Исследовательская работа по биологии Исследовательская работа по теме : Влияние экологических факторов на развитие личинок прудовой лягушки


МКОУ «Колтаевская основная общеобразовательная школа»
Эколого-биологический блок
Направление: Зоология с основами экологии животных

Исследовательская работа по теме:
Влияние экологических факторов
на развитие личинок
прудовой лягушки
 

Работу выполнила:
Хабирова Розалия Руслановна,
ученица 7 класса
МКОУ «Колтаевская ООШ»
Научный руководитель:
Газизова Гульназ Талгатовна,
учитель биологии и химии
89082431690
2017 год
Оглавление:
Введение……………………………………………………………………………………………...…..3
Теоретическая часть
Внешний вид……………………………………………………………………………………….4
Экологические особенности…………………………………………………….………………4
Характер питания………………………………………………………………………………….6
Поведение по сезонам……………………………………………………………………………6
Размножение……………………………………………………………………………………….7
Развитие икринок…………………………………………………………………………………7
Практическая часть………………………………………………………………………………………8
Заключение………………………………………………………………………………………………12
Список использованной литературы……………………………………………………….…………13
Приложение……………………………………………………………………………………………..14
Цель работы: изучить влияние экологических факторов на развитие личинок прудовой лягушки.
Задачи:
1. Изучить особенности влияния экологических факторов на развитие личинок прудовой лягушки.
2. Опытным путем доказать аспекты влияния этих факторов.
3. В ходе опыта проследить метаморфоз личинок прудовой лягушки.
Методы исследования:
изучение и анализ материалов по данной теме в информационных источниках (биологической и специальной литературе, Интернете);
наблюдение за развитием личинок прудовой лягушки от икринки до взрослой особи;
эксперимент.
Актуальность:
Метаморфоз головастика в лягушку представляет огромный теоретический интерес, так как не только доказывает, что земноводные произошли от рыбообразных существ, но дает возможность в подробностях восстановить эволюцию отдельных систем органов, в частности систем кровообращения и дыхания, при превращении водных животных в наземных.

Теоретическая часть
Внешний вид
Лягушка прудовая (Ranaesculenta) имеет длину тела 8-12 см. Она обычно ярко зеленая с коричневым, со светлой полосой вдоль спины. На спине есть крупные темные пятна. Некоторые лягушки лишены пятен, но имеют полосу; попадаются лягушки без пятен и полосы. У самцов в уголках рта наружные резонаторы белого цвета, которые раздуваются и хорошо заметны, когда самцы издают свои «брачные трели». Брюхо молочно-белого цвета, мелкие пятнышки могут покрывать горло и переднюю часть брюха.
Экологические особенности
Обитают в водоемах широколиственных и смешанных лесов. Встречаются в глубине лесов. Обитают в прудах, болотах, небольших озерах, по берегам заросших водоемов, в ямах. Часто встречаются в водоемах, расположенных в населенных пунктах в сельской и дачной местности. Предпочитают водоемы с густой растительностью. Основная масса животных находится на дне водоема, где температурные условия в это время наиболее благоприятны. Они всплывают в массе на поверхность к 8 часам утра и исчезают к 10 часам вечера. Наибольшее число особей активно между 12 и 16 часами - в самое теплое время суток. В эти часы, как показали наблюдения, лягушки большую часть времени кормятся. В 6-8 часов вес содержимого желудка не превышает 1,1% веса тела; максимум приходится на 12-16 часов, когда содержимое желудка составляет 14% веса тела. Начиная с 20 часов вес съеденной пищи резко падает, и к 22 часам не превышает 2% веса тела. Активность прудовой лягушки, постоянно находящейся в условиях оптимальной влажности, зависит от температуры окружающей среды, и в теплые ночи она может и не прекращаться. Весной прудовая лягушка многочисленна на поверхности водоемов с 10 до 22 часов. Кривая активности этого вида имеет двухвершинный характер. Первый пик приходится на 14-16 часов, второй - на 20-22 часа. В течение почти всего активного времени большинство лягушек находится в воде, и только в самое теплое время суток они перекочевывают на берег или плавающие в воде предметы. Здесь они заняты охотой, о чем свидетельствует наполнение желудков, составляющее почти 20% от веса тела. Этот первый пик активности связан с питанием. Во время второго пика активности, в 20-22 часа, наблюдается наибольшее число спаривающихся и поющих особей, а вес корма в желудке не превышает 4% от веса тела. Следовательно, оживление лягушек в это время связано с процессами размножения. Разница между весенней и летней активностью прудовой лягушки заключается в том, что летом продолжительность кормежки больше, чем весной. Этому благоприятствует более высокая температура воздуха и воды. В активный период большую часть пищи прудовая лягушка добывает на суше.
График суточной активности прудовой лягушки

Влияние соленой воды на развитие икры и личинок
Так как легкие земноводных не обеспечивают их кислородом в полной мере, то большую роль играет кожное дыхание, для которого нужна влажная тонкая кожа. Поэтому земноводные могут жить только в достаточно влажных местах, да к тому же — только в пресной воде.
Земноводные очень требовательны к отсутствию в почве и воде поваренной соли, которая особенно вредно влияет на развитие их икры и личинок. Они гибнут в воде, содержащей даже 1 часть хлорида натрия на 1 тысячу частей воды. Причина этого в том, что концентрация соли в клетках кожи амфибий меньше, чем в морской воде. И если земноводное попадет в морскую воду, вода из клеток кожи начнет свободно выходить наружу, ведь их кожа очень хорошо проницаема для воды. И животное погибнет.
Именно поэтому земноводных нет на океанических островах, хотя в остальном для них условия там благоприятны.
Характер питания
Питаются насекомыми. Кроме жуков и двукрылых, в питании этих земноводных играют заметную роль стрекозы и муравьи. Эти преобладающие корма составляют 66% от всех встречающихся. Примерно у 9% молодых прудовых лягушек встречаются комары, в уничтожении которых этот вид имеет большее значение, чем другие лягушки. Имеют также значение и размеры добычи. Более крупные лягушки поедают и более крупных животных. Прудовая лягушка среди других наших земноводных добывает максимальное количестве летающих насекомых; более 26% животных, найденных в желудках этого вида принадлежит к ним.
Поведение по сезонам
После зимней спячки лягушки появляются во второй половине апреля-мая при температуре воды выше +80С, почвы +100С, первое время животные вялые, но уже через пару дней или позже начинаются брачные концерты самцов. Период размножения равен 23-27 суток в апреле-мае, начинаясь при температуре воды около +15-160С. Самка мечет икру на дно или водные растения на глубине 30-80 см несколькими порциями, по 15-285 икринок на расстоянии 20-30 см между порциями. Кладка имеет форму округлого комка.
Плодовитость относительно невысокая: самка откладывает от 400-1800 яиц. Яйца отличаются большой устойчивостью к высоким температурам. Эмбриональное развитие длится 4-12 суток, личиночное 47-77 суток. Половозрелость  наступает на 3-ий год жизни. Самцы по численности преобладают. Максимальная продолжительность жизни – не менее 12 лет.
Зимуют лягушки на суше в лесу, закапываясь в рыхлую почву, под корнями деревьев.
В случае опасности – прыгают в воду, но не затаиваются на дне, а выныривают через несколько метров среди водной растительности. Зимняя спячка у прудовой лягушки в среднем 100 дней. Это наиболее теплолюба вый вид среди наших лягушек.
Проснувшись, прудовые лягушки, как и все зеленые лягушки, не сразу приступают к размножению. Обычно они мечут икру во второй половине мая, позднее озерных, спустя 15-20 дней после пробуждения. Размножение растянуто, так как икра откладывается несколькими порция. Температура воды, в которой развивается икра прудовой лягушки, как правило, не падает ниже +16°С и не поднимается выше +31°С.
Размножение
У самцов в брачный период во время пения в углах рта надуваются серые шарики — резонаторы, которые служат для усиления звука. Первую пробу голоса самцы озёрной лягушки делают, когда вода днём прогревается до +14-16 °C. Спаривание и нерест начинается только тогда, когда вода прогреется минимум до +16 °C. Нерест начинается в наиболее прогретых и защищённых от ветра местах водоёмов. Период размножения занимает не менее 30—35 дней. Большинство особей выбирает для размножения довольно глубокие водоёмы, которые заросли растениями.
Развитие икринок
Личинки выклевываются из яйца на сравнительно поздних стадиях развития. Только что вылупившийся головастик имеет длинный хвост, окруженный хорошо развитой плавательной перепонкой, по бокам головы сидят 2—3 пары наружных перистых жабр, парные конечности отсутствуют, имеются органы боковой линии, функционирующей почкой является пронефрос. 
Вскоре наружные жабры исчезают, взамен их развиваются три пары жаберных щелей с жаберными лепестками. В это время головастик имеет значительное сходство с рыбой не только по своему внешнему виду, но и по внутреннему строению, так как сердце содержит только одно предсердие и один желудочек, у него существует только один круг кровообращения. Затем путем выпячивания из брюшной стенки пищевода развиваются парные легкие. На этой стадии развития артериальная система головастика чрезвычайно похожа на артериальную систему двоякодышащих рыб; отличие сводится к тому, что благодаря отсутствию четвертой жабры (у земноводных вообще она никогда не развивается) IV приносящая жаберная артерия без перерыва переходит в легочную. Позже жабры редуцируются; впереди жаберных щелей с каждой стороны образуется складка кожи, которая, постепенно разрастаясь назад, затягивает эти щели, головастик переходит всецело на легочное дыхание и начинает всплывать на поверхность воды, чтобы заглатывать ртом воздух. На дальнейших стадиях развития у головастика развиваются парные конечности — сперва передние, потом задние (но передние дольше скрыты под кожей, так что наружу появляются сначала задние), хвост и кишечник начинают укорачиваться, появляется мезонефрос, и личинка переходит на питание теми же кормами, что и взрослые, и превращается в молодую лягушку, отличающуюся от взрослой только меньшими размерами.
Рост их отличается значительной интенсивностью (в среднем 0,9 мм в день). К моменту метаморфоза длина головастика достигает длины тела половозрелой самки. Средние размеры сеголетки 30-32 мм, вес 3,4 г. В популяциях прудовых лягушек выделяется три возрастные группы. Соотношение полов таково: самцов 31,4%, самок 68,6%. Половозрелость наступает на 3-й год.
Практическая часть
21 апреля 2016 года я взяла икринки прудовой лягушки из пруда на территории д. Колтаево. Они были поделены на 3части и помещены в разные среды:
1) в пресную теплую воду, где поддерживалась температура +23+250С;
2) в пресную холодную воду с температурой около +130С;
3) в холодную соленую воду (на 2 л воды добавили 1 чайную ложку соли).
На протяжение периода с 21 апреля по 26 июня я наблюдала метаморфоз личинок прудовой лягушки. (Наблюдения зафиксированы в таблице, фотографии в презентации).
Было выявлено, что оптимальные температуры для развития личинок лежат в интервале от +160С до +300С. В банке с пресной холодной водой, где температура не поднималась выше +130С, икринки не развивались. Личинки, обитавшие в пресной теплой воде (около +250С), активно плавали и быстро развивались. Но когда я их оставила на открытом солнце и температура воды повысилась до +320С – они погибли.

Так же было доказано, что жизнь земноводных животных (в частности прудовой лягушки) не возможна в соленой воде. В воду с икринками добавила 1 чайную ложку соли. Икринки и личинки в соленой воде погибли.
После выявления влияния экологических факторов (температура и соленость) на развитие икринок, я наблюдала метаморфоз личинок прудовой лягушки.
Метаморфоз личинок прудовой лягушки
Дата Наблюдения
Теплая пресная вода Холодная пресная вода
t=+130С Соленая вода
t=+130С
21.04. Стадия икринки Стадия икринки Стадия икринки. Икра и 1 вылупившаяся личинка (полегли на дно)
22.04. Внутри икринки черный зародыш в виде запятой двигается, возможно реагирует на свет Без изменений Без изменений
23.04. Двигаются Без изменений Без изменений
02.05. t=+18+200С. Вышли из зародышевых оболочек (не все), хорошо видны жабры, хвостовой плавник. Активно двигаются Икринки и 2 личинки (0,9 см) мало подвижны Без изменений
03.05. t=+250С. Личинки (1 см) активно плавают. Глаза, жабры, хвостовой плавник.
t=+320С – умерли. Без изменений Без изменений
04.05.
t=+180+240С. 1 личинка (1 см) активно плавает, может прикрепляться к стенке банки Без изменений Без изменений
05.05.
Ср.т.=+23+250С. Наружных жабр не видно Без изменений Без изменений
06.05.
Ср.т.=+23+250С. Личинка 1,5 см. перенесли 2-х из холодной воды (они меньше в 1,5 раза). У 1-го большого жабер нет, виден кишечник.
У 2-х маленьких видны наружные жабры. Без изменений Без изменений
07.05.
Ср.т.=+23+250С.
У 2-х маленьких хорошо видны глаза, наружных жабр не видно; могут прикрепляться к стенке банки. Большой прикрепляться не может, активно питается. Конец наблюдений Конец наблюдений
08.05. Ср.т.=+23+250С
Поменяли воду. Прикрепляться не могут. Постоянно едят водоросли. 14.05. Ср.т.=+23+250С
Сквозь тонкие покровы виден кишечник и зачатки задних лапок. 05.06. Ср.т.=+23+250
Сквозь тонкие покровы виден кишечник и сердечко. 09.06. Ср.т.=+23+250
Появляются задние лапки. 19.06. Ср.т.=+23+250
У большого появляются передние лапки. Брюшко светлее спинки. 20.06. Большой погибает, его поедают младшие сородичи. 24.06. Ср.т.=+23+250
У маленьких появляются передние лапки. 26.06. Ср.т.=+23+250
Головастики длиной около 3 см, 1,5 см – хвост. Выпускаем в пруд в связи с переходом на другую пищу (насекомые). Большой головастик умер, вероятно, из-за того, что перешел с растительной (водоросли) на животную (насекомые) пищу. Мы, к сожалению, этот момент упустили. В связи с этим нам пришлось отпустить в пруд других головастиков, так как мы не смогли их обеспечить в полной мере животной пищей.
Вывод:
На развитие личинок прудовой лягушки в природе влияют разные факторы среды. Мною опытным путем было выявлено, что головастики могут развиваться в воде с температурой от +160С до +310С. Доказала, что земноводные могут жить и развиваться только в пресной воде.
Заключение
Таким образом, в ходе проделанной работы были достигнуты поставленные цели и задачи. Я на опыте пронаблюдала и доказала влияние экологических факторов на развитие личинок прудовой лягушки.
Я наблюдала за удивительным превращением маленькой икринки в головастика. Это очень интересный процесс, который представляет огромный теоретический интерес. Ранние стадии личинок лягушки не только внешне, но и внутренне похожи на рыб. Это одно из звеньев доказательства эволюции животного мира Чарлза Дарвина.
Эта работа будет хорошим теоретическим и наглядным дополнением для изучения не только класса Земноводные, но и эволюционной теории в старших классах.
В природе постоянно происходят совершенно удивительные явления и превращения, надо лишь уметь это разглядеть!

Список использованной литературы
Жизнь животных / Альфред Брем. – М.: Эксмо, 2010. – 960с.: ил.
Жизнь животных, том 4, часть 2. М.: Просвещение. 1969; Е.А. Дунаев, Разннобразие земноводных М.: изд-во МГУ. 1999;
http://ours-nature.ru/article/309__142.htmlПриложение
95250060325
Развитие лягушки — (по Банникову):
1 — икринки, одетые слизистыми оболочками, 2 — личинка в момент выклева, 3 — головастик на стадии развития плавниковой оторочки, 4 — головастик с максимально развитыми наружными жабрами, 4а — передняя часть того же головастика снизу (видны личиночные органы прикрепления), 4б — увеличенные наружные жабры, 5 — стадия зарастания наружных жабр и редукция органов прикрепления, 5а — тот же головастик снизу, начало развития ротового аппарата, 6 — стадия появления задних конечностей, 6а — ротовой аппарат головастика на той же стадии, 7 — стадия подвижности задних конечностей (сквозь покровы просвечивают лежащие в жаберной полости передние конечности), 8 — начало метаморфоза головастика, прорыв жаберной полости, освобождение передних конечностей, 9 — выход на сушу хвостатого лягушонка в конце метаморфоза.
Мои фотографии

Прудовая лягушка Кладка самки

Мой пруд Икринки, одетые слизистыми оболочками

Выход головастиков
316865top
Стадия появления задних конечностей


326707593345-24511093345

-24384046990




Приложенные файлы


Добавить комментарий