两栖动物
顾名思义,两栖动物就是指那些既可以在水中生活,又可以在陆地上生活的动物。两栖动物属于脊椎动物亚门的一纲,通常没有鳞或甲,皮肤裸露而湿润,透气性强,在湿润的情况下可以帮助肺呼吸。两栖动物的四肢没有爪,只有趾,体温随着外界温度的变化而变化,是典型的冷血动物。两栖动物既有从鱼类继承下来的适合于水生的特性,如卵的形态和产卵方式、幼体用鳃呼吸等;又具有新发展而来的适应于陆地生活的特性,如感觉器官、运动装置和呼吸循环系统等。
进化与分类
独特的纲
科学家认为两栖动物可能是从会呼吸空气的总鳍鱼或肺鱼进化而来的,它们离开水是因为陆地上没有什么敌人,并且食物来源比较充足。早期的两栖动物在长期的进化中为了更好地适应陆地生活,发育出了强壮的四肢。
两栖动物通常属卵生。成体一次会产下数量繁多的小卵。这些卵生活在水里,除卵胶膜外,没有别的护卵装置。幼体发育为成体要经历一系列的变态。一般来说,成体与幼体在形态上差别越显著,变态也就越剧烈,也更有利于后代的繁衍。这种变态既是一种对环境的适应,同时也生动地再现了由水生到陆生动物主要器官系统变化的过程。
现在世界上大约有4000多种两栖动物,除南极洲、海洋和大沙漠以外,其他地区都会看到它们的身影,其中以热带、亚热带的湿热地区最为常见,种类也最多。我国共有270多种两栖动物,主要分布于秦岭以南、华南和西南山区一带。
两栖动物又可分为3个亚纲:一是迷齿亚纲。这是古代两栖动物中最主要的一类,包括鱼石螈目、离片椎目和石炭螈目。第二类是壳椎亚纲。这是一个古老而又奇特的类群,包括游螈目、缺肢目、小鲵目。第三类是滑体两栖亚纲。包括现在所有的两栖动物,又可细分为无尾目、有尾目和无足目。可见,两栖动物的家族也是非常兴旺的。
两栖家族
代表物种
娃娃鱼是一种著名的低等两栖动物。它的学名叫“大鲵”,因叫声像婴儿的啼哭声,人们便亲切地叫它“娃娃鱼”。
娃娃鱼是鱼类向爬行动物过渡的中间类型,它们的祖先生活在大约3亿年前,因而被称为“活化石”,在生物进化史上具有重要的价值。娃娃鱼是世界上最大的两栖动物,身长一般在60~100厘米之间,头大、嘴大,眼睛却很小,没有眼皮,因而也不会眨眼,身后还拖着一条扁扁的大尾巴。它的身体呈棕褐色,皮肤湿滑无鳞,长着4只又短又胖的脚,前肢很像婴儿的手臂,真是名副其实的“娃娃鱼”。
娃娃鱼喜欢在清澈湍急的溪流中生活。白天,它会在岩洞、石穴中睡大觉,晚上才出来活动,喜欢吃蛙、鱼、蟹、螺等水栖生物。它的捕食方法十分奇特。它不像别的动物那样为食物去奔波,而是坐在洞口,等着食物自己送上门来。捕到食物后,它通常是将食物整个吞下,然后在胃里慢慢消化。娃娃鱼还像骆驼一样可以几个月不吃东西。
娃娃鱼在古代是很兴旺的,但是由于长期大量的捕杀,娃娃鱼的数量显著减少,加之它的生长期很长,因此它现在已成为濒危动物中的极危动物了。
蚓螈是一种像虫子一样的两栖类动物。它没有腿,身上长有细小的、环状的鳞片。它们多数生活在热带地区,以蠕虫、白蚁、蜥蜴为食。它们有尖利的牙齿,但视觉很不发达,几乎可以算得上是瞎子。有些蚓螈以卵生方式繁殖后代,有的则直接生下活的幼崽。
蝾螈是一种极小的两栖动物。有些蝾螈长期居住在水中,称为水栖蝾螈;而完全居住在陆地上的蝾螈,则叫做陆栖蝾螈。大多数蝾螈是靠肺和皮肤呼吸的,但也有少数蝾螈根本没有肺,只能通过皮肤和口腔呼吸。
鲵和蝾螈7个科的代表种类:1.无趾螈属无肺蝾螈;2.红蝾螈,蝾螈科;3.虎螈(虎纹钝口螈),钝口螈科;4.洞螈,洞螈科;5.泥螈(斑泥螈),洞螈科;6.山溪鲵,小鲵科;7.日本爪鲵,小鲵科;8.大凉疣螈,蝾螈科;9.东部蝾螈,红水蜥时期(绿红东美螈),蝾螈科;10.光滑欧冠螈,蝾螈科;11.大鳗螈,鳗螈科;12.二指两栖鲵,两栖鲵科。
青蛙是最常见的两栖类动物。夏日的雨后,在池塘边、草丛中,处处可以听到群蛙齐鸣的声音。“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”便是这一景象的生动写照。青蛙的长相相当特别。首先,它有一张宽大的嘴巴,雄蛙的口角两旁还长有一对气囊,其作用就像音箱一样,有增大声音的功能,因而雄蛙的叫声十分响亮。有的青蛙喉部长有气囊,叫起来的时候,喉部就会显得很肿胀。青蛙的嘴里有一个能活动的舌头,舌头尖端分叉,能够分泌黏液。当捕捉昆虫时,青蛙会张开大嘴,舌头迅速翻射出口外,粘住小虫,然后用舌尖将猎物送入口中。
蝌蚪的变态
在下图中我们看到小蝌蚪逐渐长出了后肢。
青蛙还长有一双“美丽”的大眼睛。青蛙的眼眶底部没有骨头,眼球近似于圆球,向外凸出。这双眼睛是由极其复杂的视网膜构成的,可帮助青蛙获取外部世界的信息。然而青蛙的眼睛具有很大的局限性,它只对运动的物体敏感,能迅速发现飞动的虫子,对静止不动的物体则“视而不见”。
由蝌蚪到蛙
成体与幼体形态差异明显。
此外,青蛙还有一双造型优美的后腿,帮助它在水里游,地上跳。青蛙的后腿平时是折叠起来的,当它在水中游泳时,双腿有力地蹬夹水而产生推力,使身体向前运动。在地上跳跃时,双腿又像弹簧一样产生反弹力,所以青蛙跳得又高又远。
青蛙的种类很多,大多数生活在水里,因而水对它们是至关重要的。淡水既可以让青蛙的皮肤保持湿润,同时又是青蛙繁殖的媒介。而生活在沙漠地区的蛙,则通过穴居地下来防止水分散失。澳大利亚贮水蛙则褪下外皮,形成茧状,裹住身体,大大减少了水分流失。
青蛙主要捕食稻苞虫、蝼蛄、蚜虫、金龟子、螟蛾等农业害虫,因而有“庄稼的保护者”、“绿色卫士”等荣誉称号。
两栖动物一般都是皮肤裸露,体内的体液和血液里的盐分比海水的含盐度要低得多,如果它们进入海水里,就会因体内大量失水而死亡,所以在广阔的海洋中很难见到两栖动物的身影。然而在蛙科动物的大家族里,有一种海蛙,却生活在沿海咸水或半咸水地带。它之所以能生活在海中,是因为它有与众不同的生理功能。海蛙的肾脏对代谢产物——尿素的过滤效率很低,因而血液中含有大量的尿素,使海蛙体内能维持比周围环境高的渗透压,从而使它能在海水里活动自如。海蛙也是目前所知的唯一能在海水中生活的两栖类动物。然而,海蛙却不在海里产卵,而是产在涨潮时倒灌入陆地的临时性水洼内。水洼中孵化的蝌蚪,能够耐盐、耐高温。
两栖类动物作为最早离开水,跑到陆地上来生活的脊椎动物群,兼具了水生动物与陆生动物的一些特性,因而在生命进化史上具有重要的研究价值。