Соседи по планете Земноводные и пресмыкающиеся - Дмитриев Юрий Дмитриевич. Страница 12
У рыб орган дыхания — жабры. В воде они незаменимы, а на суше непригодны. Кислород жабры, наверное, и могли бы извлекать из воздуха — очевидно, приспособиться к этому было бы не так уж и сложно, тем более что воздух содержит гораздо больше кислорода, чем вода (в воздухе на литр приходится 210 кубических сантиметров кислорода, в воде же лишь около 10), — но дело в том, что газообмен между организмом и средой возможен только через водную пленку. В соде для этого, естественно, никакой проблемы не существует, на воздухе возникает серьезная проблема — жабры быстро высыхают. И большинство земноводных «отказались» от жабр, а взамен «приобрели» более подходящий для дыхания на суше «аппарат» — легкие. Однако, снабдив земноводных легкими, природа и тут как бы остановилась на полпути. Если у млекопитающих поверхность легких по отношению к поверхности кожи раз в сто больше, то у земноводных, например у лягушек, — она составляет лишь 2/3. А у безлегочных саламандр легких вообще нет. Нет и жабр. Плохо, конечно, но дышать-то все-таки нужно.
Природа компенсировала земноводным их примитивные легкие, дав возможность дышать кожей. В жизни земноводных кожное дыхание, то есть получение кислорода через кожу, имеет большое значение. Например, травяная лягушка получает через кожу треть всего необходимого ей кислорода, а прудовая — больше половины. Но чтоб получать таким образом кислород, у этих животных кожа должна быть совершенно голая. Однако голая кожа, удобная для дыхания, может принести много неприятностей. Так, из-за кожного дыхания земноводные и без того теряют много влаги, а из-за голой, ничем не защищенной кожи организм вообще мог бы лишиться влаги. Отсутствие защитного покрова компенсируется в какой-то степени многочисленными железками, постоянно вырабатывающими слизь. Она предохраняет животных от пересыхания и образует необходимую для кожного дыхания, то есть для газообмена, пленку. Слизь содержит и вещества, убивающие вредные микроорганизмы, которые, несомненно, поселились бы на голой коже земноводных.
Кроме того, у многих земноводных есть особые, довольно крупные железки, вырабатывающие защитную (ее называют и ядовитой) жидкость, которая является единственным оружием этих животных. Яд некоторых амфибий, попав в кровь, может вызвать тяжелые отравления. Но происходит это очень редко: у земноводных нет ни ядовитых зубов, ни шипов или какого-то другого оружия, с помощью которого они могли бы ввести яд в кровь своих врагов. Яд земноводных — оборонительное, а не наступательное средство, почувствовать его хищники могут, лишь схватив зубами жабу или саламандру. Но и тогда они отделаются только неприятными ощущениями. И в очень редких случаях, если собака, например, проглотит жабу, она может заболеть, а съев нескольких — погибнуть. Для человека же эти животные практически безопасны.
Итак, железы земноводных выделяют жидкость различного назначения. Именно выделяют, а не производят. Но ведь работают железы достаточно интенсивно, особенно в жаркую и сухую погоду, когда испарение активно и влаги требуется много. Откуда же она берется? Оказывается, запас жидкости имеется в теле самого земноводного, точнее в специальных лимфатических мешках, расположенных под кожей. Поэтому и кожа у земноводных прикреплена к телу не как у всех животных, а лишь в отдельных местах. Все остальное пространство между телом и кожей занято лимфатической жидкостью. Но тогда может возникнуть другой вопрос: откуда жидкость попадает в эти полости?
И тут мы сталкиваемся с еще одним оригинальным приспособлением земноводных к жизни на суше: способностью впитывать жидкость кожей и пополнять запасы этой жидкости. Причем пополняют земноводные свои запасы при каждом удобном случае — в лужах и на росистой траве, в водоемах и во время дождя. Однако жидкость, находящаяся под кожей и выделяемая затем железками, лишь в какой-то степени предохраняет животных от неблагоприятного влияния окружающей среды. Поэтому большинство наземных амфибий не переносят сухости, избегают прямых солнечных лучей и в жаркое время предпочитают светлую часть суток проводить в убежищах или затемненных местах: от влажности воздуха земноводные зависят не меньше, а иногда и больше, чем от его температуры.
Но еще больше от окружающей среды — от температуры и влажности — зависят яички земноводных, или, как их часто называют, икра.
4. Почему они …водные?
Время, проводимое многими взрослыми амфибиями в воде, их непосредственная связь с ней, приспособления, имеющиеся у них для жизни в водной стихии, — все это дает основания считать их не только сухопутными, но и водными животными. Однако амфибии связаны с водой гораздо прочнее: вода не просто удобна или подходяща для них — она им необходима. И в первую очередь из-за некоторых особенностей строения и развития их икринок или яичек.
Яйца откладывают не только земноводные. И насекомые, и рептилии, и птицы тоже откладывают яйца. Чтоб из яйца появилось молодое животное или личинка, нужен целый ряд условий, в частности определенная температура. Но при этом большинство яиц (в том числе и яйца многих насекомых) не страшатся высыхания — они покрыты оболочкой.
Икра рыб такой оболочки не имеет. Но рыбы постоянно живут в воде, так что их икринкам, естественно, высыхание не угрожает. (Катастрофы — например, выбрасывание икры на берег, высыхание водоемов и тому подобное в расчет принимать не будем.)
У земноводных все не так, как у других животных. Если взрослые, живущие на суше, приспособились к воздушной среде обитания, то яйца их остались такими, как в те времена, когда земноводные не покидали еще своей родной стихии: они совершенно не защищены от высыхания. И многие земноводные в определенное время возвращаются в водоемы, даже если находятся от них на значительном расстоянии, даже если им самим вода не так уж и нужна. Они будто знают, что только в воде может быть продолжен род.
Земноводные достаточно разные, и количество икринок, и сама икра, и процесс икрометания у них не одинаков. Одни откладывают всего несколько (в лучшем случае, несколько десятков) икринок, другие — тысячи; одни остаются в воде очень недолго, другие — недели и даже месяцы; одни — те, у кого икринок много, — бросают их на произвол судьбы, другие более или менее заботятся о ней, например прячут где-нибудь под камешками. Но, как правило, на этом забота родителей о своем потомстве заканчивается. Остальное произойдет само собой, тем более что в воде икринки достаточно хорошо приспособлены для «самостоятельности».
Если внимательно рассмотреть такую икринку, можно легко заметить, что состоит она из двух половинок — светлой и темной. Светлая всегда внизу, и если попытаться перевернуть икринку, она вскоре займет прежнее положение — как игрушка ванька-встанька. Внизу — желток, он — тяжелее. Темное пятно предохраняет икринки от действия ультрафиолета и в то же время помогает аккумулировать солнечные лучи, а это особенно важно для жителей умеренного климата (в жарких странах, где нет необходимости в этом, икра лежит на дне). Слизь, окружающая обычно яички, тоже помогает их развитию или просто предохраняет от механических повреждений. Микроводоросли, привлекаемые слизью и поселяющиеся на ней (вот почему многие икринки кажутся зеленоватыми), служат пищей головастику в первое время после его появления на свет.
Через какое-то время — у одних это дни, недели, у других месяцы — из икринок появляются на свет личинки.
И вот мы подошли к другому глобальному признаку (первый — развитие яйца только в воде), отличающему земноводных от всех других позвоночных, — к личинкам.
У всех позвоночных животных — будь то рыбы или рептилии, птицы или млекопитающие — детеныши так или иначе похожи на родителей. Голенькие или беспомощные, слабенькие или недоразвитые — они все-таки определенная копия своих родителей. У земноводных дети и родители не имеют ничего общего. Поэтому головастика лягушки, например, нельзя назвать ее детенышем — это ее личинка. Личинка будет находиться определенное время в воде, будет расти и лишь потом начнет превращаться в подобие своих родителей. Головастику лягушки предстоит совершить до тридцати очень важных изменений, прежде чем он станет лягушкой, точнее, лягушачьим детенышем. А затем, уже похожий во всем на родителей, он будет еще год-два расти, прежде чем станет взрослой лягушкой.