Жаба (ропухові) — фізіологія, харчування, розмноження

Жаби (ропухові) є членами Зоологічного класу Amphibia, якщо бути точніше – сімейства Anura, також званий Salientia. Це – холоднокровні, або пойкілотермні хребетні тварини. Жаби (ропухові) відрізняються від рептилій відсутністю луски.

Для розмноження їм необхідно перебувати у воді. Вони живуть у всьому світі та є одними з найрізноманітніших тварин з більш ніж 6000 видами.

Морфологія і фізіологія жаб (ропухових)

Жаби не мають хвоста (крім пуголовків) і у більшості з них:

• довгі задні ноги;
• подовжені кістки щиколотки;
• перетинчасті пальці ніг;
• ніяких кігтів;
• великі очі;
• гладка або бородавчаста шкіра.

У них короткі хребти з не більше ніж 10 хребцями. Як і в інших земноводних, через їх шкіру може проходити кисень. Ця унікальна функція дозволяє їм перебувати в безповітряних умовах.

Ребра розвинені слабо, тому легені заповнюються буккальним накачуванням. Щоб шкіра служила респіраторним органом, вона повинна залишатися вологою. Це робить жаб сприйнятливими до різних речовин, які вони можуть зустріти в навколишньому середовищі.

Деякі з них можуть бути токсичними та розчинятися у водній плівці або потрапляти в кровотік. Це є однією з причин світового спаду популяцій жаб (ропухових). У розмірі жаби досягають від 7,7 мм (PAEDOPHRYNE AMAUENSIS з Папуа-Нова Гвінея) до 30 см (Голіаф з Камеруну). Через відсутність сполучної тканини, шкіра висить на тілі вільно.

Жаби (ропухові) мають три мембрани повіки:

• одна прозора – для захисту очей під водою,
• стан двох інших змінюється від напівпрозорого до непрозорого.

З кожного боку голови розташований тимпанум, який потрібен для слуху. У деяких видів він покритий шкірою. У жаб немає зубів, а у жабок є. Вони знаходяться на краю верхньої щелепи, на нижній – зубів немає. Всю їжу жаби, зазвичай, проковтують. Зуби, в основному, використовуються для захоплення жертви та утримання її на місці до проковтування.

Ноги та ступні ропухових

Структура ніг і ступень сильно різниться – в залежності від того, де живуть жаби (на землі, у воді, на деревах або в норах). Щоб ловити здобич і тікати від хижаків, жаби повинні рухатися дуже швидко, і в цьому їм допомагає адаптація.

Більшість жаб або добре стрибають, або походять від видів, у яких кістково-м’язова система вже була адаптована під певні умови:

• Великогомілкова, малогомілкова кістки та лапки злиті в єдину сильну кістку.
• Згин і ліктьовий суглоб передніх кінцівок також значно посилені (щоб поглинати поштовх від посадки на землю після стрибка).

Кінцівки різних видів

М’язова система також була модифікована в процесі еволюції. Задні кінцівки предків жаб, імовірно, містили пари м’язів, які діяли в опір один одному (один м’яз для розгинання коліна, інший – для згинання), як це видно у більшості інших тварин.

У сучасних жаб (ропухових) майже всі м’язи модифіковані – залишилося лише кілька невеликих зв’язок, щоб повернути кінцівку в початкове положення і вирівняти тіло після стрибка.

Також значно збільшені м’язи задніх лап, які складають понад 17% від загальної маси жаб. У багатьох жаб на задніх лапах є перетинки, а їх щільність прямо пропорційна кількості часу, який вид проводить у воді.

Важливо! Африканська карликова жаба (Hymenochirus sp.) має повністю перетинчасті пальці ніг, в той час, як у білих жаб (ропухових) (Litoria caerulea) деревних порід є всього лише чверть або половина перетинки.

У деревних жаб є присоски, розташовані на кінцях пальців ніг, які допомагають утримуватися на вертикальних поверхнях. Щоб лапи прилипли до поверхні, жабі потрібно просто на неї натиснути, а захоплення підтримується шляхом поверхневого натягу. Це дозволяє їм підійматися по гладких поверхнях, але тільки за умови, що подушечки на лапах будуть сухими.

Шкіра жаб

Шкіра виконує респіраторну функцію, може вбирати вологу і допомагає контролювати температуру тіла. Вона має багато залоз, особливо на голові та спині, які часто виділяють шкідливі та токсичні речовини.

Липка секреція підтримує шкіру вологою, захищає від попадання цвілі та бактерій, робить тварину слизькою і допомагає втекти від хижаків. Шкіра змінюється кожні кілька тижнів. Зазвичай вона розривається посередині спини та по череву, а потім звільняються лапи. Потім стара шкіра скочується в напрямку голови, де жаба її швидко з’їдає.

Терморегуляція

Будучи холоднокровними, жаби (ропухові) повинні підтримувати відповідні моделі поведінки, щоб регулювати свою температуру. Щоб прогрітися, вони повинні знаходитися на сонці або на теплій поверхні.

Якщо жаби перегріються, вони перебираються в тінь або приймають позицію, при якій впливу повітря піддається мінімальна площа шкіри. Ця поза також використовується для запобігання втрати вологи.

Колір шкіри жаби використовується для терморегуляції. У прохолодних вологих умовах відтінок буде темніше, ніж в жаркий сухий день.

Важливо! Деякі південноамериканські жаби, наприклад, плямистий дереволаз, або кокой, настільки токсичні, що одна крапля секрету їх шкіри може вбити дорослу людину. Отруйні жаби, зазвичай, дуже яскраві – це попереджає хижаків про небезпеку.

Збереження вологи в організмі

Більшість жаб (ропухових) здатні поглинати воду з киснем безпосередньо через шкіру, особливо навколо області таза. Залози, розташовані по всьому тілу, виділяють слиз, який допомагає тримати шкіру вологою і зменшує випаровування.

Певні залози на лапах і спині самців зосереджені на виробництві липких виділень для полегшення зволоження. Подібні залози у деревних жаб (ропухових) виробляють клейку речовину. Деякі з них зменшують втрату вологи за допомогою водонепроникного шару шкіри, а є види жаб з Південної Америки, які покривають свою шкіру восковою секрецією.

Важливо! Щоб скоротити втрату вологи, деякі види перейшли на нічне існування або на груповий відпочинок (торкаючись один до одного). Це зменшує кількість шкіри, що піддається впливу повітря, і, таким чином, скорочується втрата вологи.

Камуфляж

Камуфляж – це ефективний захисний механізм у жаб (ропухових). Багато жаб маскуються вночі – протягом дня вони шукають місце, де можуть злитися з фоном і залишатися непоміченими. Деякі жаби можуть змінювати колір, але зазвичай це обмежується невеликим діапазоном.

• жаба Litoria caerulea змінює колір від блідо-зеленого до тьмяно-коричневого, залежно від температури;
• жаба Pseudacris regilla може змінювати колір з зеленого на коричневий (навіть з плямами), і робить це, в залежності від пори року і загального кольору фону.

Такі особливості, як бородавки або складки шкіри, зазвичай зустрічаються у земляних жаб, для яких гладка шкіра не забезпечувала б такий ефективний камуфляж.

Деякі види жаб здатні змінювати свій колір вночі та вдень, оскільки світло і вологість стимулюють клітини пігментації та змушують їх розширюватися або скорочуватися.

Місце проживання жаб

Для розмноження жаби повинні мешкати поблизу водойм. Вони зустрічаються на всіх континентах, крім Антарктиди, і майже в кожному середовищі:

• Жаба Дереволаз живе в тропічних лісах Центральної та Південної Америки.
• Леопардові жаби живуть в північних районах Північної Америки на болотах і полях.
• За даними National Geographic, зеленоока Лісова жаба живе в покритих мохом тропічних лісах Квінсленда, Австралія.
• Дощова жаба живе виключно в Намібії та Південній Африці, уздовж узбережжя в піщаних дюнах.

Раціон жаб

Жаби (ропухові) їдять все живе, що може поміститися у них в роті. Це:

• павуки;
• черв’яки;
• слимаки;
• личинки;
• навіть дрібна риба.

Вони ловлять здобич за допомогою липкого язика. Його рухи настільки швидкі, що у жертви не залишається можливості втекти.

Жаби (ропухові) та жабки допомагають контролювати популяцію комах у всьому світі. Їх апетит до дрібних шкідників зазвичай корисний, але іноді може призвести до катастрофи.

Тепер ви знаєте, що жаби мають свої унікальні особливості будови, є ланкою в харчовому ланцюжку в природі. А ще далеко не всі види нешкідливі та безпечні для людини, про що обов’язково треба пам’ятати, вирушаючи в подорожі в тропічні країни.

Жаба – сучасник людини і динозавра

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Зміст:

Розмноження

Опис, будова, характеристика

Постійний зв’язок з водним середовищем накладає на біологію жаб цілий ряд характерних особливостей. Пуголовок дихав зябрами, а доросла жаба дихає ротом, легенями і шкірою. Такий великий набір органів дихання характерний тільки для земноводних. Поки жаба у воді, вона дихає шкірою, а коли виявляється на суші – ротом і легенями. Універсальна і кровоносна система. У воді працюють два відділи серця, і по тілу, як у риб, тече змішана кров. На суші в роботу підключається ліве передсердя, і до головного мозку надходить кров вже чисто артеріальна, насичена киснем. Таким чином, при кожному пірнанні у жаби моментально перемикаються органи дихання. Коли настає час зимівлі, жаба опускається на дно. Поки жаба на землі, зловити її нескладно. А спробуйте пополювати за нею біля води. Навряд чи у вас що-небудь вийде. Весь скелет жаби чудово пристосований для стрибка. Задні кінцівки довгі, складаються з десяти кісточок-важелів. Десять важелів, які одночасно приводяться в дію дуже сильними м’язами. А пояс передніх кінцівок — це чудово «продумане» пристосування для «м’якої посадки». Хоча більшу частину часу трав’яна та гостроморда жаби проводять на суші, вони як би продовжують існування у вологому середовищі. Шкіра їх гола і покрита слизом, і тому активність жаби визначається не як у інших тварин — часом доби, а перш за все вологістю і температурою повітря. На полювання жаба може вийти в будь-який час. І якщо найчастіше це відбувається вночі, то тільки тому, що вночі зазвичай більш волого. Вдень же будь-якій погоді вона віддає перевагу теплому грибному дощу.

Спосіб життя

Жаби дуже люблять стрибати по мокрій від роси траві. В цей час вони поповнюють запас води і дихають шкірою. Зате в холодну і суху погоду вони забиваються в укриття, якими можуть служити маленькі ялинки, гнилі пні, корчі, купи хмизу. Якщо поблизу немає відповідного притулку, жаби закопуються в листяну підстилку. Незважаючи на свою відмінну стрибучість, трав’яна жаба далеко не скороход. За цілий тиждень вона іноді проробляє шлях довжиною всього в тридцять метрів. І тільки в самі мисливські, мокрі тижні дальність пробігу збільшується до півкілометра. З подібною швидкістю не просто втекти від ворога. Тому жаба воліє не потрапляти йому на очі. Цієї мети вона досягає завдяки здатності змінювати забарвлення, пристосовуючись під колір навколишнього ґрунту. Спектр трав’яної жаби набагато багатший, ніж ставкової. Це пояснюється тим, що перша більшу частину життя проводить на суші, де палітра дуже різноманітна. Ставкова ж жаба зазвичай живе у воді, а ховається серед заростей зелених рослин. Тому її палітра скромніше: від темно-зеленого до жовто-зеленого. Зміна забарвлення залежить від регуляції температури тіла відповідно до відомого фізичного закону: темні предмети поглинають тепло, а світлі відбивають. Втім, на забарвлення впливає не тільки температура, але і колір фону, і освітленість і вологість. Зміну цих факторів жаби сприймають безпосередньо шкірою, про що свідчать досліди на сліпих тваринах. У шкірі жаби є спеціальні пофарбовані клітини — чорні, помаранчеві, білі. Вони можуть розширюватися і скорочуватися. Зміна забарвлення здійснюється також за рахунок переміщення особливих забарвлених частинок. Подібне розмаїття чутливих елементів дозволяє сприймати такі оптичні властивості світла, як розкладання, заломлення, відбиття, розсіювання. Весь цей складний механізм, що відає забарвленням шкіри, регулюється нервовою системою і залозами внутрішньої секреції — гіпофізом та епіфізом. Одним з найбільш оригінальних пристосувань до умов проживання в прикордонній зоні між сушею і водою є слуховий апарат жаби. Виявляється, вона сприймає звукові сигнали по трьох каналах. У повітряному середовищі звукові хвилі уловлюються чутливими клітинами внутрішнього вуха, через барабанну перетинку і вушну кісточку. Звуки, що поширюються по грунті, сприймаються кістками і м’язами кінцівок і через кістки черепа передаються у внутрішнє вухо. І, нарешті, звуки у воді, як припускають зоологи, вловлюються шкірою, а у внутрішнє вухо потрапляють по кровоносній системі. В останньому випадку звук проходить по однорідному середовищі: вода — кров — рідина внутрішнього вуха. Ось як просто і дотепно ці тварини впоралися зі складними умовами проживання, як зуміли звернути собі на користь навіть труднощі, викликані необхідністю пристосовуватися до життя на межі двох середовищ.

Очі

Незвичайна чутливість, мініатюрність і надійність конструкції органів орієнтації жаби все частіше починає залучати інженерів. Вони вже побудували «електронне око» — прилад, в основу якого покладено принцип роботи ока жаби. Як відомо, найголовнішою частиною ока є сітківка, яка складається з шару фоторецепторів, декількох шарів біполярних клітин і одного шару гангліозних клітин. Фоторецептори – палички і колбочки — сприймають світло, трансформують його в біоструми, підсилюють і передають біполярним клітинам. Біполяри обробляють отриману інформацію і передають гангліям. Від ганглій вже відходять гілочки зорового нерва, за якими біоструми йдуть в мозок. Але виявилося, що різні групи гангліїв строго спеціалізовані. Одні з них сприймають тільки контраст, інші — рухомий край, треті — кривий край, четверті — різну освітленість. Кожен вид подразнень передається по власному волокну зорового нерва в певний шар мозку. У мозку отримана інформація обробляється, і тварина сприймає предмет в цілому.

Місцепроживання

Де живуть жаби? Жаби живуть практично скрізь, їх можна зустріти на всіх земних континентах, за винятком Антарктиди. Так як жаби все-таки не дуже люблять холод, то їх не часто зустрінеш у холодних арктичних широтах (хоча є кілька видів, що мешкають і там). Зате багато видів жаб відмінно переносять наш помірний клімат. Як ми писали вище, жаби взимку опускаються на дно водойм, тобто переходять у водну стихію, щоб з настанням весни знову спливти на поверхню. Також безліч видів жаб мешкає в тропічних широтах Африки, Азії та Південної Америки.

Тривалість життя

Харчування

Чим харчуються жаби? Тривала історія розвитку виробила у жаби таку цінну якість, як невибагливість і нерозбірливість в їжі. Мало їжі — жаба буде голодувати і день і тиждень. Багато — їсть все підряд, все, що є в даному місці в даний час. Меню виходить найрізноманітніше. Гусениці і метелики, бджоли і оси, мурахи і жуки, бабки і поденки, різні личинки і равлики, павуки і багатоніжки, слимаки та черв’яки та інше та інше. Причому смаки однакові майже у всіх жаб, за винятком озерної. Остання явно страждає агресивними нахилами — пожирає мальків риб і навіть власних пуголовків. Відомі випадки, коли ці жаби поїдали пташенят. А скільки ж шкідливих комах реально можуть знищити жаби? Герпетолог Б. А. Красавцев нарахував, що на площі в 24 тисячі квадратних метрів луків і полів в середньому 720 трав’яних жаб. Якщо одна жаба за добу з’їдає близько семи комах, то за час неспання (шість місяців: з половини квітня до половини жовтня) вона винищує 7 X 180 = 1 260 примірників. Помноживши це число на кількість жаб на ділянці, отримаємо значну цифру: 907 200. Майже мільйон комах!

Користь

Але де заслуги жаби насправді грандіозні, так це, звичайно, в біології та медицині. Протягом багатьох десятків років фізіологи використовують жаб в самих різних дослідах і вважають за краще їх іншим тваринам. Цієї честі жаба удостоїлася завдяки своїй феноменальній витривалості і живучості, придбаній протягом тривалого періоду боротьби за існування. Така «любов» з боку дослідників дорого обходиться жабам. Їх відловлюють сотнями тисяч. Людина для своїх господарських потреб забирає у природи все нові великі території. І якщо ліси, луки і річки ще бережуть, то заболочені ділянки і тимчасові водойми – основні місця проживання жаб – вважаються марними ландшафтами. Їх освоюють в першу чергу. До того ж прогресуючому скороченню чисельності жаб сприяє особливість їх фізіології: вони повільно ростуть. Здатною до розмноження жаба стає тільки на третій рік і до цього ж часу досягає розмірів, достатніх для проведення дослідів. Тому-то будь-яка диверсія людини проти природи (стік неочищених вод, затоплення угідь, звалища) позначається на жабах дуже болісно. Вони звикли боротися з самими різними природними явищами, але проти винахідливості людини їм не встояти. Заслуги жаби перед біологічною наукою, медициною і сільським господарством незаперечні. Недарма в деяких країнах на її честь вже поставлені пам’ятники. Пам’ятник жабі в Парижі. Так будемо ж сподіватися, що наші нинішні і майбутні пам’ятники жабі будуть даниною поваги її заслугам, а не вибаченням за знищення ще одного представника тваринного світу, який не витримав змагання з темпами цивілізації.

Цікаві факти

• Жаба голіаф, що мешкає в Камеруні, є найбільшою у світі. Її вага досягає трьох з половиною кілограмів, а довжина тіла — 32 сантиметри. Часничниця з Сейшельських островів вважається найменшою жабою у світі. Дорослі тварини не перевищують 1,8 — 1,9 сантиметра.
• Крик жаби-бика, що зустрічається на сході Північної Америки, чути на відстані декількох кілометрів і нагадує він рев бика.
• На островах Індонезії живуть літаючі жаби. Парашутом їм служать перетинки між пальцями. У літаючої жаби з острова Борнео площа перетинок досягає 19 квадратних сантиметрів.
• Отрута жаб-древолазів така же сильна, як кураре. Південноамериканські мисливці використовують її на полюванні за ягуарами та оленями, змащуючи отрутою стріли.
• Трисмуговий древолаз (Бразилія, Перу, Гвіана) оригінально піклується про своїх дітей. Коли калюжа пересихає, то пуголовки присмоктуються до тіла батька, і він їх перевозить в нову водойму.
• Самець рінодерми, що мешкає в Чилі, заковтує ікринки, що розвиваються і виношує їх у своєму голосовому мішку.
• Самка піпи (Бразилія, Гвіана) за допомогою прямої кишки (яйцеклада) відкладає собі на спину 40 — 114 яєць. Потім навколо яєць утворюються осередки з кришечками. Весь розвиток і перетворення (82 дні) відбувається в цих осередках, звідки вискакують вже сформовані жабенята.

Рекомендована література та корисні посилання

• Маслова И. В. Влияние климата на отдельные аспекты жизнедеятельности земноводных и пресмыкающихся (рус.) : сборник / Сост. А. О.Кокорин. — Москва: WWF России, 2006. — С. 111. — ISBN 5895640370. — Bibcode: 26.23В58.
• Ананьева Н. Б., Боркин Л. Я., Даревский И. С., Орлов Н. Л. Пятиязычный словарь названий животных. Амфибии и рептилии. Латинский, русский, английский, немецкий, французский. / под общей редакцией акад.
• Ferrell, Vance. Geographical Distribution. Evolution Encyclopedia, Volume 3. Evolution Facts (4 марта 2012). Dahl, Chris; Novotny, Vojtech; Moravec, Jiri; Richards, Stephen J. Beta diversity of frogs in the forests of New Guinea, Amazonia and Europe: contrasting tropical and temperate communities (англ.) // Journal of Biogeography (англ.)русск. : journal. — 2009. — Vol. 36, no. 5. — P. 896?904. — DOI:10.1111/j.1365-2699.2008.02042.x.
• Шабанов Д. А., Литвинчук С. Н. Зелёные лягушки: жизнь без правил или особый способ эволюции? (рус.) // Природа : журнал. — Наука, 2010. — № 3. — С. 29—36.
• Карташев Н.Н., Соколов В.Е., Шилов И.А. Практикум по зоологии позвоночных.

Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка

При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв’язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту [email protected] або у Фейсбук.