Amfibienii sunt tetrapode vertebrate din clasa Amphibia, la rândul lor incluse în regnul Animalia. Acest taxon include aproximativ 8.000 de specii diferite, dintre care aproximativ 90% sunt broaște. Broaștele, broaștele râioase, tritonii, salamandrele și cecilienii sunt animale fascinante din punct de vedere fizic, dar știi cum respiră amfibienii?
S-ar putea să sune ca și cum aceste animale respiră prin piele. După cum veți vedea în rândurile următoare, acest sens nu este departe de realitate, dar necesită nuanțe și cunoștințe extinse despre acest grup de vertebrate pentru a fi explicat. Dacă vrei să știi totul despre schimbul de gaze în lumea amfibienilor, continuă să citești.
Lumea uimitoare a amfibienilor
Înainte de a explora mecanismele respiratorii ale acestor herpes, ni se pare interesant să oferim câteva perspective asupra fiziologiei și taxonomiei lor. Amfibienii sunt o clasă care este împărțită în 3 grupuri diferite cu reprezentanți în viață astăzi: Salientia (broaște, broaște râioase și rude), Caudata (salamandre, tritoni și rude) și Gymnophiona (cecilieni).
Broaștele și broaștele râioase sunt cei mai cunoscuți reprezentanți ai acestui grup, deoarece din cele 8000 de specii existente, peste 90% aparțin grupului Salientia. Acestea se caracterizează prin lipsa de coadă, prin membrele posterioare în general lungi și puternice și prin pielea foarte aspră la atingere. Trebuie remarcat faptul că distincția dintre broasca și broasca nu prezintă interes taxonomic.
Caudatele sunt ușor de diferențiat de grupul precedent, deoarece au o coadă, un corp mult mai alungit și membre față și spate similare.Corpul său este de obicei fuziform, deoarece multe specii petrec cea mai mare parte a zilei sub apă vânând și reproducându-se.
Ultimul sejur, se impune evidentierea grupului de cecilieni, niste amfibieni foarte timizi si rari in forma de serpi sau viermi. În afară de perechea lor de tentacule olfactive de pe cap, aceste animale sunt fără membre și ochii lor sunt adesea sever atrofiați. Ei trăiesc în subteran și astăzi au fost înregistrate aproximativ 200 de specii, după cum indică National Geographic.
Cum respiră amfibienii?
Acum că știi puțin mai multe despre fiziologia acestor animale, suntem gata să abordăm întrebarea cum respiră amfibienii în general. Vă vom spune despre asta în detaliu pe baza stadiului său de viață.
Respirația larvelor
După cum știți, majoritatea amfibienilor trec printr-un stadiu larvar în apă, cu puține excepții - de exemplu, Salamandra salamandra dă naștere uneori pui vii complet metamorfozați.În acest stadiu, mormolocii au branhii și respirația lor este complet acvatică.
În cazul broaștelor și broaștelor râioase, mormolocii au branhii interiorizate acoperite de piele, formând o cameră operculară cu branhii interne ventilate de spiraculi. În orice caz, acestea încep să-și piardă proeminența atunci când animalul începe să-și dezvolte membrele, deoarece coincide cu aspectul plămânilor.
În mod interesant, studiile au arătat că tensiunea superficială a apei este un regulator important al respirației la amfibieni în timpul fazei lor larvare. Când au o lungime mai mică de 3 milimetri, larvele nu pot depăși forța barierei apă-aer și nu pot profita de oxigenul atmosferic pentru a se dezvolta.
Când ajung la dimensiunea potrivită, mormolocii pot rupe tensiunea superficială a apei și pot începe să-și antreneze plămânii pentru viață pe uscat.
Cum respiră amfibienii adulți?
Metamorfoza amfibiilor este marcată de dispariția cozii la broaște și broaște râioase și de dezvoltarea membrelor, dar și de resorbția structurilor branhiale. Acest eveniment marchează punctul fără întoarcere, deoarece exemplarele adulte sunt de obicei incapabile să-și dezvolte întreaga viață în mediul acvatic.
Plămânii de amfibieni sunt foarte arhaici în comparație cu cei ai mamiferelor și păsărilor. Au foarte puține septuri interne și alveolele sunt lungi, astfel încât rata de difuzie a oxigenului în sânge este foarte scăzută. Actul mecanic de respirație se realizează prin pomparea bucală, dar aceasta nu este suficientă pentru a alimenta toate țesuturile animalului.
De aceea, după cum arată studiile, pielea poate fi principalul organ respirator în multe cazuri.Căptușeala externă a amfibiului este capabilă să gestioneze 0 până la 100% din absorbția de oxigen și 20 până la 100% din excreția de dioxid de carbon. Epiderma lor este foarte subțire și permeabilă la schimbul de gaze, ceea ce permite acestor animale să respire aproape exclusiv prin ea.
Trăsături particulare ale respirației pielii
În acest moment, este deja foarte clar pentru noi că cea mai mare parte a respirației amfibienilor cade pe structurile epidermice ale acestora. Poate părea că această metodă este rudimentară și haotică, dar nimic mai departe de adevăr: aceste animale sunt capabile să regleze fluxul de sânge la nivelul pielii, controlând astfel într-o anumită măsură schimbul de gaze.
La mulți amfibieni, 20-95% din capilarele respiratorii se găsesc în piele. Difuzia gazelor are loc mai ales în stratul cel mai exterior și cel mai subțire al animalului - epiderma - și aceasta este în contact cu restul organismului animalului prin vene, artere, venule și arteriole.
Interesant, sursele deja citate subliniază că fluxul de sânge către piele este redus atunci când animalul este expus la aer. Cu alte cuvinte, dacă există o lipsă de umiditate în mediu, schimbul de gaze cu mediul este redus pentru a minimiza pierderea de apă. Vasodilatația și vasoconstricția acestor capilare sunt codificate de creier și, prin urmare, este, într-o anumită măsură, voluntară.
Unele specii care își reduc rata metabolică la minimum iarna respiră în mod constant și numai prin piele.
Un grup care necesită protecție specială
A putea respira prin piele este un beneficiu imens, dar vine și cu un cost asociat foarte clar. Fiind mai subțiri și mai respirabile, epiderma de amfibieni îi pune complet la cheremul mediului și riscă să moară din cauza deshidratării dacă nu au o sursă de apă în apropiere.Prin urmare, sunt animale complet legate de mediile umede.
În plus, permeabilitatea acestui organ face ca broaștele, broaștele râioase, salamandrele, tritonii și cecilienii să fie foarte vulnerabile la substanțele chimice și la schimbările de mediu. Știind cum respiră amfibienii și dependența lor de mediu, nu este de mirare că 41% dintre amfibienii descoperiți și analizați sunt în pericol de dispariție.
