Τα αμφίβια είναι συναρπαστικά όντα που φημίζονται για τις διαφορετικές πτυχές τους, αλλά η αναπνοή τους κρύβει πολλά μυστικά που σίγουρα δεν γνωρίζατε.
Τα αμφίβια είναι σπονδυλωτά τετράποδα που ανήκουν στο Αμφιβία τάξη, εντός της Animalia Βασίλειο. Αυτή η ταξινόμηση περιλαμβάνει περίπου 8000 διαφορετικά είδη, από τα οποία περίπου το 90% είναι βάτραχοι. Οι βάτραχοι, οι φρύνοι, οι τρίτωνες, οι σαλαμάνδρες και οι καικιίλιοι είναι συναρπαστικά ζώα, αλλά ξέρετε πώς αναπνέουν τα αμφίβια;
Ίσως έχετε ακούσει ότι αυτά τα ζώα αναπνέουν από το δέρμα τους. Όπως θα δείτε στο επόμενο άρθρο, αυτό δεν απέχει πολύ από την αλήθεια, αλλά υπάρχουν πολλές αποχρώσεις και πολλά που μπορείτε να μάθετε για αυτήν την ομάδα σπονδυλωτών. Αν θέλετε να μάθετε τα πάντα για την ανταλλαγή αερίων του αναπνευστικού στον κόσμο των αμφιβίων, διαβάστε παρακάτω.
Ο εκπληκτικός κόσμος των αμφιβίων
Πριν εξερευνήσουμε τους αναπνευστικούς μηχανισμούς αυτών των ζώων, μας ενδιαφέρει να προσφέρουμε μερικές πινελιές σχετικά με τη φυσιολογία και την ταξινομία τους. Τα αμφίβια είναι μια τάξη που χωρίζεται σε 3 διαφορετικές ομάδες με εκπροσώπους που ζουν σήμερα: Salientia (βάτραχοι, φρύνοι και συγγενείς), Caudata (σαλαμάνδρες, τρίτωνες και συγγενείς) και Γυμνοφιώνα (καικιίλιοι).
Οι βάτραχοι και οι φρύνοι είναι οι πιο διάσημοι εκπρόσωποι αυτής της ομάδας, καθώς, από τα 8000 υπάρχοντα είδη, πάνω από το 90% ανήκουν στην Salientia ομάδα. Δεν έχουν ουρά και έχουν γενικά μακριά, δυνατά πίσω άκρα και πολύ τραχύ δέρμα. Πρέπει να σημειωθεί ότι η διάκριση μεταξύ φρύνος και βάτραχος δεν έχει ταξινομικό ενδιαφέρον.
Τα ουραία είναι εύκολο να διαφοροποιηθούν από την προηγούμενη ομάδα, καθώς έχουν ουρά, πολύ πιο μακρόστενο σώμα και παρόμοια μπροστινά και πίσω άκρα. Το σώμα του είναι συνήθως ατρακτόμορφο, όπως πολλά από αυτά τα είδη περνούν μεγάλο μέρος της ημέρας υποβρύχια κυνήγι και αναπαραγωγή.
Τέλος, πρέπει να επισημάνουμε την ομάδα των καικιλίων – πολύ ντροπαλά, σπάνια αμφίβια με σχήμα φιδιού ή σκουληκιού. Εκτός από το ζεύγος των οσφρητικών πλοκαμιών στο κεφάλι τους, αυτά τα ζώα δεν έχουν κανένα άκρο και τα μάτια τους συχνά παρουσιάζουν σοβαρή καχυποψία. Ζουν υπόγεια και μέχρι σήμερα έχουν καταγραφεί περίπου 200 είδη, όπως υποδεικνύει National Geographic.
Μια καικιλιανή.
Πώς αναπνέουν τα αμφίβια;
Τώρα που γνωρίζετε λίγο περισσότερα για τη φυσιολογία αυτών των ζώων, είμαστε έτοιμοι να αντιμετωπίσουμε το ζήτημα του πώς αναπνέουν τα αμφίβια σε γενικό επίπεδο. Θα σας τα πούμε όλα με βάση τα διαφορετικά στάδια του κύκλου ζωής του.
Αναπνοή των προνυμφών
Όπως ίσως γνωρίζετε ήδη, τα περισσότερα αμφίβια περνούν από ένα στάδιο προνύμφης στο νερό, με εξαιρέσεις. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι Σαλαμάνδρα σαλαμάνδρα, που μερικές φορές γεννά πλήρως μεταμορφωμένους ζωντανούς νέους. Σε αυτό το στάδιο, οι γυρίνοι έχουν βράγχια και η αναπνοή τους είναι εντελώς υδάτινη.
Στην περίπτωση των βατράχων και των φρύνων, οι γυρίνοι έχουν εσωτερικευμένα βράγχια καλυμμένα από δέρμα, σχηματίζοντας έναν οπίσθιο θάλαμο με εσωτερικά βράγχια που αερίζονται με σπειροειδή. Ωστόσο, αυτά αρχίζουν να χάνουν την προβολή όταν το ζώο αρχίζει να αναπτύσσει τα άκρα του, καθώς αυτό συμπίπτει με την εμφάνιση των πνευμόνων.
Με ενδιαφέρο, σπουδές έχουν δείξει ότι η επιφανειακή τάση του νερού είναι ένας σημαντικός ρυθμιστής της αναπνοής στα αμφίβια κατά το στάδιο της προνύμφης τους. Όταν έχουν μήκος μικρότερο από 3 χιλιοστά, οι προνύμφες δεν μπορούν να ξεπεράσουν τη δύναμη του φράγματος νερού-αέρα και δεν μπορούν να εκμεταλλευτούν το ατμοσφαιρικό οξυγόνο για να αναπτυχθούν.
Όταν φτάσουν στο σωστό μέγεθος, οι γυρίνοι μπορούν να σπάσουν την επιφανειακή τάση του νερού και να αρχίσουν να εκπαιδεύουν τους πνεύμονές τους για ζωή στη στεριά.
Πώς αναπνέουν τα ενήλικα αμφίβια;
Η μεταμόρφωση των αμφιβίων χαρακτηρίζεται από την εξαφάνιση της ουράς στους βατράχους και τους φρύνους και την ανάπτυξη των άκρων, αλλά και από την επαναρρόφηση των κλαδικών δομών. Αυτό το γεγονός σηματοδοτεί το σημείο χωρίς επιστροφή, καθώς τα ενήλικα δείγματα συνήθως δεν μπορούν να ζήσουν ολόκληρη τη ζωή τους στο υδάτινο περιβάλλον.
Οι πνεύμονες των αμφιβίων είναι πολύ αρχαϊκοί σε σύγκριση με αυτούς των θηλαστικών και των πτηνών. Έχουν πολύ λίγα εσωτερικά διαφράγματα και οι κυψελίδες είναι μακριές, επομένως ο ρυθμός διάχυσης οξυγόνου στο αίμα είναι πολύ χαμηλός. Η μηχανική πράξη της αναπνοής πραγματοποιείται από άντληση στόματοςαλλά αυτό δεν αρκεί για να τροφοδοτήσει όλους τους ιστούς του ζώου.
Ως εκ τούτου, όπως δείχνουν οι μελέτες, το δέρμα είναι συχνά το κύριο αναπνευστικό όργανο σε πολλές περιπτώσεις. Το εξωτερικό κέλυφος του αμφιβίου είναι ικανό να χειριστεί το 0 έως 100% της πρόσληψης οξυγόνου και το 20 έως 100% της απέκκρισης διοξειδίου του άνθρακα. Η επιδερμίδα τους είναι πολύ λεπτή και διαπερατή για την ανταλλαγή αερίων, η οποία επιτρέπει σε αυτά τα ζώα να αναπνέουν σχεδόν αποκλειστικά μέσω αυτής.
Χαρακτηριστικά της αναπνοής του δέρματος
Σε αυτό το σημείο, είναι ήδη πολύ ξεκάθαρο σε εμάς ότι τα περισσότερα από η αναπνοή των αμφιβίων πραγματοποιείται από τις επιδερμικές δομές τους. Μπορεί να φαίνεται ότι αυτή η μέθοδος είναι στοιχειώδης και χαοτική, αλλά τίποτα δεν απέχει περισσότερο από την αλήθεια. Αυτά τα ζώα είναι σε θέση να ρυθμίζουν τη ροή του αίματος μέσω του δέρματός τους, με το οποίο μπορούν να ελέγξουν την ανταλλαγή αερίων σε κάποιο βαθμό.
Σε πολλά αμφίβια, Το 20 έως 95% των αναπνευστικών τριχοειδών είναι στο δέρμα. Η ανταλλαγή αερίων λαμβάνει χώρα κυρίως στο πιο εξωτερικό και λεπτό στρώμα του ζώου – την επιδερμίδα – και αυτό έρχεται σε επαφή με το υπόλοιπο σώμα του ζώου μέσω φλεβών, αρτηριών, φλεβιδίων και αρτηριδίων.
Είναι ενδιαφέρον ότι οι πηγές που έχουν ήδη αναφερθεί τονίζουν ότι η ροή του αίματος στο δέρμα μειώνεται όταν το ζώο εκτίθεται στον αέρα. Με άλλα λόγια, εάν υπάρχει έλλειψη υγρασίας στο περιβάλλον, η ανταλλαγή αερίων μειώνεται για να ελαχιστοποιηθεί η απώλεια νερού. Η αγγειοδιαστολή και η αγγειοσύσπαση αυτών των τριχοειδών κωδικοποιούνται από τον εγκέφαλο και είναι, σε κάποιο βαθμό, εθελοντική.
Μερικά είδη που μειώνουν στο ελάχιστο τον μεταβολικό τους ρυθμό τον χειμώνα αναπνέουν συνεχώς (και μόνο) από το δέρμα τους.
Μια ομάδα που απαιτεί ειδική προστασία
Το να μπορείς να αναπνέεις μέσω του δέρματος είναι ένα τεράστιο όφελος, αλλά έχει επίσης ένα πολύ σαφές σχετικό κόστος. Όντας πιο λεπτή και πιο αναπνεύσιμη, η επιδερμίδα των αμφιβίων τα βάζει στο έλεος του περιβάλλοντος και κινδυνεύουν να πεθάνουν από αφυδάτωση αν δεν έχουν πηγή νερού κοντά. Για το λόγο αυτό, είναι ζώα που συνδέονται πλήρως με υγρά περιβάλλοντα.
Επιπλέον, η διαπερατότητα αυτού του οργάνου καθιστά τους βατράχους, τους φρύνους, τις σαλαμάνδρες, τους τρίτωνες και τους κίσους πολύ ευάλωτους στις χημικές ουσίες και στις περιβαλλοντικές αλλαγές. Γνωρίζοντας πώς αναπνέουν τα αμφίβια και την περιβαλλοντική τους εξάρτηση, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι το 41% των αμφιβίων που ανακαλύφθηκαν και αναλύθηκαν κινδυνεύουν με εξαφάνιση.
Μπορεί να σας ενδιαφέρει…