На тази страница за земноводните

земноводните

Въведение в темата как дишат земноводните

В тази статия разглеждаме проблема, свързан с как дишат земноводните, неговите механизми или видове дишане.

Земноводните (клас Amphibia), както показва името им, групира заедно тези животни, чийто жизнен цикъл протича както във водна, така и в сухоземна среда; Образците, които понастоящем оцеляват, представляват линията Lissamphibia, оцеляла от първите тетраподи и са резултат от еволюционния преход от водно съществуване към сухоземен, трябва да се отбележи, че този преход се е случил в продължение на милиони години и еволюционните връзки на тези първи тетраподи все още предизвикват противоречия.

В момента са известни 7703 вида земноводни, разделени на три реда: Gymnophiona (цецилии), Caudata (саламандри) и Anura (жаби и жаби), които споделят структурни характеристики, които ги поставят между рибите и влечугите, и въпреки че са адаптирани в повечето от сухоземният живот все още се нуждае от влажна среда за своето развитие, поради което е интересно да се обсъди тема, свързана с това как дишат земноводните, за да се разберат по-добре техните форми на живот.

Те се характеризират със силна скелетна скелетна структура, която им позволява да издържат тежестта на тялото си на сушата и най-вече имат крайници от тип тетраподи, както и съответните им талии (гръдни и тазови), някои земноводни имат ребра, а други нямат такива . Дишането му е белодробно (отсъства при някои саламандри и в стадия на ларвите), така че циркулацията му е двойна, с независими белодробни и системни вериги, както и с трикамерно сърце. Те бяха сред първите тетраподи, които представиха сензорни рецептори, адаптирани за живота на земята, като ухото с тимпанична мембрана и стъпала, роговицата като основна пречупваща повърхност за отклоняване на светлината, клепачите и слъзните жлези за защита и почистване. око; и обонятелен епител, който покрива носната кухина и им позволява да улавят миризмите, пренасяни по въздуха.

Въпреки адаптацията си към земния живот, с много тънка и жлезиста кожа, земноводните лесно се дехидратират в суха среда, така че те са ограничени до влажна или водна среда; някои имат отровни жлези и всички имат пигментни клетки.

Техните яйца нямат защитно покритие, което предотвратява изсушаването, така че те са водни и когато се излюпят, те произвеждат ларви, които изискват хрилете да дишат във вода. В своя жизнен цикъл този етап е последван от метаморфоза, при която хрилете се губят и белите дробове ги заместват като дихателни структури. Повечето земноводни се съобразяват с този родов модел, въпреки че има изключения, при които някои са разработили механизми за поддържане на напълно сухоземно съществуване, какъвто е случаят с някои арани; или като някои саламандри, които поддържат морфология на ларвите и им липсва метаморфоза, така че техният жизнен цикъл се развива изцяло във вода.

Както бе споменато по-горе, една от най-важните адаптации за земния живот е наличието на бели дробове за дишане. В момента обаче многобройните порядки на земноводните имат няколко дихателни механизма в различните им етапи на развитие, и то не само с белия дроб. Нека разгледаме по-отблизо как дишат земноводните.

Механизми на дишането. Видове дишане при земноводни

Преди да влезем в темата за това как дишат земноводните, трябва да се отбележи, че дишането е жизненоважният процес, при който се осъществява обменът на газове, при който кислородът постъпва в тялото, като в същото време се освобождава кислород. Този обмен позволява да се осъществи метаболитният процес, наречен клетъчно дишане, необходим за аеробните организми.

След това, за да се знае как дишат земноводните, са описани различните видове дишане, които могат да се видят при сегашните земноводни.

Кожно дишане на земноводни

Кожата на земноводните се счита за важен орган на дишането, благодарение на нейната силно пропусклива и васкуларизирана структура, която позволява дифузията на газове и която предлага най-голямата повърхност за газообмен. Съдържа важен допълнителен източник на кислород за повечето земноводни, този тип дишане може да се види както при саламандри, цецилии, така и при жаби.

На повечето саламандри от семейство Plethodontidae липсват белите дробове и хрилете, така че дишането е предимно през кожата. По същия начин някои земноводни увеличават способността си за кожно дишане чрез капиляри, които проникват през кожата или чрез епидермални издатини, какъвто е случаят с Trichobatrachus robustus, чиито издатини увеличават повърхността за дишане. Друг вид адаптация за кожно дишане на земноводните са тези на саламандъра Cryptobranchus alleganiensis, който има обширни васкуларизирани кожни гънки, които позволяват 90% абсорбция на кислород. Или случаят с жабата Титикака, Telmatobius culeus, чиито бели дробове са намалени и той има множество гънки в тялото си за обмен на газ. Някои жаби обаче жертват способността си да дишат през кожата си, за да избегнат изсушаване поради липса на вода в сухоземна или суха среда.

Ларвите на араните (поповите лъжички) показват някаква степен на кожно дишане при всички видове. Те имат силно пропусклива кожа, често срещана при скокове и някои видове жаби, които не развиват белите дробове до метаморфоза. По същия начин ларвите на саламандрата, при които липсват хрилете, са принудени да използват кожата като основен дихателен орган.

Бранхиално дишане

Със сигурност някога сте се чудили как земноводните дишат във вода, трябва да се отбележи, че хрилете са външни дихателни органи, съставени от множество евагинации, чиято повърхност е в контакт с вода и в които се извършва обмен на газ, поради тази структура и липсата на опора, хрилете са изключително водни структури. Колкото по-голям е броят на брахиалните нишки, толкова по-голяма е площта, налична за обмен на газ. Тези структури присъстват във всички ларви на земноводни, както и в някои саламандри с педоморфоза и чийто жизнен цикъл се развива изцяло във вода.

В саламандрите ларвите имат голямо разнообразие от хриле както по размер, така и по структура, в зависимост от водната среда, в която се развиват. Саламандрите, които живеят в езера, независимо дали са ларви или многогодишни разклонени възрастни, имат големи пернати хриле, докато тези, които живеят в потоци или реки, имат по-малко нишки. Това се дължи на факта, че плитките води имат по-малко количество разтворен кислород, така че при наличието на по-голям брой хриле, дихателната повърхност се увеличава.

В случая на аран, ларвите имат вътрешни хриле, покрити от гънка на кожата, наречена оперкулум, въпреки че в ранното си развитие те представят външни хрилни нишки, които по-късно атрофират. Тези вътрешни хриле се напояват чрез букален механизъм на помпата; при които водата влиза през устата, преминава през хрилете и излиза през една или две спирали. След метаморфозата анураните губят хрилете си, които се заменят с белите дробове като дихателни органи.

Цецилидите нямат ларвен стадий, но по време на развитието си имат хриле, които се дегенерират в един от ембрионалните етапи.

Орофарингеално дишане

Орофарингеалните мембрани служат като дихателни повърхности както в саламандрите, така и в някои аран. Този механизъм или вид дишане се характеризира с наличието на мембрани, пропускливи за кислород и въглероден диоксид както в устата, така и във фаринкса.

Животните, използващи този метод, трябва да вкарват въздух, за да позволят обмен, който осигурява малък процент кислород. Този тип механизъм се наблюдава при някои саламандри от семейство Plethodontidae.

Белодробно дишане на земноводни

Белите дробове са основните дихателни органи на тетраподите. При земноводните белите дробове са яйцевидни и еластични торбички, чиято вътрешна повърхност е разделена на прегради, които от своя страна се подразделят на малки въздушни камери, наречени алвеоли. За да осъществят обмен на газ, земноводните изискват въздух да влезе чрез механизъм за положително налягане. Основата на устата е ниска, позволявайки на въздуха да влиза през отворените ноздри и в устната кухина, където временно се съхранява. Когато подът на устата е повдигнат, ноздрите се затварят и глотисът се отваря, което позволява на въздуха да тече в белите дробове. Оралното изпомпване е непрекъснат процес, на периодични интервали глотисът се отваря и деоксигенираният въздух в белите дробове се изхвърля бързо, благодарение на мускулните контракции на телесната стена и поради собственото си еластично възстановяване.

Този дихателен механизъм може да се види при повечето видове жаби и жаби, особено в стадий на възрастни, когато белите им дробове са напълно развити. Може да се види и при саламандри, които представят пълна метаморфоза, или при саламандри като тези от семейство Amphiumidae, които представят напълно воден жизнен цикъл, но когато достигнат стадий на възрастни, те губят хрилете и дишането им е предимно белодробно, така че че трябва периодично да вдигат ноздрите си от водата, за да дишат. Белодробното дишане е механизъм, свързан със стадия на възрастните на земноводните.