VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучить особенности биологии и экологии бурых лягушек в Рыбновском районе Рязанской области

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Панькова Р.А. 1

---

1ОГБУДО "Детский эколог-биологический центр"

Фокина Н.Н. 1

---

1ОГБУДО "Детский эколог-биологический центр"

Работа в формате PDF

4.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Лягушки, жерлянки, квакши, жабы. Эти зачастую презираемые животные (неспроста ученые мужи прошлых веков красноречиво именовали их не иначе, как «голыми гадами») объединенные в отряд бесхвостых земноводных.

Менялись геологические периоды, а лягушки продолжают оглашать берега водоёма своим пением. Для кого-то они олицетворяют самое гнусное и мерзкое. Но еще в 1819г. русский зоолог И. Рейпольский писал о лягушках так «…она переводит великое множество улиток и вредных насекомых, но многим ли известна столь важная польза, доставляемая ею садам и огородам?»

Продолжая идеи ученого зоолога Борис Красавин, работавший в СССР в 1935-1939г., вывел коэффициент полезности для бесхвостых земноводных, которые значительно превышает такой у птиц и млекопитающих. Это явление отмечено и в других странах.

Неизмерим вклад лягушки в мировую науку. В США 20 млн. лягушек ежегодно оказываются жертвами науки, практики и обучения. В Великобритании – 200тыс. в СССР (до его распада) – 1 млн.. Многие фундаментальные исследования в медицине были выполнены именно на лягушках, которые исправно служат идеальными лабораторными моделями. Недаром в Париже, в Институте Пастера, еще очень давно был поставлен памятник этой мученице». Второй монумент воздвигнут в Токио японскими студентами [8].

Земноводные не имеют большого практического значения. В общем, они очень полезны для человека. Некоторые служат пищей для ценных пушных хищников. Лягушками и головастиками кормятся и многие птицы. В некоторых странах население употребляет в пищу мясо лягушек.

Реальная отрицательная роль земноводных практически не установлена [4].

Кроме того, они охотятся ночами, когда подавляющее большинство насекомоядных птиц спит [2] .

Несправедливое отношение к нашим лягушкам заставило нас изучить литературу по этому вопросу.

1. Литературный обзор

Наиболее распространены в нашей стране: зеленые (озерная, прудовая) и бурые (остромордая, травяная) лягушки.

У зеленых лягушек вся жизнь связана с водой. Молодые лягушки могут уходить от водоема на 30-40 метров, а взрослые всего на10метров. Зеленые лягушки уживаются друг с другом и если условия в водоёме подходящие для обоих видов, там можно встретить и озёрную, и прудовую.

Весной прудовые лягушки просыпаются раньше озерных, но икру мечут несколько позже, обычно число икринок 2-3 тысячи, а у озерной и 2 и 12 тысяч. Головастики развиваются все лето, а если холодно, то только к весне превратятся в лягушек. Различие между прудовой и озёрной, в том что она меньше боится холода.

Бурые лягушки, в отличие от зеленых, с водой связаны гораздо меньше. Остромордые лягушки только в период размножения приходят к водоемам и на какое-то время остаются там, откладывая от 500 до 3000 икринок, остальные дни проводят на суши, где и зимуют. Весной остромордые лягушки снова устремляются к воде, преодолевая большие расстояния, причем самцы приходят раньше и остаются на более длительный срок, но ненадолго [3].

Травяные лягушки все лето проводят на суше. Но с сентября начинается их миграция к местам зимовки. В это время они собираются в большие группы. Местом их зимовки может служить любой непромерзаемый водоём. Во время спячки травяные лягушки сидят большими группами на дне или под нависшими берегами в обычной позе, поджав задние ноги [5].

Но с начала марта отправляется к своим нерестилищам, причем самки несут на спине меньших по размерам самцов. Для икрометания выбирают небольшие пруды, канавы и лужи. У травяных лягушек шар с икрой состоит из 700-4500яиц[6] по одним источникам и 600-1400 икринок [3] по другим.

Бурые лягушки плохо уживаются друг с другом: там где живут остромордые, травяных почти нет, и наоборот: там где обитают травяные, остромордые встречаются редко [3].

Остромордая лягушка похожа на травяную лягушку. По окраски они почти неотличимы. Но травяная лягушка значительно превосходит её по размерам и имеет темный мраморный рисунок на брюхе. Кроме того мордочка у неё тупая, в отличие от остромордой [2].

Кроме того самцы остромордой лягушки вовремя брачного периода имеют сине-голубой наряд [1].

Раньше всех просыпается и откладывает икру травяная лягушка. В среднем откладка икры под Москвой у нее начинается 22 апреля. За 11лет наблюдений самая ранняя была 7 апреля, самая поздняя 3 мая. Затем икрометание начинается у остромордой лягушки. У водоёма травяная лягушка задерживается 15 дней, остромордая 12-14 дней. Конкретные сроки начала икрометания меняется, естественно, в зависимости от климата.

Место икрометания внутри водоема более или менее постоянно год от года. Диаметр икринок 6-8 мм., диаметр яйца 1,5-2,0. Температура воды при откладки икры 12,0.-14,8. Выход головастиков из яйца при изменении температуры воды с 4 до 23 – головастик выходит на 8-10 день. Колебание температуры воды может быть больше. На протяжении всей жизни головастики образуют скопления и не расплываются по всему водоёму. Все личиночное развитие занимает в среднем 60-65 дней, но в исключительных случаях растягивается и до 120 дней [7].

У всех позвоночных животных, рождаются ли они живыми, вылупливаются из яйца или икры, детеныши всегда хоть сколько напоминают родителей. А у бесхвостых амфибий только что вылупившиеся из икры головастики больше всего похожи на своих предков рыб. Поэтому их называют не детенышами лягушек, а личинками, которым еще предстоит превратится в маленьких лягушек.

Только что появившийся на свет головастики имеют небольшое туловище и хвост, окруженный плавательной перепонкой. Когда запас питательных веществ желтка будет израсходован полностью, у головастика прорвется рот.

Нерест у бурых лягушек происходит в тех водоёмах, которые пересыхают. Поздно отложенная икра в этих случаях погибает. Это явление и наблюдается в годы засухи.

Особенности строения головастиков мало известны, а образ жизни почти совсем не изучен [2].

По разным оценкам, в настоящее время скорость вымирания видов земноводных превышает фоновую скорость их вымирания более чем в 200 раз, а возможно, что и в 45 тысяч раз . Поэтому изучение земноводных является необходимым и актуальным[9].

Начиная с 2013 по 2016 год школьниками Батуринской школы проводились наблюдение и изучение земноводных в весеннее-летний период. Я продолжила их работу в 2017-2019 годах.

Цель исследований: Изучить особенности биологии и экологии бурых лягушек.

Задачи

1. Изучить особенности биологии и экологии бурых лягушек по литературным данным.

2. Провести измерение длины тела и веса бурых лягушек.

3. Выбрать для исследования нерестовые водоёмы и определить сроки весенней и «осенней» миграции земноводных.

4. Сопоставить активность земноводных с погодными условиями.

5. Проанализировать полученные в 2013- 2019 гг. данные по сезонному развитию земноводных.

2. Район наших исследований. Основные исследования проведены на территории Батуринского сельского поселения. Развитие земноводных изучали в трёх водоёмах: старица Мечи Старая речка, река Змеёвка у Батуринского леса, старый заросший Выселковский пруд (у деревни Выселки). Для контроля гибели земноводных использован участок дороги длиной 230 м, разделяющей места зимовки (лес, река Вожа) и нерестовый водоём Выселковский пруд, а также трасса между деревней Старое Батурино и Новое Батурино, участок дороги от «Батуринской школы» до Батуринского моста через речку Меча.

Рис. 3. Расположение мест исследования в окрестностях с. Батурино.

3. Методика

При сборе материала и его обработке применялись методические указания по изучению земноводных (Панченко, 1983; Гаранин,Панченко, 1987; Харитонов, 2009), общепринятые методики экологических исследований (Новиков, 1953, Веденяпин, 1973) и определители (Банников и др., 1977; Вершинин, 2007, 2012).

При изучении экологических и популяционных особенностей земноводных большое внимание уделялось изучению фенологии. Были отмечены следующие явления: первая встреча, массовое появление, нерестовые миграции, начало и продолжительность брачного токования, образование первых пар, появление первой икры, массовое размножение, последние кладки, уход размножающихся особей из водоёма, появление головастиков, сеголеток, зимовальные миграции, начало зимовки.

4. Результаты исследований.

Изучение остромордой лягушки проведено в 2013, 2014 гг., частично в 2015–2019 гг. Данные представлены в таблице 1.

Таблица 1. Жизнедеятельность лягушки остромордой лягушки в весеннее время на старице Старой речке

Из таблицы 1 видно, что температура воды в нерестовом водоёме Старая речка в 2014 году была выше, чем в 2013 году и все жизненные процессы развития личинок остромордой лягушки там происходили быстрее. Личинки появились здесь на 3 дня раньше. Но из-за малоснежной зимы и жаркого апреля, все кладки игры высохли через две недели.

В 2013 году только незначительная часть головастиков закончила метаморфоз, а остальные погибли. В 2015 году в Старой речке не было воды. Можно было наблюдать, как в течение 10 дней остромордые лягушки ползали по песку, а после куда-то уходили. В последующие годы они сюда не возвращались.

Наблюдение за остромордой лягушкой показало, что они часто меняют водоёмы. В 2013 году они во многих местах встречались на осушительном канале, между деревнями Выселки и Старое Батурино, но в 2014 году на его километровом протяжение не было ни одной кладки икры. В этом же году здесь высохли все деревья.

В 2013-2014 году в пруду около деревни Выселки был только один уголок, где были остромордые лягушки. В 2015 году туда с начало пришли травяные лягушки, затем остромордые, затем снова травяные. В гидробиологический сачок можно было сразу зачерпнуть до 5-7 лягушек, разных видов. 2016 год был повторением 2015 года. В 2017 – 2018 годах остромордые лягушки ушли подальше от берега и на свободной от водной растительности площадке пруда (7х6 метров) образовали «свое место» для икрометания. На этом участке мы насчитали в 2018 году от 280 до 310 самцов остромордых лягушек. Травяные лягушки остались у берега. В 2019 году на данном месте были единичные лягушки.

Массовый выход сеголеток в 2016 году был 22 июня. В 2018 году первые сеголетки появились 25 июня, и в течение 3 недель продолжался их выход из водоёма. За время наблюдений 2018 год оказался самым благоприятным для развития остромордых и травяных лягушек.

Травяная лягушка

Травяная лягушка - наиболее изученный нами вид. Если в 2013 году остромордая лягушка встречалась чаще в водоёмах, чем травяная, то с 2014 года все стало наоборот.

В 2014 году во время весенней миграции нами на речке Змеёвке вечером 15 апреля было обнаружено при температуре воздуха 15⁰  и температуре воды 14⁰ 27 пар травяных лягушек и отдельно 3 самца. Но самое интересное было то, что самцов нельзя было снять с лягушек, невозможно было разжать их лапки. В литературных источниках есть сведения, что самки травяной лягушки с зимовки несут на себе самцов. Но данный водоём они использовали только для отдыха, утром они ушли.

В данный год нам попадались очень крупные травяные лягушки, взвешивание показало следующие (таблица №).

Таблица № 2 Вес пары травяных лягушек на Змеёвке

Из таблицы 2 видно, что наименьший вес пары был 88 граммов, а наибольший 120 граммов. Много пар было в 2016 (на 10 пар: 1 особь женского пола и 3 самца), в 2017 году и 2018 году. В 2019 году пары встречались редко, и вес в основном самцов был следующий:

Таблица № 3 Вес пары травяных лягушек на Змеёвке

Из таблицы 3 видно, что вес лягушек очень отличался по годам.

О количестве икринок в кладке, подсчёт проводился 2014 и 2018 году, говорит следующая таблица 4.

Таблица № 4. Число икринок в кладке

Из таблицы 4 видно, что минимальное количество икринок в кладке было 650, а максимальное 2300 штук.

Время прихода в нерестовые водоёмы травяных лягушек совпадает с приходом остромордых.

Таблица 5. Динамика прихода бурых лягушек в водоём

Нерестовый водоём Старая речка перестал им быть с 2018 года. Речка Змеёвка была нерестовым водоёмом у моста, где напоминала пруд и хорошо прогревалась солнцем. Это место границы леса и луга. В 2018 году сюда пришли бобры и съели всю растительность. В этом же году луга были распаханы и засажены овощами, при выращивании которых используются удобрения и средства от болезней и вредителей. Пруд у деревни Выселки совсем высох в конце лета 2018 года и в сентябре зарос растительностью. В 2019 году лягушки пришли в водоём, но икры мы не обнаружили.

Таблица 6. Динамика появления икры

Из данной таблицы видно, что даже придя в водоём, лягушки могут не отложить икру и уйти в другой водоём. Кроме того, если водоём большой, то они могут сменить место нереста ниже по течению.

Таблица 7. Динамика появления сеголеток в водоёмах

Годы	Старая речка	Речка Змеёвка	Пруд (Выселки)
2013	01.06.- 5%	Не исследовали	Не исследовали
2014 г.	Икра погибла	Не исследовали	Не исследовали
2015 г.	Не было воды	24.07	28.06
2016 г.	Перенесли в пруд	20.07.	23.06.
2017 г.	погибли	25.07.	15.07.
2018 г.	Не пришли в водоём	10.07.	24.06.

Из таблицы видно, что Старая речка перестала быть нерестовым водоёмом. За 6 последних лет здесь только в 2013 году 5% головастиков закончили метаморфоз, остальные погибли в стадии появления передних конечностей.

В 2014 году икра высохла в конце апреля в стадии личинок. Погибло около 100 кладок площади равной примерно 20 м². В 2016 году вода высохла 1 июня, в стадии задних конечностей мы перенесли головастиков в пруд у деревни Выселки.

В 2017 году в середине апреля икра на Старой речке вымерзла.

По данным Окского заповедника (Антонюк, Панченко, 2014), морозы благоприятно влияют на икру. Но наши наблюдения показали, что икра может просто вымерзнуть, если воды в водоёме мало. Заморозки середины апреля были до -9^° и стояли несколько дней, в результате чего даже в водоёмах с достаточным уровнем воды вымерз верхний слой икры (пруд у деревни Выселки) и речка Змеёвка.

В 2018 году в Старой речке было много воды, но кладок икры мы не обнаружили.

В 2019 году в данном временном водоёме не было воды.

Точного время миграции травяных лягушек на зимовку нет. Мы встречали небольших особей около водоёма в конце октября. Но в 2018 году 2 сентября, исследуя почти пересохшую речку Змеевку, в баклушах нашли уже зарытых в ил травяных лягушек.

Время массового ухода сеголеток из пруда у деревни Выселки за период нашего наблюдения был следующий:

2016 год 22 июня после дождя

2017 год 16 июля после дождя

2018 год с 1 июля до конца месяца, после дождей или в ненастье,

рост 20 сеголеток был от 1,00 см до 2,1 см.

2019 году с 12 июня до конца месяца.

Выводы

В Рыбновском районе исследованы эколого-биологические особенности бурых лягушек. Самым многочисленным видом оказалась травяная лягушка, хотя до 2014 г. преобладала остромордая лягушка.

Сроки прихода двух выше указанных видов лягушек в водоём в апреле за последние 5 лет варьировали в пределах от 4 до 18 апреля.

Климатические особенности зимних периодов в последние годы (малоснежность) приводят к тому, что нерестовые водоёмы слабо заполнены водой, и головастики погибают на разных стадиях метаморфоза. В некоторых водоёмах в отдельные годы (2013) воды столь мало, что лягушки вынуждены искать другой ближайший водоём и как следствие на следующий год они не возвращаются в привычное место нереста.

В мелких водоёмах при сильных весенних заморозках икра перемерзает, а в более глубоких - гибнет верхний слой, например, в 2017 г.

Метаморфоз у головастиков, в зависимости от природных условий и водоёма продолжался от 45 дней на Старой речке до 120 дней на реке Змеёвка.

Продвигаясь весной в нерестовый водоём, травяные лягушки могут использовать промежуточные водоёмы для отдыха. Замечено, что самка несёт на себе самца, у которого «намертво» скрещены пальцы передних лапок, которыми он держится за самку.

Литература.

Антонюк Э.В., Панченко И.М. Земноводные и пресмыкающиеся Рязанской области / Труды Окского государственного природного биосферного заповедника. Выпуск 32. – Рязань: НП «Голос губернии». 2014. – 168 с. + 40 с. вклейка.

Акимушкин И. И. Мир животных. Рассказы о змеях, крокодилах, черепахах, лягушках.- М. « Молодая гвардия», 1974. с.376.

Банников А. Г., Денисов М. Н.. Очерки по биологии земноводных. – М. «Учпедиздат», 1956. 166 с.

Дмитриев Ю. Д. Соседи по планете: Земноводные и пресмыкающиеся. – М. «Детская литература», 1978. с. 191-194 .

Константинов В. М., Наумов С. П. Зоология позвоночных. – М. «Академия», 2011. с. 157.

Потапов И. В. Зоология с основами экологии животных. – М. «Асадема», 2001. с. 149 – 151.

Рихарц К. Амфибии, рептилии и птицы. – М. «Мир книги», 2008. с.14.

Терентьев П. В. Лягушка. – М. «Советская наука», 1950. с 114 – 115.

Чегодаев А.Е. Квакши, жабы, лягушки. – М «Аквариум», 2003. с. 3 – 4.

McCallum M. L. Amphibian Decline or Extinction? Current Declines Dwarf Background Extinction Rate // Journal of Herpetology, Vol. 41, No. 3, 2007. Pp. 483–491

Приложение №1

Место развития остромордых лягушек (14 апреля) 2013г.

14 апреля 2014 г.

Приложение №2

Первые лягушки (16 апреля)2013г. 14.04. 2014 г.

Лягушка остромордая 2013г.

2014г.

Приложение №3

Первая икра 2014 г.,13 апреля

Первая икра (19 апреля) т2013г.

19.04.2014г. Приложение №4

Первые личинки (27 апреля)2013г.

Смерть головастиков

27.04.2014 1.06.2013

Приложение№5

Подсчет икринок в кладке

Взвешивание и измерение длины лягушек

Приложение № 6

Лягушки на реке Змеёвка