Amfibier är tetrapoder av ryggradsdjur av Amphibia-klassen, som i sin tur ingår i Animalia-riket. Detta taxon omfattar cirka 8 000 olika arter, varav cirka 90 % är grodor. Grodor, paddor, salamander, salamander och caecilianer är fysiskt fascinerande djur, men vet du hur amfibier andas?
Det kan låta som att dessa djur andas genom sin hud. Som du kommer att se i följande rader är denna betydelse inte långt ifrån verkligheten, men det kräver nyanser och omfattande kunskap om denna grupp ryggradsdjur för att förklaras. Om du vill veta allt om gasutbyte i groddjurens värld, fortsätt läsa.
Amfibiernas fantastiska värld
Innan vi utforskar dessa herpes andningsmekanismer, finner vi det intressant att ge lite insikter i deras fysiologi och taxonomi. Amfibier är en klass som är uppdelad i 3 olika grupper med representanter som lever idag: Salientia (grodor, paddor och släktingar), Caudata (salamandrar, vattensalamandrar och släktingar) och Gymnophiona (caecilians).
Grodor och paddor är de mest kända representanterna för denna grupp, eftersom av de 8000 befintliga arterna tillhör mer än 90% Salientia-gruppen. Dessa kännetecknas av att de saknar svans, genom att de har generellt långa och starka bakben och att de har en mycket grov hud vid beröring. Det bör noteras att skillnaden mellan padda och groda inte är av något taxonomiskt intresse.
Kaudaten är lätta att skilja från den tidigare gruppen, eftersom de har en svans, en mycket mer långsträckt kropp och liknande främre och bakre extremiteter.Dess kropp är vanligtvis fusiform, eftersom många arter tillbringar en stor del av dagen under vattnet på jakt och förökning.
Sista vistelsen, det är nödvändigt att lyfta fram gruppen av caecilianer, några mycket skygga och sällsynta amfibier formade som ormar eller maskar. Förutom deras par olfaktoriska tentakler på huvudet, är dessa djur lemlösa och deras ögon är ofta allvarligt atrofierade. De lever under jorden och i dag har cirka 200 arter registrerats, vilket indikeras av National Geographic.
Hur andas amfibier?
Nu när du vet lite mer om dessa djurs fysiologi är vi redo att ta upp frågan om hur amfibier andas i allmänhet. Vi kommer att berätta om det baserat på hans livsskede i detalj.
Andning av larver
Som ni vet går de flesta amfibier igenom ett larvstadium i vattnet, med få undantag - till exempel föder Salamandra salamandra ibland helt omvandlade levande ungar.I detta skede har grodyngeln gälar och deras andning är helt akvatisk.
I fallet med grodor och paddor har grodyngel internaliserade gälar täckta av hud, vilket bildar en operkulär kammare med inre gälar som ventileras av spirakler. Dessa börjar i alla fall tappa framträdande när djuret börjar utveckla sina lemmar, eftersom det sammanfaller med lungornas utseende.
Intressant nog har studier visat att ytspänningen i vatten är en viktig regulator av andning hos amfibier under deras larvstadium. När de är mindre än 3 millimeter långa kan larverna inte övervinna kraften från vatten-luftbarriären och kan inte dra fördel av atmosfäriskt syre för att utvecklas.
När de når rätt storlek kan grodyngel bryta ytspänningen i vatten och börja träna sina lungor för livet på land.
Hur andas vuxna amfibier?
Amfibiemetamorfos kännetecknas av försvinnandet av svansen hos grodor och paddor och utvecklingen av lemmar, men också av resorptionen av gälstrukturer. Denna händelse markerar point of no return, eftersom vuxna exemplar vanligtvis inte är kapabla att utveckla hela sitt liv i vattenmiljön.
Amfibielungor är mycket ålderdomliga jämfört med däggdjurs och fåglars. De har väldigt få inre septa och alveolerna är långa, så hastigheten för diffusion av syre till blodet är mycket låg. Den mekaniska andningen utförs genom munpumpning, men detta är inte tillräckligt för att försörja djurets alla vävnader.
Därför, som studier visar, kan huden i många fall vara det viktigaste andningsorganet.Amfibiens yttre foder kan hantera 0 till 100 % av syreupptaget och 20 till 100 % av koldioxidutsöndringen. Deras epidermis är mycket tunn och genomsläpplig för gasutbyte, vilket gör att dessa djur nästan uteslutande kan andas genom den.
Särskilda drag av hudandning
Vid denna tidpunkt är det redan mycket tydligt för oss att det mesta av andningen hos amfibier faller på deras epidermala strukturer. Det kan tyckas som om den här metoden är rudimentär och kaotisk, men ingenting är längre ifrån sanningen: dessa djur kan reglera blodflödet i nivå med huden och därmed kontrollera gasutbytet i viss utsträckning.
Hos många amfibier finns 20-95 % av luftvägarnas kapillärer i huden. Gasdiffusionen sker mest i det yttersta och tunnaste lagret av djuret - epidermis - och detta är i kontakt med resten av djurets organism genom vener, artärer, venoler och arterioler.
Intressant nog, källor som redan citerat betonar att blodflödet till huden minskar när djuret utsätts för luft. Med andra ord, om det råder brist på fukt i miljön, reduceras utbytet av gaser med omgivningen för att minimera vattenförlusten. Kärlvidgningen och vasokonstriktionen av dessa kapillärer kodas av hjärnan, och därför är det i viss utsträckning frivilligt.
Vissa arter som minskar sin ämnesomsättning till ett minimum på vintern andas konstant och endast genom huden.
En grupp som kräver särskilt skydd
Att kunna andas genom huden är en stor fördel, men det kommer också med en mycket tydlig kostnad. Genom att de är tunnare och mer andningsbara gör amfibiehuden dem helt utlämnade till miljön och de riskerar att dö av uttorkning om de inte har en närliggande vattenkälla.Därför är de djur helt kopplade till fuktiga miljöer.
Dessutom gör detta organs permeabilitet grodor, paddor, salamandrar, vattensalamandrar och caecilianer mycket sårbara för kemikalier och miljöförändringar. Att veta hur amfibier andas och deras miljöberoende är det inte förvånande att 41 % av de groddjur som upptäckts och analyseras riskerar att utrotas.