При сравнении земноводных с рыбами мы видим еще один пример резкого повышения морфофизиологического уровня организации позвоночных. Земноводные взяли свое начало от древних кистеперых рыб. Нов своей общей организации они стали выше рыб и получили новые возможности для более широкого завоевания жизненного пространства за пределами тех экологических ниш, в которых жили кистеперые.

Освоение древними кистеперыми прибрежной полосы водоемов, в которых они обитали, явилось первым шагом к завоеванию суши позвоночными. Расширение функций плавательного пузыря и превращение его в примитивные легочные мешки, расширение функций плавников, наземное питание были главнейшими факторами, стимулировавшими появление на Земле первых ам-фибиоптов — стегоцефалов. Но на этом уровне эволюция не остановилась. Совершенствование организации первых наземных позвоночных продолжалось и далее. Хотя на протяжении многих поколений стегоцефалов береговая водная и наземная полосы стали их экологической нишей, шло дальнейшее завоевание суши амфибионтами и общее совершенствование морфофизиологического уровня их организации.
Отбор в этой обстановке совершенствовал органы передвижения позвоночных по суше и превратил их в многорычажные пятипалые конечности. Здесь выживали те позвоночные, у которых шло прогрессивное развитие органов дыхания и кровеносной системы, которые оказывались более приспособлены хотя бы к временному воздействию наземной среды.
Наряду с повышением организации в указанных направлениях у земноводных, особенно у стегоцефалов и других близких к ним вымерших форм, долго сохранялись черты, сближающие их с примитивными рыбами, например хорда, типичная даже для хрящевых и хрящекостных, а также для двоякодышащих и кистеперых рыб. В коже даже некоторых современных земноводных сохраняются органы боковой линии. Есть клоака. Убедительные доказательства происхождения земноводных от древних рыб дают нам наблюдения за размножением и развитием травяной лягушки, доступные каждому в весеннее время.
После пробуждения от зимней спячки травяные лягушки покидают глубокие водоемы. Они переселяются в хорошо прогреваемые солнцем мелкие пруды, канавы, лужи и разливы талых вод. Здесь самки выметывают икру, очень похожую на икру рыб, а самцы поливают ее семенной жидкостью. Семенные клетки проникают в икринки и оплодотворяют их. Оболочки икринок в воде сильно разбухают, делаются прозрачными, склеиваются друг с другом и образуют комки, всплывающие на поверхность или прикрепляющиеся к подводным предметам.
После оплодотворения икринки начинают быстро развиваться. В результате этого из оплодотворенной яйцеклетки постепенно образуется в икринке многоклеточный зародыш лягушки. Через 12—25 дней, в зависимости от температуры среды, из икринки появляется личинка — головастик.
Головастик вначале имеет рыбообразную форму и напоминает малька рыб. Хвост его окружен тонкой плавательной перепонкой. Дышит головастик тремя парами перистых жабр, находящихся по бокам головы. В коже у него имеются органы боковой линии. Рот и конечности сперва отсутствуют. Через некоторое время начинает прорезываться рот с двумя роговыми пластинками и рядами очень мелких зубчиков на губах, которыми головастик соскабливает растения, служащие ему пищей. Затем наружные жабры исчезают и развиваются внутренние. По внешнему виду и внутреннему строению головастик на этой стадии развития имеет еще больше сходства с рыбой. В это время у него развита хорда, сердце двухкамерное и состоит из предсердия и желудочка, круг кровообращения один.
В дальнейшем как выпячивание в передней части пищеварительного канала образуются легкие. Сердце становится трех-камерным. Развиваются два круга кровообращения. Появляются задние и передние конечности. Вскоре после этого у головастика начинает утончаться, а затем укорачиваться хвост. С исчезновением хвоста заканчивается процесс превращения головастика. Теперь он уже маленькая лягушка. Весь этот процесс длится 3—4 месяца. Все это доказывает происхождение древних земноводных от древних рыб.
Достигнув более высокого уровня организации по сравнению с рыбами, дальнейшая эволюция класса земноводных пошла по пути их приспособления к жизни в разных условиях окружающей среды. Это привело к появлению на Земле отчетливо выраженных их различных экологических групп: водной, наземной, древесной и почвенной, которые в классе земноводных возникли в процессе эволюции под влиянием естественного отбора.
В неглубоких прудах и канавах средней полосы весной иногда попадает в сачок юных экскурсантов животное, похожее на ящерицу, но с мягкой, влажной и голой, как у налима, кожей. Брюшко его окрашено в яркий оранжевый цвет с черными пятнами. Вдоль черной спины тянется высокий кожистый острозубчатый гребень, за которым начинается хвостовой плавник.
Так выглядит весной самец гребенчатого тритона — земноводного, более других земноводных связанного с водной средой, но зимующего на суше, в дупле или между корней старого дерева, где он зарывается в мох. Сплющенный с боков хвост, отороченный хвостовым плавником, ясно свидетельствует о периоде водного образа жизни тритона. При плавании его хвост играет главную роль, а короткие ноги при этом прижимаются к телу. На суше тритон передвигается с трудом, медленно и неуклюже.
Весной происходит размножение тритонов. Икринки по одной «амка выметывает на водяные растения. Из оплодотворенных икринок появляются личинки, ведущие водный образ жизни. Они похожи на взрослых тритонов, но с наружными жабрами, без гребней вдоль спины и без яркой окраски.
Установлено, что разрастающаяся в период водного существования тритона кожистая оторочка на его спине и хвосте имеет важное приспособительное значение. Эта оторочка — место наибольшего ветвления кожных кровеносных сосудов, через стенки которых идет дыхание в воде. При переходе тритонов к наземной жизни, когда они дышат легкими, эта оторочка исчезает, а кожа становится толще и суше. Таково приспособление тритонов к окружающей среде.
Чаще, чем гребенчатый, встречается в прудах обыкновенный тритон, с более светлой тигровой окраской, темными полосами и пятнами на буроватом фоне тела.
Примером земноводных, более приспособленных к наземному образу жизни, служит серая, или обыкновенная, жаба. В период откладки икры жабы, как и другие земноводные, держатся в воде. Однако очень скоро они покидают водоемы и все лето живут на суше. Днем они прячутся в подвалах, под корнями старых деревьев, под бревнами и камнями. В сумерки выходят на охоту: уничтожают по ночам много вредных жуков, гусениц и слизней на полях и огородах.
По внешнему виду жаба напоминает лягушку, но отличается рядом существенных особенностей. Она не прыгает, а «шагает» по земле. В связи с этим ее задние ноги сравнительно короче, чем у лягушки. Кожа жабы обыкновенно серая, бугристая, более толстая и более сухая, чем кожа лягушки. Поэтому жаба не так требовательна к влажности и может селиться дальше от водоемов, чем лягушка.
Безобразный вид жаб вызывал много суеверий и был причиной истребления этих полезных животных. Между тем жабы заслуживают охраны и защиты как верные помощники человека. Одна жаба в течение лета приносит огороду пользу на несколько десятков рублей. Нередко сельские хозяева поселяют жаб в огородах, садах и парках. Так это делал, например, И. В. Мичурин. Если подкармливать жаб живыми дождевыми червями или слизнями, жабы легко становятся ручными.
Однако выделения кожных желез жабы ядовиты. Поэтому после общения с жабой необходимо мыть руки.
В Центральной и Южной Америке водится жаба-ага, ядом которой издавна пользовались охотники-индейцы для смазывания стрел. Яд жабы-аги обладает смертельным действием.
Пример земноводных, приспособившихся к древесному образу жизни,— небольшая изящная древесная лягушка — обыкновенная квакша. Она встречается на юге европейской части СССР и отличается от других земноводных рядом особенностей. После выметывания икры в водоем квакша перебирается на кустарники и деревья — дуб, граб, иву и т. п., где питается насекомыми. На кончиках пальцев у нее имеются присоски, пользуясь которыми она может взбираться вверх не только по стволам деревьев и отвесным степам зданий, но даже по оконным стеклам. Цвет спинной стороны тела квакши очень изменчив: если она сидит на зеленом листе, ее окраска сверху зеленая; если перебирается на ствол дерева, окраска изменяется под цвет коры.
Специализация червяг связана с приспособлением к роющему образу жизни. Это безногие земноводные. Их форма тела червеобразная, у многих видов с кольцевыми перетяжками. Живут они в тропической зоне Южной Америки, Африки, Южной Азии.
Итак, земноводные могут жить как на суше, так и в воде, но размножаются они только в воде, где и происходит их развитие. Поэтому жизнь земноводных тесно связана с водоемами, около которых они’главным образом и поселяются.
Изучение тритона, жабы, квакши и червяги позволяет сделать вывод, что после появления земноводных на Земле одни из них долго вели преимущественно водный образ жизни, другие — наземный, третьи — древесный, четвертые — почвенный и роющий образ жизни (цвет. табл. VIII). В связи с этим у одних из современных земноводных естественный отбор совершенствовал приспособленность к жизни в воде (тритон), у других —к жизни на суше (жаба), у третьих — к жизни на деревьях (квакша), у четвертых — к жизни в почве (червяга).
Естественно, что в пределах каждой из вышеназванных групп адаптивная радиация продолжалась и продолжается. В результате образовалось около 2000 видов земноводных, объединяемых в отряды хвостатых, безногих и бесхвостых.
К отряду хвостатых относится несколько видов тритонов, саламандр, амбистом, протеев и др. Большинство из них — амфибионты, но есть и типичные гидробионты. Например, один вид протеев обитает в подземных водах, в пещерах Балканского полуострова и всю жизнь проводит в воде. Сохраняет наружные пучкообразные жабры. Конечности у него слабые и непригодные для передвижения. Глаза скрыты под кожей. У многих хвостатых земноводных в коже сохраняются органы боковой линии. В Северной Америке широко распространены виды семейетва амбистом. Они интересны тем, что их личинки — аксолотли, не выходящие на сушу (типичные гидробионты), способны размножаться в личиночном состоянии. Это явление носит название неотении.
К отряду безногих относятся упоминавшиеся выше червяги и цейлонский рыбозмей. Это типичные эдафобионты, живущие в почве и ведущие роющий образ жизни.
К отряду бесхвостых относятся лягушки, жабы, квакши, жерлянки и др. Очень интересна яванская летающая лягушка, живущая на деревьях и способная совершать планирующие прыжки на 10—15 м. Приспособлением к такому образу жизни служат у нее между пальцами перепонки. Летающая лягушка и квакша — типичные представители группы дендробионтов.