AMFIBIER: EGENSKABER, TYPER, SYSTEMER, REPRODUKTION - BIOLOGI - 2025

De padder er en klasse af hvirveldyr, der ikke har evnen til at regulere kropstemperaturen. Klassen består af næsten 6.000 arter af frøer, padder, salamandere og caecilianer. Den sidstnævnte gruppe er ikke populært kendt, og de er slangelignende amfibier, da deres lemmer er degenereret.

Udtrykket "amfibie" henviser til et af gruppens mest fremragende egenskaber: dens to måder at leve på. Amfibier har generelt en akvatisk larvestadium og en terrestrisk voksen.

En anuran. Kilde: pixabay.com

Derfor er reproduktionen stadig knyttet til vandmasser. Den reproduktive begivenhed resulterer i et æg, der mangler fostervand, så det skal deponeres i damme eller i fugtige miljøer. Frøer har ekstern befrugtning, og salamandere - og sandsynligvis caecilianer - har intern befrugtning.

Amfibiehud er meget tynd, fugtig og kirtelformet. Nogle arter har ændringer i produktionen af ​​gift for at forsvare sig mod potentielle rovdyr. Selvom nogle arter har lunger, er de i andre tabt, og respiration forekommer helt gennem huden.

Vi finder amfibier i en bred vifte af økosystemer over tropiske og tempererede regioner (med undtagelse af oceaniske øer).

Herpetologi er den gren af ​​zoologi, der er ansvarlig for studiet af amfibier - og også krybdyr. Den professionelle, der udvikler sig professionelt inden for denne videnskab, er kendt som en herpetolog.

egenskaber

Knogleegenskaber

Amfibier er hvirveldyr, tetrapod og forfædret firedoblet dyr. Dets skelet består hovedsageligt af knogler, og antallet af hvirvler er varierende. Nogle arter har ribben, der måske eller måske ikke er smeltet sammen med ryghvirvlerne.

Kraniet af salamandere og frøer er generelt åben og delikat. I modsætning hertil udviser caecilianer enorm komprimering i deres kraniet, hvilket omdanner den til en tung og solid struktur.

Generel morfologi af kroppen

Kroppens morfologi har tre grundlæggende dispositioner, der svarer til klassens taksonomiske rækkefølge: det smeltede, lunkne legeme, uden hals og modificerede forben til spring af frøer; den yndefulde bygning med en defineret hals, lang hale og lemmer af samme størrelse som salamandere; og den langstrakte, ubegrænsede form af caecilianerne.

Metamorphosis

Livscyklussen for de fleste amfibier er kendetegnet ved at være bifasisk: en akvatisk larve klækker ud fra ægget, der omdannes til et seksuelt modent terrestrisk individ, der lægger æg og dermed lukker cyklussen. Andre arter har fjernet vandstadiet.

Hud

Amfibiehud er ganske unik. Det er kendetegnet ved at være meget fint, fugtigt og med tilstedeværelsen af ​​flere kirtler. Hos arter, der mangler lunger, kan der udveksles gas gennem huden. Der er ændringer af strukturer, der frigiver giftige stoffer til bekæmpelse af rovdyr.

På læderet skiller de slående farver sig ud - eller evnen til at kamuflere. Mange af dem er beregnet til at advare eller skjule sig for rovdyr. Faktisk er amfibiefarve mere kompleks, end den ser ud; Den består af en række celler, der opbevarer pigmenter kaldet kromatoforer.

Typer (klassificering)

Klassen Amfibie er opdelt i tre ordrer: Order Gymnophiona (Apoda), der består af caecilianerne; Bestil Urodela (Caudata), ofte kaldet salamandere, og Orden Anura (Salientia) dannet af frøer, padder og beslægtede. Nedenfor beskriver vi hver af egenskaberne ved hver klasse:

Bestil Gymnophiona (kaldenavn)

Eocaecilia micropodia, en tidlig caecilian fra Nedre Jurassic, blyanttegning. Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com)

Gymnofions eller caecilians udgør en rækkefølge af 173 arter af organismer med en meget langstrakt krop, uden lemmer og med underjordiske livsformer.

Overfladisk ligner de en orm eller en lille slange. Dens krop er dækket af små dermal skalaer, og de er ugyldige. Den caecilianske kranium er osificeret. I de få akvatiske former, der findes, er ringemønsteret ikke så markeret.

De fleste af arterne findes i de tropiske skove i Sydamerika, begravet i jorden. De er dog også rapporteret i Afrika, Indien og nogle regioner i Asien.

Som i de fleste arter med underjordiske vaner, er øjnene meget små, og i nogle arter er de helt ubrugelige.

Bestil Urodela (Caudata)

Salamander salamander. Kilde: pixabay.com

Urodelos består af næsten 600 arter af salamandere. Disse amfibier beboer forskellige miljøer, både tempererede og tropiske. De er rigelige i Nordamerika. Fra et økologisk synspunkt er salamandere meget forskellige; de kan være helt akvatiske, landlige, arboreale, underjordiske, blandt andre miljøer.

De er kendetegnet ved at være organismer i små størrelser - sjældent overstiger en prøve 15 cm. Undtagelsen er den gigantiske japanske salamander, der når mere end 1,5 meter lang.

Ekstremiteterne danner en ret vinkel med bagagerummet i det cylindriske og tynde legeme, som de besidder. Bagkvarter og forben er af samme størrelse. I nogle akvatiske og underjordiske former har medlemmerne lidt en betydelig reduktion.

Bestil Anura (Salientia)

Pelophylax perezi

Anura-ordenen er den mest forskelligartede blandt amfibier, med næsten 5.300 frøer og padder, der er opdelt i 44 familier. I modsætning til salamandere mangler anuraner en hale. Kun frøer af slægten Ascaphus har en. Navnet på Anura-ordenen henviser til denne morfologiske egenskab.

Gruppens alternative navn, Salientia, fremhæver gruppens tilpasninger til bevægelse ved at hoppe takket være dens kraftige bagben. Deres krop er fyldig, og de mangler en hals.

Er det en frø eller en padde?

Undertiden når vi ser en anuran, spekulerer vi normalt på, om prøven svarer til en "padde" eller en "frø". Generelt, når vi taler om en padde, henviser vi til en anuran med læderhud, fremtrædende vorter og en robust krop, mens en frø er et yndefuldt dyr, farvet, slående og med kirtelhud.

Denne differentiering er imidlertid kun populær og har ingen taxonomisk værdi. Med andre ord; der er ingen taxonomisk rækkevidde kaldet padder eller frøer.

Fordøjelsessystemet

1-højre atrium, 2-orth arterie, 3-æg, 4-kolon, 5-venstre atrium, 6-ventrikel, 7 mave, 8- venstre lunge, 9- milt, 10-tyndtarmen. CloacaBillede taget af Jonathan McIntosh

Tilpasning af den cephaliske region

Amfibiernes tunge er fremspringbar og giver dem mulighed for at fange de små insekter, der vil være deres bytte. Dette organ har forskellige kirtler, der producerer klæbrige sekretioner, der søger at fange mad.

Rumpehuller har keratiniserede strukturer i den orale region, der giver dem mulighed for at skrabe det plantestof, de vil forbruge. Arrangementet og antallet af disse bukkale strukturer har taksonomisk værdi.

Tilpasning af tarmen

Sammenlignet med andre dyr er fordøjelseskanalen hos padder meget kort. I hele dyreriget er et fordøjelsessystem, der består af korte tarme, typisk for en kødædende diæt, da de er relativt lette at fordøje madmaterialer.

Hos larver er mave-tarm-systemet længere, et kendetegn, der antagelig favoriserer absorptionen af ​​plantestoffer, hvilket tillader gæring.

Kost

De fleste amfibier har en kødædende diæt. I den anuranske menu finder vi flere arter af insekter, edderkopper, orme, snegle, tusinder og næsten ethvert dyr, der er lille nok til, at amfibien kan forbruge det uden særlig indsats.

Gymnofions lever af små hvirvelløse dyr, som de formår at jage i underjordiske miljøer. Salamandere har en kødædende diæt.

I modsætning hertil er de fleste larveformer af de tre ordener urteagtige (selvom der er undtagelser) og lever af plantestoffet og alger, der findes i vandmasser.

Cirkulært system

Didaktisk model af et amfibiehjerte. Wagner Souza e Silva / Museum of Veterinary Anatomy FMVZ USP

Amfibier har et hjerte med en venøs bihule, to atria, en ventrikel og en kegle arteriosus.

Cirkulationen er todelt: den passerer gennem hjertet, lungearterierne og venerne forsyner lungerne (i arten, der besidder dem), og det iltede blod vender tilbage til hjertet. Amfibiehud er rig på små blodkar.

1 - De indre gæller / punkt, hvor blodet genoxygeneres. 2 - Punkt, hvor blodet er udtømt af ilt. 3 - To-kammer hjerte. Rødt - Oxygeneret blod. Blåt - blod udtømt af ilt. Opellegrini15

Larveformen har en anden cirkulation end den, der er beskrevet for de voksne former. Før metamorfose ligner cirkulationen den, der findes i fisk (husk, at larver har gæller, og kredsløbssystemet skal inkludere dem i dets vej).

Hos larver går tre af de fire arterier, der starter fra den ventrale aorta, til gællerne, og den resterende kommunikerer med lungerne i en rudimentær eller meget underudviklet tilstand.

Nervesystem

Nervesystemet består af hjernen og rygmarven. Disse strukturer er afledt embryologisk fra det neurale rør. Den forreste del af denne struktur udvides og danner hjernen. Sammenlignet med resten af ​​hvirveldyrene er det amfibiske nervesystem ganske lille, enkelt og rudimentært.

Hos padder er der 10 par kraniale nerver. Hjernen er langstrakt (ikke en rund masse som hos pattedyr) og er strukturelt og funktionelt opdelt i et anteriort, midterste og posteriort område.

Hjernen er ens i alle tre grupper af amfibier. Imidlertid er det normalt en kortere struktur i frøer og mere langstrakt hos caecilianer og salamandere.

Åndedrætsorganerne

Froghudafsnit. A: slimkirtel, B: kromofor, C: granulær giftkirtel, D: bindevæv, E: stratum corneum, F: overgangszone, G: epidermis og H: dermis. Jon husmand

Hos amfibier er der forskellige strukturer, der deltager i respirationsprocessen. Den tynde, glandulære og stærkt vaskulariserede hud spiller en vigtig rolle i gasudvekslingen af ​​mange arter, især dem, der mangler lunger.

Lungerne i amfibier har en særlig mekanisme; I modsætning til luftindtag fra andre dyrs lunger, sker ventilation ved positivt pres. I dette system tvinges luft ind i luftrøret.

Larveformerne - som er akvatiske - trækker vejret gennem gællerne. Disse eksterne åndedrætsorganer opnår en effektiv ekstraktion af opløst ilt i vandet og formidler udvekslingen med kuldioxid. Der er salamandere, der kun kan have gæller, kun lunger, begge strukturer eller ingen af ​​dem.

Nogle arter af salamandere, der lever hele deres voksne liv i vandmasser, har evnen til at undgå metamorfose og bevare deres gæller. I evolutionær biologi kaldes fænomenet med at bevare et barnligt udseende i voksne og seksuelt modne former pedomorphosis.

En af de mest kendte repræsentanter for salamandere, der formår at bevare gællerne i deres voksne tilstand, er axolotl eller Ambystoma mexicanum.

vokalisering

Når vi tænker på frøer og padder, er det næsten umuligt ikke at henvise til deres natlige sange.

Vokaliseringssystemet hos amfibier er af stor betydning i anuranerne, da sangene er en vigtig faktor i anerkendelsen af ​​parret og i forsvaret af territoriet. Dette system er meget mere udviklet hos mænd end hos kvinder.

Stemmebåndene er placeret i strubehovedet. Anuranen er i stand til at producere lyd takket være passagen af ​​luft gennem stemmebåndene, mellem lungerne og gennem et par store sække placeret på mundens gulv. Alle disse nævnte strukturer er ansvarlige for orkestrering af produktion af lyd og sange, der er så særlige for gruppen.

Udenrigssystem

Amfibiernes udskillelsessystem består af nyrer af den mesonefriske eller opisthephriske type, hvor sidstnævnte er den mest almindelige. Nyrerne er organer, der har ansvaret for at fjerne nitrogenholdigt affald fra blodbanen og opretholde en vandbalance.

I moderne amfibier findes en holonephrisk nyre i embryonale stadier, men bliver aldrig funktionel. Det vigtigste kvælstofaffald er urinstof.

Reproduktion og udvikling

På grund af deres manglende evne til at regulere kropstemperatur forsøger amfibier at formere sig på tider af året, når temperaturen i miljøet er høj. Da reproduktionsstrategierne for de tre ordrer er så forskellige, beskriver vi dem separat:

Gymnofions

Litteraturen relateret til den reproduktive biologi i denne rækkefølge af padder er ikke særlig rig. Befrugtning er intern, og mænd har et copulatorisk organ.

Generelt afsættes æggene på fugtige steder med nærliggende vandmasser. Nogle arter har de typiske vandlevende larver hos amfibier, mens i andre forekommer larvestadiet inde i ægget.

Hos visse arter udviser forældrene opførslen ved at beskytte æg i kroppens folder. Et betydeligt antal caecilianer er livlige, hvilket er en almindelig begivenhed i gruppen. I disse tilfælde lever embryonerne på væggene på ægformen.

Urodelos

Æggene hos de fleste salamandere befrugtes internt. Kvindelige individer er i stand til at tage strukturer kaldet spermatophores (en pakke sæd produceret af en mand).

Disse spermatoforer afsættes på overfladen af ​​et blad eller en bagagerum. Akvatiske arter lægger deres æg i klynger i vandet.

springpadder

Serien med billeder af rumpetruller (almindelig padde - Bufo bufo). Billederne viser de sidste to uger af larveudvikling, der slutter med metamorfose. Bufo_metamorphosis.jpg: CLauterderivative arbejde: Cwmhiraeth

Hos anurans tiltrækker mænd hunner gennem deres melodiske (og artsspecifikke) sange. Når parret går i gang med at engagere sig, engagerer de sig i en slags "knus" kaldet amplexus.

Når kvinden lægger hendes æg, udleder han sædcellerne på disse gameter for at befrugte dem. Den eneste undtagelse fra begivenheden med ekstern befrugtning i anuraner er organismer af slægten Ascaphus.

Æggene lægges i fugtige omgivelser eller i vandmassen direkte. De agglomererer i masser med flere æg og kan forankre sig til pletter med vegetation. Det befrugtede æg udvikler sig hurtigt, og en lille akvatiske rumpestang opstår, når den er klar.

Denne lille rumpetråde vil gennemgå en dramatisk ændringshændelse: metamorfose. En af de første ændringer er udviklingen af ​​bagbenene, halen som giver dem mulighed for at svømme reabsorberes - ligesom gællerne, tarmen er forkortet, lungerne udvikler sig, og munden får voksne karakteristika.

Tidsrammen for udvikling er meget varierende blandt amfibiske arter. Visse arter er i stand til at afslutte deres metamorfose på tre måneder, mens andre tager op til tre år at gennemføre transformationen.

Evolution og fylogeni

Kunstnerisk repræsentation af Triadobatrachus massinoti. Pavel.Riha.CB

Den evolutionære rekonstruktion af denne gruppe af tetrapods har oplevet flere vanskeligheder. Det mest indlysende er diskontinuiteten i fossilrekorden. Endvidere ændres metoderne, der bruges til at rekonstruere fylogenetiske forhold.

Levende amfibier er efterkommere af de første terrestriske tetrapoder. Disse forfædre var den lobede finnefisk (Sarcopterygii), en meget særlig gruppe af benede fisk.

Disse fisk vises, da Devon-perioden sluttede, for omkring 400 millioner år siden. Gruppen oplevede adaptiv stråling til både frisk og salt vandmasser.

De tidligste tetrapods bevarede et lateralt linjesystem i deres unge former, men fraværende hos voksne. Det samme mønster ses hos moderne amfibier.

Amfibier har været en gruppe, der med succes har udnyttet en bred mangfoldighed af jordlige miljøer, som er knyttet til vandmasser.

Første tetrapods

Der er en række fossiler, der er nøglen til udviklingen af ​​tetrapods, herunder Elginerpeton, Ventastega, Acanthostega og Ichthyostega. Disse nu udryddede organismer blev kendetegnet ved at være akvatiske - en egenskab, der udledes af anatomien i deres krop - og ved at have fire lemmer.

Medlemmer af slægten Acanthostega var organismer, der havde dannet lemmer, men disse strukturer var så svage, at det er usandsynligt, at dyrene havde evnen til at gå frit ud af vandet.

I modsætning hertil indeholdt slægten Ichthyostega alle fire lemmer og kunne ifølge bevis forblive ude af vandet - omend med akavet gang. Et slående træk ved begge køn er tilstedeværelsen af ​​mere end fem cifre i både bagbenene og forbenene.

På et tidspunkt i udviklingen af ​​tetrapods var pentacty en egenskab, der var fast og forblev konstant i det store flertal af tetrapods.

Phylogenetic forhold mellem aktuelle grupper

Forholdene mellem de tre nuværende amfibiegrupper er kontroversielle. Tentativt moderne grupper (moderne amfibier er grupperet under navnet lisanfibios eller Lissamphibia) sammen med uddødte linjer grupperes i en større gruppe kaldet temnospondyls (Temnospondyli).

De fleste molekylære og paleontologiske beviser understøtter den fylogenetiske hypotese, der grupperer anuraner og salamandere som søstergrupper, hvilket efterlader caecilianerne som en fjernere gruppe. Vi understreger eksistensen af ​​flere undersøgelser, der understøtter dette fylogenetiske forhold (for mere information se Zardoya & Meyer, 2001).

I modsætning hertil opnåedes en alternativ hypotese ved anvendelse af ribosomalt RNA som en molekylær markør. Disse nye undersøgelser udpeger caecilianer som søstergruppe til salamandere og efterlader frøer som en fjern gruppe.

Aktuel bevaringsstat

I dag udsættes amfibier for forskellige faktorer, der påvirker populationerne negativt. Ifølge de nylige skøn er antallet af amfibier, der er truet med udryddelse, mindst en tredjedel af alle kendte arter.

Dette antal overstiger langt andelerne af truede arter af fugle og pattedyr.

Selvom det ikke har været muligt at kortlægge en enkelt årsag, der er direkte relateret til den enorme nedgang i amfibier, foreslår forskere, at den vigtigste er:

Habitatødelæggelse og klimaændringer

De vigtigste kræfter, der truer amfibier, inkluderer: nedbrydning og tab af levesteder og global opvarmning. Da amfibier har meget tynd hud og er så afhængige af vandmasser, påvirker variationer i temperatur og stadier af tørke dem betydeligt.

Stigningen i temperatur og faldet i tilgængelige puljer til æglæggelse ser ud til at være en vigtig faktor i dette fænomen med lokal udryddelse og et meget markant befolkningsfald.

Chytridiomycosis

Den hurtige spredning af den infektiøse sygdom chytridiomycosis forårsaget af svampen af ​​arten Batrachochytrium dendrobatidis påvirker amfibier i høj grad.

Svampen er så skadelig, fordi den angriber et meget vigtigt aspekt af amfibiens anatomi: dens hud. Svampen beskadiger denne struktur, som er vigtig for termoregulering og for ophobning af vand.

Chytridiomycosis har forårsaget store fald i amfibiepopulationer i store geografiske regioner, herunder Nordamerika, Mellemamerika, Sydamerika og i lokaliserede områder i Australien. Indtil nu har videnskaben ikke en effektiv behandling, der gør det muligt at fjerne artenes svamp.

Introduktion af eksotiske arter

Indførelsen af ​​arter i visse regioner har bidraget til tilbagegangen af ​​populationerne. Mange gange påvirker introduktionen af ​​eksotiske padder negativt bevarelsen af ​​endemiske amfibier i området.

Referencer

1. Dykkere, SJ, & Stahl, SJ (red.). (2018). Mader's Reptil og amfibie medicin og kirurgi-e-bog. Elsevier Sundhedsvidenskab.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerede zoologiske principper. McGraw - Hill.
3. Kardong, KV (2006). Virveldyr: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
4. Llosa, ZB (2003). Generel zoologi. EUNED.
5. Vitt, LJ, & Caldwell, JP (2013). Herpetologi: en introduktionsbiologi af amfibier og krybdyr. Akademisk presse.
6. Zardoya, R., & Meyer, A. (2001). Om oprindelsen af ​​og fylogenetiske forhold mellem levende amfibier. Forløb fra Det Nationale Akademi for Videnskaber i Amerikas Forenede Stater, 98 (13), 7380-3.