Ezen az oldalon a kétéltűekről
Bevezetés a kétéltűek légzésének témájába
Ebben a cikkben a következőkkel foglalkozunk hogyan lélegeznek a kétéltűek, annak mechanizmusai vagy típusú légzés.
A kétéltűek (Amphibia osztály), amint a nevük is mutatja, azokat az állatokat csoportosítja, akiknek életciklusa vízi és szárazföldi környezetben egyaránt zajlik; A jelenleg fennmaradt példányok a Lissamphibia törzset képviselik, amely az első tetrapodák túlélője, és amelyek a vízi létezésből a szárazföldi evolúciós átmenet eredményeként jöttek létre. Meg kell jegyezni, hogy ez az átmenet évmilliók alatt következett be, és ezek az első tetrapodák még mindig vitát okoznak.
Jelenleg 7703 kétéltűfaj ismert, három rendre osztva: Gymnophiona (caecilians), Caudata (szalamandra) és Anura (békák és varangyok), amelyek olyan szerkezeti jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek a halak és a hüllők közé helyezik őket, és bár a legtöbb a földi élet kialakulásához még mindig nedves környezetre van szükség, ezért érdekes megvitatni a kétéltűek légzésével kapcsolatos témát, hogy jobban megértsék életformáikat.
Jellemzőjük, hogy erős csontvázszerkezettel rendelkeznek, amely lehetővé teszi számukra a test súlyának a szárazföldön való elviselését, és többnyire tetrapod típusú végtagokkal rendelkeznek, valamint a megfelelő derekukkal (mell- és kismedence), egyes kétéltűeknek bordái vannak, másoknak pedig hiányzik . Légzése tüdő (néhány szalamandrában és a lárva stádiumában nincs), ezért keringése kettős, független tüdő- és szisztémás áramkörökkel, valamint hármas kamrás szívvel. Az első tetrapodák között mutatták be a földi élethez alkalmazkodó érzékszervi receptorokat, mint például a dob dobhártyával és kapcsokkal ellátott fülét, a szaruhártyát, mint a fénytörés fő fénytörő felületét, a szemhéjakat és a könnymirigyeket a védelem és a tisztítás érdekében. szem; és egy szaglóhám, amely az orrüreget béleli és lehetővé teszi számukra a levegőben lévő szagok megfogását.
A szárazföldi élethez való alkalmazkodásuk ellenére, a nagyon vékony és mirigyes bőrű kétéltűek száraz körülmények között könnyen kiszáradnak, ezért csak nedves vagy vízi környezetre korlátozódnak; némelyiknek mérgező mirigye van, és mindnek pigmentsejtjei vannak.
Tojásaikból hiányzik a kiszáradást megakadályozó védőburkolat, ezért vízi állapotban vannak, és kikeléskor lárvákat hoznak létre, amelyek kopoltyúkat igényelnek a víz belélegzéséhez. Életciklusában ezt a stádiumot metamorfózis követi, amikor a kopoltyúk elvesznek, és a tüdő légzőszerkezetként helyettesíti őket. A kétéltűek többsége megfelel ennek az ősmodellnek, bár vannak olyan kivételek, ahol egyesek olyan mechanizmusokat fejlesztettek ki, amelyek fenntartják a teljesen földi létet, mint néhány anurán esetében; vagy mint némely szalamandra, amely fenntartja a lárva morfológiáját és nincs metamorfózisa, így életciklusa teljesen a vízben fejlődik.
Mint fent említettük, a földi élet egyik legfontosabb adaptációja a tüdő légzése volt. A kétéltűek jelenlegi több rendjének azonban számos légzési mechanizmusa van a fejlődés különböző szakaszaiban, és nem csak a tüdővel. Vizsgáljuk meg közelebbről, hogyan lélegeznek a kétéltűek.
Légzési mechanizmusok. A kétéltűek légzésének típusai
Mielőtt beletérnénk a kétéltűek légzésének témájába, meg kell jegyezni, hogy a légzés a létfontosságú folyamat, ahol gázcsere zajlik, amelyben az oxigén bejut a testbe, ugyanakkor oxigén szabadul fel. Ez a csere lehetővé teszi a sejtlégzésnek nevezett metabolikus folyamat lefolytatását, amely szükséges az aerob szervezetek számára.
Ezután a kétéltűek légzésének megismerése érdekében ismertetjük a jelenlegi kétéltűeknél tapasztalható különböző típusú légzéseket.
Kétéltűek bőrlégzése
A kétéltűek bőre fontos légzési szervnek számít, köszönhetően annak nagyon áteresztő és vaszkularizált szerkezetének, amely lehetővé teszi a gázok diffúzióját, és amely a legnagyobb felületet kínálja a gázcseréhez. Fontos kiegészítő oxigénellátást tartalmaz a kétéltűek számára, ez a fajta légzés mind szalamandrákban, mind caecilianusokban, mind békákban megfigyelhető.
A Plethodontidae család legtöbb szalamandrájából hiányzik a tüdő és a kopoltyú, ezért a légzés elsősorban a bőrön keresztül történik. Hasonlóképpen, néhány kétéltű növeli a bőr lélegző képességét a bőrbe behatoló kapillárisok révén vagy epidermális vetületek révén, ahogy ez a Trichobatrachus robustus, amelynek vetületei növelik a légzés felületét. A kétéltűek bőrlégzésének egy másik típusa a szalamandra Cryptobranchus alleganiensis, akinek kiterjedt vaszkuláris bőrráncai vannak, amelyek 90% -os oxigénfelszívódást tesznek lehetővé. Vagy a Titicaca béka esete, Telmatobius culeus, amelynek tüdeje csökkent és testében számos redő van a gázcseréhez. Egyes békák azonban feláldozzák a bőrön keresztüli lélegzésük képességét, hogy elkerüljék a szárazságot a szárazföldi vagy száraz környezeti vízhiány miatt.
Az anuránok (ebihalak) lárvái valamennyi fajnál bizonyos fokú bőrlégzést mutatnak. Nagyon áteresztő bőrük van, gyakori a bugákban és egyes békafajokban, amelyek tüdejét csak metamorfózisig fejlesztik ki. Hasonlóképpen, a kopoltyú nélküli szalamandralárvák kénytelenek a bőrt fő légzőszervként használni.
Elágazó légzés
Biztosan elgondolkodott már azon, hogy a kétéltűek hogyan lélegzik a vizet, meg kell jegyezni, hogy a kopoltyúk külső légzőszervek, amelyek számos olyan evaginációból állnak, amelyek felülete érintkezik a vízzel és amelyben gázcsere zajlik, a kopoltyúk kizárólag vízi szerkezetek. Minél nagyobb a brachialis szálak száma, annál nagyobb felület áll rendelkezésre a gázcseréhez. Ezek a szerkezetek minden kétéltű lárvában, valamint néhány pedomorfózissal rendelkező szalamandrában vannak, amelyek életciklusa teljesen a vízben fejlődik ki.
A szalamandrákban a lárvák mind a méretükben, mind a szerkezetükben nagyon sokféle kopoltyút mutatnak, attól függően, hogy milyen vízi környezetben fejlődnek. A tavakban élő szalamandráknak, legyenek azok lárvák vagy örökké elágazó felnőttek, nagy tollas kopoltyúk vannak, míg a patakokban vagy folyókban élőknél kevesebb az izzószál. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a sekély vizekben alacsonyabb az oldott oxigénmennyiség, így nagyobb kopoltyúszámmal a légzési felület megnő.
Az anuránok esetében a lárvák belső kopoltyúkat az operculumnak nevezett bőrránc borít, bár korai fejlődésük során külső kopoltyúszálakat mutatnak be, amelyek később sorvadnak. Ezeket a belső kopoltyúkat bukkális pumpás mechanizmus öntözi; amelyben a víz a szájon át, a kopoltyúkon és egy vagy két spirálon keresztül távozik. A metamorfózis után az anuránok elveszítik kopoltyúikat, amelyeket a tüdő, mint légzőszerv helyettesít.
A caecilidáknak nincs lárvaállapota, fejlődésük során azonban kopoltyúik vannak, amelyek az egyik embrionális szakaszba degenerálódnak.
Oropharyngealis légzés
Az oropharyngealis membránok légzőfelületként szolgálnak mind a szalamandrákban, mind egyes anuránokban. Ezt a mechanizmust vagy típusú légzést az oxigénre és a szén-dioxidra áteresztő membránok jelenléte jellemzi mind a szájban, mind a garatban.
Az ezt a módszert alkalmazó állatoknak a levegőt be kell erőltetniük a csere lehetővé tételéhez, amely kis százalékban oxigént biztosít. Ez a fajta mechanizmus a Plethodontidae család néhány szalamandrájában látható.
Kétéltű tüdő légzés
A tüdő a tetrapodák fő légzőszervei. Kétéltűeknél a tüdő petesejtes és rugalmas tasak, amelynek belső felületét válaszfalak osztják fel, amelyek viszont alveolusoknak nevezett kis légkamrákra oszlanak. A gázcsere elvégzéséhez a kétéltűeknek a levegő bejutására van szükség a pozitív nyomás mechanizmusán keresztül. A száj töve alacsony, így a levegő a nyitott orrlyukakon keresztül juthat be a szájüregbe, ahol ideiglenesen tárolódik. Amikor a száj padlója megemelkedik, az orrlyukak becsukódnak, és a glottis kinyílik, lehetővé téve a levegő áramlását a tüdőbe. Az orális szivattyúzás folyamatos folyamat, időszakos időközönként kinyílik a glottis, és a tüdő oxigénmentes levegője gyorsan kiürül, köszönhetően a testfal izomösszehúzódásának és saját rugalmas helyreállításának.
Ez a légzési mechanizmus a legtöbb béka- és varangyfajnál megfigyelhető, különösen felnőttkori állapotukban, amikor a tüdejük teljesen kifejlett. Látható teljes metamorfózist mutató szalamandrákon vagy olyan szalamandrákon is, mint az Amphiumidae családé, amelyek teljesen vízi életciklust mutatnak be, azonban a felnőtt stádiumba érve elveszítik kopoltyúikat, és légzésük főleg tüdő, tehát hogy időszakosan ki kell emelniük orrlyukukat a vízből, hogy lélegezhessenek. A tüdő légzése a kétéltűek felnőtt szakaszához kapcsolódó mechanizmus.