотрите на разных представителей семейства арлекинов, вы оцените их пестрое «одеяние».
Земноводное, которое «не любит» воду, по возможности использует ее только для откладки икры и во время роста головастиков. А вот разноцветная охотно бегает и лазает и плавает, но прыгать не умеет. Сама ядовита и ест таких же: пауков, ос.
Эта почти сливающаяся с окружающими листьями «красавица» небезопасна, если яд попадет в пищеварительный тракт человека, то острый приступ сердечной недостаточности гарантирован. Менее опасна для человека колорадская, ее яд смертелен только для небольших животных. Были зафиксированы случаи смерти охотничьих собак, имевших неосторожность схватить «легкую добычу».
– одна из самых больших в мире, достигает 24 сантиметров в длину.
Следом за ней идет Жаба-ага, она поменьше, но при этом довольно ядовитая. Сравниться с ними по размерам может только лягушка-бык длиной до 25 сантиметров, которая также обитает в Америке. Больше них – только африканская лягушка-голиаф длиной до 32 сантиметров с прыжком в длину в 3 метра.
В Северной Америке живет редкая представительница ископаемых жаб, доживших до наших дней – носатая, а на юго-востоке можно познакомиться с еще одной «прелестницей» — шишкоголовой жабой.
Квакши
В этот отряд бесхвостых земноводных включены:
Безухие квакши , которые предпочитают северо-восток южноамериканского континента. Тело и голова у них слегка приплюснуты. А проводить свободное время они любят на деревьях. А в Южной живет удивительная лягушка из семейства квакш. Парадокс, но взрослая особь достигает размеров всего 5 сантиметров, а головастики вырастают до 25. Есть и ядовитая квакша – бразильская, с кроваво-красными пятнами на спине.
Филломедузы. В Южной Америке встречается несколько видов. Верхнеамазонская, выглядит как очень милое и немного несчастное существо. Свои яйца откладывает под листья, как только головастики вылупляются, они сразу падают в воду. Ее соседки и ближайшие родственницы: воллункук, двухцветная.
Географическая квакша свое имечко получила за окрас. Впрочем, и жемчужная была названа по тому же принципу: за белые пятнышки на спинке. А квакша-гребец была прозвана так за звуки, которые она издает, они напоминают шум весла, опускающегося в воду. Соответственно квакша-кузнец кричит так громко, что кажется, по металлу бьют огромным молотом. Как видите, открыватели этих земноводных не слишком затрудняли себя в поисках имен. Родственница из североамериканских штатов подражает лаю собак, ее так и зовут – лающая квакша, а в Канаде и Гудзоновом заливе живет свистящая.
Свистуновые
Представителей этого семейства объединяет способность издавать свистящие звуки при передвижении. Глазчатый свистун на своей шкурке носит пятнышки с каймой, очень похожие на глазки. А пятипалый знаменит тем, что спокойно кушает своих смертельно опасных родичей – древолазов. Да и сам довольно ядовит, иной раз достаточно постоять рядом, чтобы начать чихать.
Щитоспинки
Злая щитоспинка – активная хищница, которая не прочь «пригласить на обед» своего родственничка. И тут же его скушать, каннибализм у этого вида вещь обычная.
Коконная щитоспинка не боится засухи, просто остается в пересохшем водоеме. Каждый день она линяет, но шкурку не скидывает, в результате образуется защитный кокон.
Узкороты
Редкий вид обитает на южноамериканском континенте – панцирный узкорот. Да и место жительства у него необычное – этот лягушонок предпочитает жить… под землей. Как и его дальние родственники – лопатоноги Холбрука, равнинный и барашковый, североамериканская и дакотская жабы из Северной Америки. А вот темнобокий узкорот вполне довольствуется лиственными коврами тропических лесов.
Это семейство необычно тем, что заботу о потомстве берет на себя отец. После того, как самка отложила икру, он оплодотворяет ее и… отправляет в рот. Там будущие детки в безопасности, горловой мешок – не только защита, но и дополнительное питание за счет кровеносной системы отца. Самому это есть не мешает, икринки «срастаются» со стенками мешка, их не проглотишь случайно. Как только малыши сформируются, они покидают рот-инкубатор.
Пипы
Не менее интересный способ заботы о потомстве у суринамской пипы. Здесь главной становится мать. После того, как в воде самец оплодотворит икринки, она подныривает под них и ловит на спину. Отец активно помогает, прижимая их материнской спине лапками. После этого у самки вырастает специальная кожная пленка, закрывающая инкубатор. Как только лягушата полностью сформировались, они прорывают кожу и выбираются наружу. Спина мамаши после этого напоминает… пустую клетку из-под яиц, вся в ячейках.
Мировые рейтинги
Лягушки и их разновидности проживают не только в Северной и Южной Америке. Они распространены по всему миру. Разнообразие этих земноводных позволяет устраивать настоящие соревнования в разных номинациях. Давайте узнаем, а кто же среди них самые – самые.
Привлекательны и смертельно опасны
В этой категории представлены те красотки, чей яд может привести к мгновенной или долгой и мучительной смерти. Кстати, противоядия в некоторых случаях просто не существует. Итак, кого не стоит трогать, а можно только любоваться:
- двухцветная филломедуза с ядом, обладающим галлюциногенным «эффектом»;
- пятнистый древолаз с ядовитой шкуркой, кстати, местные жители используют выделяемый секрет для… вывода новых пород попугаев, на их оперенье он оказывает странный эффект – меняет их цвет;
- красноспинная, которая живет по принципу «не трогайте», выпускает яд только при опасности;
- маленький древолаз окрашен в соответствии со своей способностью: он красный и жжется, ожоги могут быть довольно глубокими;
- пятнистая ядовитая одной порцией секрета способна убить 5 человек;
- листолазы: полосатый с нервно-паралитическим и трехполосный с обезболивающим ядами (последний вид способен вырабатывать «аналог» морфина).
Вот такие грозные, эти лягушачьи лидеры.
Редкие виды
К сожалению, человек своей деятельностью и активностью в освоении дикой природы принес немало вреда. Некоторые земноводные почти не встречаются. Самыми редкими считаются:
- золотая жаба;
- лягушки: травяная, рогатая, скользкая древесная;
- не менее редки лягушачьи с необычными названиями: «песочные часы», «сетчатое стекло», «ресницы».
Необычные
В каждом семействе можно найти своего уникума. В номинации «необычные» представлены лягушки:
- волосатая: мало того, что лоскутки кожи у самцов во время спаривания напоминают волосы, она еще может костяшками пальцев прорывать кожу, превращая лапку в грозное оружие с острыми когтями;
- Баджета при опасности надувается в идеально круглый шар;
- панамские общаются между собой не только свистом, но и «жестами»;
- а остромордая болотная во время брачного периода полностью меняет цвет, просто синеет от предвкушения приятной встречи;
- индийская радужная способна менять цвет, чем и занимается постоянно, причем не полностью, а «частями»;
- стеклянная или прозрачная – без комментариев, просто прыгающее «анатомическое пособие»;
- увидев моховую (живет в Китае), сразу не поймешь, живое ли это существо или кусочек мха на скале;
- а светящаяся ночная, наоборот, хорошо заметна, особенно в темноте;
- летающая использует свои перепонки для прыжков на большие расстояния, ну, как белка-летяга;
- лемурова филломедуза своими глазками очень напоминает… лемура.
Вот такие они, удивительные и необычные представители земноводных, живущие в разных уголках мира. Очаровательны, не правда ли?
Головастики лесной лягушки от рождения не знают, каких хищников им следует бояться, и должны учиться этому в течение жизни. Головастики, которых научили опасаться одного из хищников (огненнобрюхого тритона), начинают бояться также и других амфибий, что можно интерпретировать как своеобразную «способность к обобщению». При этом чем сильнее страх перед тритоном, тем более широкий круг потенциальных хищников вызывает у головастиков характерную реакцию испуга.
Некоторые животные обладают врожденным знанием о том, каких хищников им нужно остерегаться. Другие рождаются без этого знания и должны приобретать его в течение жизни. Казалось бы, первый вариант куда надежнее и безопаснее. Однако это справедливо только для тех видов жертв, которые живут в более или менее постоянных условиях и из поколения в поколение подвергаются угрозе со стороны одних и тех же хищников. Если же условия обитания данного вида жертв часто меняются непредсказуемым образом, выработка врожденного страха перед определенными видами хищников может оказаться менее выгодной, чем универсальная способность к обучению — хотя такое обучение и сопряжено с огромным риском.
Многие виды лягушек откладывают икру в самые разные водоемы — от мелких эфемерных луж до больших озер. В разных водоемах головастики подвергаются угрозе со стороны разных хищников. Головастики реагируют на опасность снижением двигательной активности: они замирают или просто начинают плавать медленнее, чтобы привлекать к себе поменьше внимания. Если головастик будет бояться всех хищников без разбора — в том числе и тех, которые в данном водоеме головастиками не питаются — он будет всё время замирать и у него останется меньше времени на поиски корма. В такой ситуации врожденный страх перед всеми видами потенциальных врагов был бы для головастиков скорее вреден, чем полезен. В поведении головастиков (и других животных-жертв) должен соблюдаться тонкий баланс между величиной опасности и интенсивностью реакции на нее. Если степень опасности, исходящей от одного и того же вида хищников, сильно варьирует в зависимости от условий, прижизненное обучение становится более оптимальной стратегией, чем выработка врожденного страха.
О конкретных механизмах, на которых основано обучение жертв страху перед хищниками, пока известно немногое. Из установленных фактов наиболее интересны два. Во-первых, показано, что такое обучение происходит очень быстро — обычно хищнику достаточно лишь один раз напугать жертву, чтобы у нее выработался устойчивый страх перед данным видом хищников. В некоторых случаях можно предполагать существование неких врожденных психологических «заготовок» или матриц, то есть врожденной предрасположенности к быстрой выработке страха перед определенными видами стимулов. Во-вторых, было открыто явление генерализации (обобщения) при распознавании хищников. Это значит, что животные, научившиеся бояться какого-то определенного хищника (в эксперименте в роли хищника может выступать и кукла), часто начинают испытывать страх также и перед другими объектами, похожими на известного им хищника внешне или по запаху.
В статье канадских биологов, опубликованной на сайте журнала Behavioral Ecology and Sociobiology , описаны интересные эксперименты, в которых впервые была показана способность к «генерализации образа хищника» у личинок бесхвостых амфибий.
Авторы упоминают лишь о трех более ранних исследованиях, в которых изучался этот феномен. Если они ничего не пропустили, то их работа — четвертая в данной области. Первое исследование проводилось на валлаби Macropus eugenii . Оказалось, что валлаби от рождения не боятся ни лис, ни кошек, ни коз. Если же научить валлаби бояться лис, то они автоматически начинают бояться также и кошек (но не коз). В другом исследовании было показано, что дикие чернохвостые олени Odocoileus hemionus columbianus боятся не только пум, которые представляют для них реальную угрозу в природе, но и ягуаров, с которыми никогда не встречаются. В этих опытах использовались не живые хищники, а их модели, то есть речь шла об узнавании хищника только по его внешности, а не по запаху или поведению.
Третье исследование было проведено авторами обсуждаемой статьи в 2007-2008 гг. на рыбке Pimephales promelas (черный толстоголов, см. fathead minnow). Рыбок обучали бояться запаха одного из видов форели. При этом оказалось, что генерализация образа хищника происходит только в том случае, если с данным хищником ассоциируется очень высокая степень риска. Если рыбка воспринимает данный вид форели как умеренно опасный, то запах других видов форелей ее не пугает. Если же рыбкам давали понять, что эта форель чрезвычайно опасна, то они начинали бояться также и запаха других форелей (но не щук и не чукучанов).
В новом эксперименте в качестве объекта были выбраны головастики американской лесной лягушки Rana sylvatica (см. wood frog). В своих прежних работах авторы показали, что у этих головастиков нет врожденного страха перед хвостатыми амфибиями (тритонами, саламандрами), которые являются их естественными врагами.
Икру лесной лягушки поместили в большой аквариум с чистой водой, где были все необходимые условия для развития головастиков, но не было хищников (авторы приняли все возможные меры, чтобы хищниками там и не пахло). Когда головастики вылупились и достигли двухнедельного возраста, исследователи разделили их на три группы и приступили к обучению. Обучение проводилось следующим образом.
Каждого головастика сажали в отдельную поллитровую баночку и давали привыкнуть к новой обстановке. Затем в банку добавляли 10 мл воды с запахом огненнобрюхого тритона Cynops pyrrhogaster . Это была вода из двухлитровой емкости, в которой в течение суток жили шесть тритонов. Одновременно в банку добавляли еще 5 мл воды с «запахом опасности». Рецепт приготовления этого зелья напоминает методы средневековых ведьм или алхимиков: в маленькой ступке растирали одного головастика, получившуюся кашицу разводили водой в количестве 5 или 20 мл, воду затем тщательно процеживали, чтобы удалить фрагменты тканей. Запах раздавленного головастика является безусловным пугающим стимулом, то есть головастики от рождения знают, что этот запах сигнализирует об опасности.
Головастики из первой группы получили «запах опасности» в высокой концентрации (1 раздавленный головастик на 5 мл воды), вторая группа получила вчетверо меньшую дозу. Наконец, головастики третьей (контрольной) группы получили по 5 мл чистой воды.
Идея состояла в том, что головастики из первой группы должны были связать запах тритона с представлением об очень большой опасности. Вторая группа тоже должна была научиться бояться тритонов, но не так сильно. Наконец, третья группа вообще не должна была испытывать страха перед тритонами.
Реакция головастиков на пугающие стимулы, как уже говорилось, состоит в замедлении движений. Авторы измеряли силу этой реакции следующим образом. На дне каждой банки была нарисована прямая линия, делящая банку пополам. В течение четырех минут перед добавлением воды с запахами исследователи подсчитывали, сколько раз головастик пересечет линию. Если он за четыре минуты делал это менее шести раз, его исключали из эксперимента. Затем в воду добавляли запахи и снова в течение четырех минут подсчитывали число пересечений. В качестве меры испуга использовалось соотношение количества пересечений до и после добавления запахов.
Как и следовало ожидать, в процессе обучения головастики из первой группы пугались сильно, из второй — слабо, а контрольная группа, получившая только запах тритона, не пугалась совсем.
Через три дня всем головастикам сменили воду и приступили к главному этапу эксперимента. Каждую из трех групп головастиков поделили еще на три части. Первой части давали запах тритона, второй — запах тигровой саламандры, которая является довольно близким родственником тритона, третьей — запах африканской шпорцевой лягушки, которая относится к другому отряду амфибий.
Из этих трех видов потенциальных хищников лесные лягушки в природе могут встретиться только с тигровой саламандрой.
Головастики из контрольной группы, у которых не выработался страх перед тритоном, не испугались ни одного из трех запахов. Головастики, у которых был выработан сильный страх перед тритоном, испугались всех трех запахов. Больше всего их напугал запах тритона, который использовался при «обучении». Запах саламандры — близкой родственницы тритона — напугал их чуть меньше, запах шпорцевой лягушки — еще меньше. Наконец, головастики, у которых был выработан лишь умеренный страх перед тритоном, испугались запахов тритона и саламандры, но остались равнодушными к запаху шпорцевой лягушки.
Таким образом, у головастиков, как и у рыб, степень «генерализации образа хищника» зависит от величины опасности, которая ассоциируется с известным хищником. Чем сильнее опасность, исходящая от известного хищника, тем более широкие «обобщения» делает жертва. Как говорится, обжегшись на молоке, дуют на воду. Аналогичное явление было ранее обнаружено у птиц, хотя речь в том случае шла не об узнавании жертвами хищников, а о различении хищниками ядовитых и неядовитых жертв (см.: Необычная маскировка у лягушек связана со способностью хищников к обобщениям , «Элементы», 13.03.2006).
Обнаруженная у головастиков «способность к обобщению» не означает, что головастики обладают каким-то особо выдающимся интеллектом. Условные рефлексы, то есть выработанные в течение жизни реакции на те или иные стимулы, всегда в той или иной степени «генерализованы». Иными словами, если рефлекс выработался на какой-то определенный стимул, то другой, но очень похожий стимул, скорее всего, вызовет такую же реакцию. При этом чем сильнее будет отличаться стимул от «выученного», тем слабее будет реакция. Этого свойства условных рефлексов, которое определяется базовыми принципами сенсорного восприятия и работы нервной системы, в принципе, вполне достаточно, чтобы объяснить как само явление «генерализации образа хищника», так и его зависимость от величины опасности.
Итак, сегодня у нас суббота, 10 июня 2017 года и мы традиционно предлагаем вам ответы на викторину в формате «Вопрос - ответ». Вопросы нам встречаются как самые простые, так и достаточно сложные. Викторина очень интересная и достаточно популярная, мы же просто помогаем вам проверить свои знания и убедиться, что вы выбрали правильный вариант ответа, из четырех предложенных. И у нас очередной вопрос в викторине - Что происходит с головастиком американской лягушки по мере его превращения во взрослое животное?
- A. покрывается плесенью
- B. уменьшается в размерах
- C. отращивает крылья
- D. меняет пол
Правильный ответ B - УМЕНЬШАЕТСЯ В РАЗМЕРАХ
Лягушки размножаются и выводят потомство в воде. Их брачный период начинается в сезон дождей. Самки откладывают яйца среди зарослей. Головастики достигают 25 см в длину. Во время метаморфоза головастик утрачивает жабры, у него развиваются лёгкие, вырастают конечности, изменяется форма тела. Хвост укорачивается, и головастик ежедневно уменьшается в размерах; в результате длина взрослой особи составляет всего 1/4 длины головастика.