Vědci nazývají žáby obojživelníky, protože po celý život mohou dýchat jak pod vodou, žábrami, tak v atmosférickém vzduchu. To znamená, že půda i voda jsou pro obojživelníky známými stanovišti.
Jak se rodí malé žabky?
Ukazuje se, že aby se staly normální známou žábou, musí projít dvěma vývojovými fázemi.
Nejprve naklade žabí matka vajíčka na povrch listu z jeho vnitřní strany, případně jej přichytí k podvodním řasám. Žába snáší hodně vajíček najednou a někdy je můžete vidět viset pod vodou v celých sítích.
Po nějaké době se z každého vajíčka vyklube pulec. Nevypadá moc jako žába, má dlouhý ocas, rychle plave a dýchá žábrami.
Po pár dalších týdnech se pulec promění v žábu, zmizí mu ocas, narostou zadní a přední nohy, vynoří se na hladinu a začne dýchat plícemi.
Žáby tráví celý život u rybníka, sedí na listech vodních rostlin, schovávají se v rákosí, plavou a chytají hmyz.
Aby prvňáček snáze poznal, jak se žáby objevují, lze mu doporučit, aby si přečetl fascinující a útlou knížku s barevnými kresbami Iriny Gurinové.
Celý proces je tam popsán tak podrobně a dětskou řečí. Nejprve se dozvíme, že žáby mají různé barvy. Pak o tom, že na jaře naklade dospělá žába vajíčka a vypadají jako kulatý sáček s černou tečkou, ve kterém se postupně vyvíjí pulec. Když se vylíhne z vajíčka, nenajde matku poblíž a snaží se přežít sám. Postupně se mu vyvinou plíce, pak zadní nohy a dokáže skákat na zem a promění se v dospělou žábu, která bude brzy také schopna snášet vajíčka.
Žáby jsou zcela unikátní zvířata, protože mohou žít jak ve vodě, tak na souši.
Kromě této vlastnosti žab je třeba zdůraznit, že během svého vývoje procházejí žáby třemi stádii.
První fází je vývoj ve vejcích, které dospělé žáby umístí do vody a často je přichytí na různé vodní rostliny. Ve vejcích se objevují embrya, která se živí živinami v nich obsaženými.
Jakmile se embrya zvětší, změní se v pulce, kteří trochu připomínají rybičky, tělo pulců se skládá z hlavy, trupu a ocasu, ale vše vypadá jako jeden celek. Tito pulci opustí těsnou skořápku vejce a začnou žít samostatně ve vodě.
Jak pulci rostou, začínají jim růst nohy, nejprve zadní, pak přední. Postupem času začne trup mláďat žab nabývat své konečné podoby a mláďata žab se stávají podobnými dospělým žabám, ale jsou menší velikosti. Tyto žáby také přijdou o ocas.
Žáby jsou zvířata, která žijí jak ve vodě, tak na souši. Jsou to obojživelníci. Žáby se proměňují po celý život. Zpočátku se mláďata vůbec nepodobají jejich rodičům, dospělým žábám. Matka jako ryba klade vajíčka, ve kterých je uložen zárodek budoucí žáby. Někdy je hodně jiker u břehu, v rákosí. Z vajíček vylézají pulci. Mohou dýchat pod vodou, protože mají žábry. A také mají velký ocas a nemají nohy. Pulci žijí pouze ve vodě.
A pak rostou a mění se ve skutečné žáby – ocas je ztracen, nohy rostou. Přicházejí na břeh a dýchají vzduch jako lidé, protože se jim vyvíjejí plíce.
Ale žáby vždy žijí v blízkosti vodních ploch. Někdy přicházejí k lidem na chaty a žijí vedle nádoby s vodou nebo rybníka.
Na naší planetě nežijí jen obyčejné zelené žáby, mají i barevné sestry. A mohou žít jak ve vodě, tak ne na souši.
Na jaře snáší žabí matka vajíčka zvaná vejce. Vajíčko připomíná malé oko: uvnitř bílého vaku je černá tečka, která rychle roste.
Brzy se tečka promění v malého pulce, což je hlava s ocasem. Už ví, jak se živit nejmenšími částečkami rostlin.
Po stranách těla má „peříčka“, drobné výběžky. Nástavce se nazývají žábry a pomáhají pulci dýchat. A po 4 týdnech postupně zarůstají kůží a brzy úplně zmizí.
Uběhne 6-9 týdnů a pulci se vyvinou malé nohy, které rychle rostou. Jeho tělo se prodlužuje a jeho hlava je méně nápadná. Nyní může pulec jíst větší jídla. Po chvíli se objeví jeho přední nohy a je již velmi podobný své matce, ale s ocasem.
Ocas postupně mizí a už to není pulec, ale malá žába. Nyní může vést stejný životní styl jako jeho matka žába a trávit čas jak ve vodě, tak na souši.
- Hlavní
- Zázrak metamorfózy na vlastní oči
Zázrak metamorfózy na vlastní oči
Autor práce byl oceněn diplomem vítěze II
Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce „Job Files“ ve formátu PDF
Při procházkách kolem dachy, která se nachází u lesa na břehu řeky Pyshma, mi rodiče vyprávějí o rostlinách, které rostou v našem lese, o hmyzu a zvířatech, které potkáváme, o zvláštnostech jejich vývoje. Prvního května jsem na hladině mrtvého ramene Pyshma viděl mnoho a mnoho průhledných kuliček s černou tečkou uvnitř. Od své matky jsem se dozvěděl, že jde o kaviár z obojživelníků. Sama si jako malá doma z takových kuliček pěstovala čolky. Bylo pro mě velmi zajímavé vidět, jak se vejce promění v žábu nebo čolka. Abych to udělal, přinesl jsem vajíčka domů, umístil je do akvária a začal pozorovat.
Začátkem června mě navštívily děti ze třídy, které měly zájem podívat se na pulce, ve které se proměnila mnou nasbíraná vajíčka. Největší zájem měla Oksana, řekl jsem jí, čím je krmím a jak často měním vodu v akváriu. Na jezeře Shartash ulovila pulce a rozhodla se také pozorovat jeho vývoj. Začali jsme s Oksanou porovnávat výsledky našich pozorování.
Doma sledujte vývoj pulce a zjistěte typ obojživelníka.
– Získat nové znalosti o obojživelnících;
– Sledovat vývoj pulců doma;
– určit výsledky a načasování metamorfózy;
– Zpracovat informace získané během pozorování;
– Studovat z literárních zdrojů charakteristické rysy pulce a žáby nebo čolky a druhovou rozmanitost obojživelníků na Uralu;
– Podělte se o výsledky této práce se svými spolužáky.
Protože v přírodě neexistuje způsob, jak sledovat přeměnu vejce na obojživelníka, udělejte to doma.
– Pozorování a srovnání
– Práce s informačními zdroji.
Obojživelníci středního Uralu
Abychom odpověděli na otázku – kdo vyroste z našich pulců, obrátili jsme se na knihu V.L.Vershinina. „Identifikátor obojživelníků a plazů Středního Uralu“ [1]. Z čehož jsme se dozvěděli, že naši pulci jsou obojživelníci a že na středním Uralu žijí tři druhy ocasatých a osm druhů bezocasých obojživelníků.
Čtyři z nich: mlok sibiřský, čolek chocholatý, ryzec obecný a žába sibiřská jsou velmi vzácné, a proto jsou uvedeny v Červené knize Sverdlovské oblasti [2], která obsahuje seznamy rostlin a živočichů, kterým je třeba věnovat zvýšenou pozornost.
Odpovědi na otázky o nezbytných podmínkách pro chov obojživelníků a fázích jejich vývoje jsme našli v knihách Vershinina [1] a V. F. Orlové, D. V. Semenova. „Příroda Ruska: život zvířat. Obojživelníci a plazi“ [3] a také konzultace zaměstnanců zoo Jekatěrinburg nám velmi pomohly.
Kdo jsou obojživelníci
Obojživelníci, v řečtině „amphibios“, v překladu: žijící dvojí život, jsou živočichové přizpůsobení životu jak ve vodním prostředí, tak na souši. Obojživelníci jsou studenokrevní živočichové, kteří neudržují stálou tělesnou teplotu, jsou aktivní pouze v teplém období as nástupem chladného počasí sestupují ke dnu a upadají do strnulosti, v přízemních úkrytech přezimují pouze čolci a ropuchy: dřevěný prach, pod pařezy, v norách hlodavců .
Nezbytné podmínky pro pěstování obojživelníků
Obojživelníci jsou chováni ve vodě i na souši za přítomnosti živného média.
Potřebný objem vody na jedince je 0,5 litru, jinak se navzájem sežerou. Voda musí být čerstvá a vyměňována dvakrát týdně. Do vody je nutné přidávat dubové listy, které mají antibakteriální vlastnosti.
Obojživelníky je třeba krmit spařenými listy kopřivy a špenátem. Na konci jejich vývoje by měla v akváriu vzniknout „země“ – ostrůvky kamenů a vodních rostlin plovoucí na hladině.
Vývoj obojživelníků před metamorfózou
Z vajíčka, vajíčka sneseného do vody, se vylíhne pulec živící se zbytky žloutku, který se nachází v jeho útrobách. Po 7-10 dnech začne pulec plavat a krmit se sám. Jeho drobné zoubky mu pomáhají seškrabávat řasy z kamenů.
Po 6 týdnech začnou pulci růst zadní nohy a stane se jako žába. V této době je již pro něj důležité, aby měl pozemek, po kterém může pulec vylézt, protože dospělá žába není ryba a žije převážně na souši. Od této chvíle mohou pulci sloužit jako potrava i větší předměty, jako je mrtvý hmyz nebo rostliny.
Po 9 týdnech už pulec vypadá jako malá žába s dlouhým ocasem. Proces metamorfózy začíná.
Metamorfóza a apoptóza
Metamorfóza je hluboká přeměna stavby těla, při které pulec mění svůj vzhled. V důsledku metamorfózy se pulec promění v žábu schopnou života na souši. Příprava na metamorfózu probíhá po celou dobu vývoje pulce a samotná metamorfóza probíhá velmi rychle, její trvání je 1–3 dny. K metamorfóze dochází vlivem hormonů, které jsou produkovány pouze v příslušném období vývoje pulce. Během metamorfózy mizí ocas pulce bezocasých obojživelníků. Tento velmi zajímavý jev se nazývá apoptóza.
Apoptóza je geneticky naprogramovaná sebezničení buněk. Apoptóza v řečtině znamená odpadnutí. Právě apoptóza je spojena s podzimním opadem zvadlých listů.
Mechanismus vývoje apoptózy nebyl dosud plně prozkoumán. Ve většině případů dochází ke geneticky naprogramovanému sebezničení buněk po přijetí signálů od molekul – buněčných regulátorů – jako jsou hormony a antigeny.
Naši práci lze využít v hodinách biologie při studiu tématu „Rozmnožování a vývoj obojživelníků“ a při mimoškolní práci o ekologii.
Vyprávění o našich pozorováních a malých objevech, které jsme učinili, navíc naše spolužáky velmi zaujalo. Možná se nám, nebo někomu z nich, podaří pro lidstvo důležitý objev: odhalíme záhadu apoptózy, odhalíme mechanismus jejího vývoje na příkladu obojživelníků a najdeme možnost využít apoptózu při léčbě rakoviny.
Porovnání rychlosti vývoje pulců doma a v přírodě
První máj byl začátkem mých pozorování. V tento den jsem umístil vajíčka z mrtvého ramene do akvária, které jsem ze stejného místa naplnil vodou, aby se ve vodě rozpustil kyslík nezbytný pro život vajíček, použil jsem akvarijní kompresor.
Vajíčko jsem zkoumal pod mikroskopem při 400násobném zvětšení. To, co jsem viděl, se odráží na obrázku 1. Jsou vidět oči, ústa a žaberní štěrbiny. Při tomto zvětšení bylo patrné, že embryo pulzuje.
Zajímalo mě srovnání, jak se budou pulci vyvíjet doma a v jezeře mrtvého ramene. Do 20. května jsem mohl chytat pulce na měření v jezeře mrtvého ramene, ale poté už to nešlo. Srovnání rychlosti vývoje pulců doma a v přírodních podmínkách od 1. do 20. května je uvedeno v tabulce 1 přílohy 1. Během této doby se z vajíček vylíhli pulci, kteří doma dorostli do 25 mm a do 6. mm v jezeře mrtvého ramene. Rozdíly v růstu pulců vysvětluji teplotou vody, čím je vyšší, tím rychleji dochází k vývoji. Během experimentu byla teplota vody v akváriu 23÷25 °C a teplota vody v mrtvém rameni v noci byla 0÷5 °C a 5÷15 °C ve dne.
27. května jsem si všiml, že pulci již nerostou, ale mají vyvinuté zadní nohy (obrázek 2). 3. června dosáhla délka tarsi 1 mm (obrázek 3).
Oksana se 10. června připojila k mým pozorováním rychlosti vývoje pulců. Srovnání rychlosti vývoje mých a jejích pulců od 10. června do 23. června je uvedeno v tabulce 2 přílohy 1. Během tohoto období jsme pozorovali jak kanibalismus pulců, tak proces metamorfózy a naši pulci se během 2 týdnů proměnili v žáby .
Z vajec přinesených na pozorování se vylíhlo velké množství pulců. Při každé výměně vody jsem jejich počet snižoval a některé pulce jsem vypouštěl do nádrže, ze které byla vejce odebrána, ale přesto jsem se nevyhnul kanibalismu – pulci se začali navzájem požírat, protože jejich počet překračoval povolený počet. objem akvária. Výsledkem bylo, že zůstalo pouze sedm pulců, což odpovídalo informacím z Orlové knihy [3].
Metamorfóza pulců nastala 23. června, jednoho dne. Podařilo se mi vyfotografovat různé fáze tohoto rychlého procesu.
Pulci znázornění na obrázku 4 dokonale pohybují zadníma nohama a rychlost jejich pohybu je vysoká. Pulci znázornění na obrázku 5 se již příliš nepohybují, mají tuberkulózy na obou stranách těla a pod nimi jsou rudimenty předních nohou.
Pulci na obrázku 6 již mají vyvinuté přední nohy, ale jejich ocasy jsou stále nezměněny. Pulci raději odpočívají u dna a nevystupují na hladinu.
Pulec zobrazený na obrázku 7 se téměř proměnil v žábu, jeho ocas je jen asi 1 mm a je téměř neviditelný. Metamorfóza dokončena!
Večer 23. června jsem vypustil žabičky do mrtvého ramene, kde jsem 1. května sbíral vajíčka. Celý jejich vývojový cyklus trval 54 dní.
Oksana pokračovala v pozorování žáby. 25. června ho našla, jak šplhá po stěně akvária a vrátila ho do vody, ale večer téhož dne žába zemřela. Otázku, proč se tak stalo, jsme položili pracovníkům zoo během exkurze. Ukazuje se, že po proměně v žábu potřebuje obojživelník další živné médium: malý a nutně se pohybující hmyz. Proto závěr – porušení živného média způsobilo smrt žáby.
Určení druhu obojživelníka
Abychom odpověděli na otázku, kdo s námi vyrostl, obrátili jsme se na Vershininovu knihu [1], která poskytuje tabulky pro identifikaci druhů obojživelníků na základě různých vlastností kaviáru. Jako určující znaky používají tvar snůšky vajec, barvu vajec, jejich počet a umístění vůči sobě navzájem. Určení typu obojživelníka na základě vlastností vajec je uvedeno v tabulce 3 přílohy 1.
Obrázky 8 a 9 ukazují kaviár, který jsem našel.
Podle barvy vajíček jsme usoudili, že se jedná o žábu hnědou nebo ostrou. Poté jsme se pokusili objasnit typ obojživelníků na základě tvaru patního tuberkulu bezocasého obojživelníka; k tomu jsme porovnali fotografii z Vershininovy knihy [1], která je zobrazena na obrázku 10, s fotografií malé žáby, kterou jsem vyrostl in, znázorněno na obrázku 11.
Obrázek 10. 1 – žába sibiřská, 2 – žába travní. 3 – žába ostrolící, 4 – žába jezerní, 5 – skokan obecný
Z hlediska délky prstů a absence blan je tlapa mé žáby podobná tlapce žáby ostročelé z obrázku 10. Larvy žáby ostrolící mají špičatý konec ocasu. Obrázek 12 ukazuje pulce žáby s ostrým obličejem z Vershininovy knihy [1]. Na obrázku 13 je pulec, který mi vyrostl.
Na základě výše uvedeného srovnání jsme usoudili, že jsem vyrůstal s žábami ostrými.
Vzhledem k tomu, že Oksana nevěděla, jak vypadají vajíčka, ze kterých se vyklubal její pulec, snažili se podle vnějšího zbarvení žáby určit typ jejího obojživelníka. Obrázek 14 ukazuje Oksaninu malou žábu.
Žába Oksana je barevně identická s žábami s ostrými tvářemi z Vershininovy knihy [1].
Ale proč se moje a Oksaniny žáby tak liší velikostí a barvou? Odpověď na naši otázku dala výzkumnice zoo Jekatěrina Aleksandrovna Uvarova, vysvětlila nám, že obojživelníci stejného druhu se od sebe mohou velmi výrazně lišit velikostí i barvou.
Výsledkem identifikace typu obojživelníka je, že i přes vnější rozdíly jsme s Oksanou vyrostli na žábách ostrohlavých, které jsou v okolí Jekatěrinburgu velmi běžné.
Námi vyslovená hypotéza: realizace možnosti vysledovat stadia vývoje pulců doma se potvrdila.
Během našeho pozorování jsme zjistili, že:
– v žabím vejci se vyvine embryo, které se brzy změní v pulce;
– rychlost vývoje pulců závisí na podmínkách prostředí;
– mezi obojživelníky je kanibalismus, vnitrodruhová soutěživost: pulci likvidují nejslabší příbuzné, aby si uvolnili životní prostor;
– při procesu metamorfózy se u pulců vyvinou přední nohy a mizí ocas, v důsledku čehož se pulec promění v žábu.
Z knihy Orlové [3] jsme se dozvěděli, že s vývojem pulců dochází i k vnitřním změnám – žaberní dýchání je nahrazeno dýcháním plicním.
Krmil jsem své pulce špenátem, Oksanou – kopřivami. Ukázalo se, že mláďata žab, které jsem vychovala, měly výrazně zelenou barvu, stejně jako špenát, kterým se živily. Přišli jsme s hypotézou, že různé barvy a velikosti našich žab se vysvětlují rozdíly v jejich stravě.
V příštím roce budeme pokračovat ve studiu tohoto procesu, ověříme, zda barva žáby závisí na potravě, kterou přijímá, a provedeme srovnávací analýzu metamorfózy ocasatých a bezocasých obojživelníků.
Zajímám se o lehké stavby, rád řeším problémy programování pohybu světelných strojů, ale ještě živější emoce mi dává pozorování živé přírody. Vidět, jak pulci rostou a jak se liší povahou, se ukázalo být zajímavější než vyrobit model žáby ovládaný počítačovým programem.
S Oksanou se nám podařilo zaujmout naše spolužáky naším příběhem o obojživelnících. Kluci chtěli zopakovat náš experiment a vidět vše na vlastní oči. Věříme, že nás čekají nové objevy!
1. Vershinin V.L. Klíč k obojživelníkům a plazům středního Uralu. Jekatěrinburg, 2007.
2. Červená kniha Sverdlovské oblasti. Jekatěrinburg, Basco 2008
3. Orlová V.F. Semenov D.V. Příroda Ruska: život zvířat. Obojživelníci a plazi. M.: OO Firma “AST Publishing House”, 1999.
Tabulka 1. Porovnání rychlosti vývoje pulců doma a v přírodních podmínkách.
Prázdné rameno řeky Pyshma
Kaviár Oxbow ve sklenici před umístěním do akvária.
Tito tvorové se vynořili z vajíček a nehybně viseli ve vodě.
Délka pulců je ≈10 mm. Řasy seškrábou a já je doplňuji kopřivami a špenátem.
Pulci ještě neopustili vajíčka.
Pokračování tabulky 1.
Prázdné rameno řeky Pyshma
Délka pulce ≈ 25 mm.
Jejich tvar těla se již podobá žabám mláďatům.*
Délka pulce ≈ 6 mm.*
* pro názornost je použit jehlan o délce strany 5 mm
Tabulka 2. Srovnání míry vývoje pulců Roma a Oksana.
Délka nožiček ≈ 3 mm
Pulec je ≈ 35 mm dlouhý a má malé zadní nohy.
Za tři týdny narostly pulcům poměrně velké zadní nohy (dosahují ≈ 6 mm)
Délka nožiček ≈ 4 mm
Pokračování tabulky 2.
Přední nohy narostly.
Přední nohy narostly.
Okraj ocasu (ploutev) zmizel,
a on sám se zmenšil.
Ocas se zmenšil.
Ocas zmizel, velikost žáby je ≈ 10 mm, metamorfóza dokončena.
Ocas zmizel, metamorfóza byla dokončena.
Tabulka 3. Identifikace druhů obojživelníků na základě vlastností vajíček.
Vejce jsou snesena ve velké hrudce, vejce jsou černé nebo tmavě hnědé barvy.
V hrudce je asi 1000 vajec, na horní straně černá
V hrudce je od 1000 do 1800 vajec, na horní straně tmavě hnědé
V hroudě je od 1000 do 3000 vajec, na horní straně hnědočerné
Kaviár od špinavě bělavého po béžově hnědý, 13-208 vajec na porci (průměr 106)
