AMFIBIER: EGENSKAPER, TYPER, SYSTEM, REPRODUKTION - BIOLOGI - 2025

De amfibier är en klass av ryggradsdjur som inte har förmågan att reglera kroppstemperaturen. Klassen består av nästan 6000 arter av grodor, paddor, salamandrar och caecilianer. Denna sista grupp är inte populärt känd och de är amfibier som liknar en orm, eftersom de har degenererat sina lemmar.

Termen "amfibie" hänvisar till en av gruppens mest utmärkta egenskaper: dess två sätt att leva. Amfibier har i allmänhet ett vattenlevande larvstadium och en markvuxen vuxen.

En anuran. Källa: pixabay.com

Därför är dess reproduktion fortfarande kopplad till vattendrag. Den reproduktiva händelsen resulterar i ett ägg som saknar fostervattenmembranen, så det måste deponeras i dammar eller i fuktiga miljöer. Grodor har yttre befruktning, och salamandrar - och förmodligen caecilianer - har inre befruktning.

Amfibiehud är mycket tunn, fuktig och körtelformig. Vissa arter har förändringar för produktion av gift för att försvara sig mot potentiella rovdjur. Även om vissa arter har lungor har de i andra gått förlorade och andning sker helt genom huden.

Vi hittar amfibier i en stor mångfald av ekosystem över tropiska och tempererade regioner (med undantag av oceaniska öar).

Herpetologi är den zoologiska grenen som ansvarar för studien av paddor - och även reptiler. Den professionella som utvecklas professionellt inom denna vetenskap kallas herpetolog.

egenskaper

Benegenskaper

Amfibier är ryggradsdjur, tetrapod och förfäder quadruped djur. Skelettet består huvudsakligen av ben och antalet ryggkotor är varierande. Vissa arter har revben som kanske inte kanske smälts samman till ryggkotorna.

Skallen med salamandrar och grodor är i allmänhet öppen och känslig. Däremot uppvisar caecilianer enorm kompaktering i skallen och förvandlar den till en tung och solid struktur.

Allmän morfologi av kroppen

Kroppens morfologi presenterar tre grundläggande dispositioner, som motsvarar klassens taxonomiska ordning: den smälta kroppen, fyllig, utan nacke och modifierade underdelar för hopp av grodor; den graciösa byggnaden med en definierad nacke, lång svans och lemmar lika stora som salamandrar; och den långsträckta, obegränsade formen på caecilianerna.

Metamorfos

Livscykeln för de flesta amfibier kännetecknas av att de är bifasiska: en vattenlevande larva kläcks från ägget som förvandlas till en sexuellt mogen markindivid som lägger ägg och därmed stänger cykeln. Andra arter har eliminerat vattenstadiet.

Hud

Amfibiehud är ganska unik. Det kännetecknas av att det är väldigt fint, fuktigt och med närvaron av flera körtlar. Hos arter som saknar lungor kan gasutbyte ske genom huden. Det finns modifieringar av strukturer som frigör giftiga ämnen för att bekämpa rovdjur.

På läderet sticker de slående färgerna ut - eller förmågan att kamouflera. Många av dem är avsedda att varna eller gömma sig för rovdjur. I själva verket är amfibiefärgning mer komplex än den verkar; Det består av en serie celler som lagrar pigment som kallas kromatoforer.

Typer (klassificering)

Klassen Amfibien är uppdelad i tre ordningar: Order Gymnophiona (Apoda), som består av caecilianerna; Beställ Urodela (Caudata) som vanligtvis kallas salamandrar och Order Anura (Salientia) som bildas av grodor, paddor och besläktade. Nedan beskriver vi var och en av egenskaperna hos varje klass:

Beställ Gymnophiona (smeknamn)

Eocaecilia micropodia, en tidig caecilian från Lower Jurassic, blyertsritning. Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com)

Gymnofionerna eller caecilianerna utgör en ordning av 173 arter av organismer med en mycket långsträckt kropp, utan lemmar och med underjordiska livsstilar.

Ytligt liknar de en mask eller en liten orm. Dess kropp är täckt av små hudskalor och de är ogiltiga. Den caecilian skallen är väsentligen ossified. I de få vattenformer som finns är ringmönstret inte lika markerat.

De flesta av arterna finns i de tropiska skogarna i Sydamerika, begravda i marken. Men de har också rapporterats i Afrika, Indien och vissa regioner i Asien.

Som i de flesta arter med underjordiska vanor är ögonen mycket små och i vissa arter är de helt värdelösa.

Beställ Urodela (Caudata)

Salamander salamander. Källa: pixabay.com

Urodelos består av nästan 600 arter av salamandrar. Dessa amfibier bor i olika miljöer, både tempererade och tropiska. De finns rikligt i Nordamerika. Ur ekologisk synvinkel är salamandrar mycket olika; de kan vara helt vattenlevande, markbundna, arboreala, underjordiska, bland andra miljöer.

De kännetecknas av att de är organismer i små storlekar - sällan överstiger ett prov 15 cm. Undantaget är den japanska salamander som når mer än 1,5 meter lång längd.

Extremiteterna bildar en rät vinkel med stammen av den cylindriska och tunna kroppen som de besitter. Bakpartiet och frambenen är av samma storlek. I vissa vatten- och underjordiska former har medlemmarna drabbats av en betydande minskning.

Beställ Anura (Salientia)

Pelophylax perezi

Anura-beställningen är den mest varierande bland amfibier, med nästan 5 300 arter av grodor och paddor, uppdelade i 44 familjer. Till skillnad från salamandrar saknar anuran en svans. Endast grodor av släktet Ascaphus har en. Namnet på Anura-ordningen hänvisar till denna morfologiska egenskap.

Gruppens alternativa namn, Salientia, belyser anpassningarna för gruppens rörelse genom hopp tack vare dess kraftfulla bakben. Deras kropp är fyllig och de saknar en nacke.

Är det en groda eller en padda?

Ibland när vi ser en anuran undrar vi vanligtvis om provet motsvarar en "padda" eller en "groda". I allmänhet, när vi talar om en padda, hänvisar vi till en anuran med läderhud, framträdande vårtor och en robust kropp, medan en groda är ett graciöst djur, färgad, slående och med körtelhud.

Denna differentiering är dock bara populär och har inget taxonomiskt värde. Med andra ord; det finns inget taxonomiskt intervall som kallas padda eller grodor.

Matsmältningssystemet

1-höger atrium, 2-orth artär, 3-ägg, 4-kolon, 5-vänster atrium, 6-ventrikel, 7 mage, 8- vänster lunga, 9- mjälte, 10-tunntarmen. CloacaPicture taget av Jonathan McIntosh

Anpassningar av den cephaliska regionen

Amfibiernas tunga är utskjutbar och gör att de kan fånga de små insekter som kommer att vara deras byte. Detta organ har olika körtlar som producerar klibbiga sekret som försöker säkerställa fångsten av mat.

Tadpoles har keratiniserade strukturer i den orala regionen som gör att de kan skrapa bort växtmaterialet de kommer att konsumera. Arrangemanget och antalet av dessa buckala strukturer har taxonomiskt värde.

Anpassningar av tarmen

Jämfört med andra djur är matsmältningskanalen för amfibier ganska kort. I hela djurriket är ett matsmältningssystem som består av korta tarmar typiskt för en köttätande diet, eftersom de är relativt enkla att smälta matmaterial.

Hos larver är mag-tarmsystemet längre, en egenskap som förmodligen gynnar absorptionen av växtämnen, vilket tillåter jäsning.

Diet

De flesta amfibier har en köttätande diet. Inom den anuranska menyn hittar vi flera arter av insekter, spindlar, maskar, sniglar, tusenbehållare och nästan alla djur som är tillräckligt små för att amfibian ska konsumera den utan mycket ansträngning.

Gymnofions livnär sig av små ryggradslösa djur som de lyckas jaga i underjordiska miljöer. Salamanders har en köttätande diet.

Däremot är de flesta larvformerna i de tre ordningarna växtätande (även om det finns undantag) och livnär sig från växtämnen och alger som finns i vattendrag.

Cirkulationssystem

Didaktisk modell av ett amfibiehjärta. Wagner Souza e Silva / Museum of Veterinary Anatomy FMVZ USP

Amfibier har ett hjärta med en venös bihåla, två förmak, en ventrikel och en konusartär.

Cirkulationen är tvåfaldig: den passerar genom hjärtat, lungartärerna och venerna tillför lungorna (i de arter som besitter dem) och det syresatta blodet återgår till hjärtat. Amfibiehud är rik på små blodkärl.

1 - De inre kullarna / punkten där blodet återoxygeneras. 2 - Punkt där blodet tappas av syre. 3 - Tvåkammars hjärta. Rött - syrehaltigt blod. Blått - blod utarmat av syre. Opellegrini15

Larvformen har en annan cirkulation än den som beskrivs för de vuxna formerna. Innan metamorfos är cirkulationen lik den som finns i fisk (kom ihåg att larver har gälar och cirkulationssystemet måste inkludera dem i dess väg).

I larver går tre av de fyra artärerna som börjar från den ventrale aorta till gälarna och den återstående kommunicerar med lungorna i ett rudimentärt eller mycket underutvecklat tillstånd.

Nervsystem

Nervsystemet består av hjärnan och ryggmärgen. Dessa strukturer härleds embryologiskt från neuralröret. Den främre delen av denna struktur utvidgas och bildar hjärnan. Jämfört med övriga ryggradsdjur är det amfibiska nervsystemet ganska litet, enkelt och rudimentärt.

Hos amfibier finns det 10 par kranialnerver. Hjärnan är långsträckt (inte en rund massa som hos däggdjur) och är strukturellt och funktionellt uppdelad i en främre, mitten och bakre regionen.

Hjärnan är likartad i alla tre grupper av amfibier. Men det är vanligtvis en kortare struktur i grodor och mer långsträckt i caecilianer och salamandrar.

Andningssystem

Groda hudavsnitt. A: slemkörtel, B: kromofor, C: granulär giftkörtel, D: bindväv, E: stratum corneum, F: övergångszon, G: överhuden, och H: dermis. Jon husman

Hos amfibier finns det olika strukturer som deltar i andningsförfarandet. Den tunna, körtliga och mycket vaskulariserade huden spelar en viktig roll i gasutbytet för många arter, särskilt de som saknar lungor.

Lungorna hos amfibier har en speciell mekanism; Till skillnad från luftintaget från andra djurs lungor sker ventilation genom positivt tryck. I detta system tvingas luft in i luftstrupen.

Larvformerna - som är vattenlevande - andas genom gälarna. Dessa yttre andningsorgan uppnår effektiv extraktion av upplöst syre i vattnet och förmedlar utbyte med koldioxid. Det finns salamandrar som bara kan ha kullar, endast lungor, båda strukturerna eller inte heller.

Vissa arter av salamandrar som lever hela sitt vuxna liv i vattendrag har förmågan att undvika metamorfos och bevara sina gälar. I evolutionär biologi kallas fenomenet att bevara ett barnsliknande utseende i vuxna och sexuellt mogna former pedomorfos.

En av de mest kända företrädarna för salamandrar som lyckas bevara gälarna i deras vuxna tillstånd är axolotl eller Ambystoma mexicanum.

läte

När vi tänker på grodor och paddor är det nästan omöjligt att inte hänvisa till deras nattliga låtar.

Vokaliseringssystemet i amfibier är av stor betydelse för anuraner, eftersom låtarna är en viktig faktor för erkännande av paret och försvaret av territoriet. Detta system är mycket mer utvecklat hos män än hos kvinnor.

Stämbanden finns i struphuvudet. Anuran kan producera ljud tack vare att luft passerar genom röstsnören, mellan lungorna och genom ett par stora säckar som ligger på munens golv. Alla dessa strukturer som nämns ansvarar för att orkestrera produktionen av ljud och låtarna som är så speciellt för gruppen.

Utsöndringssystem

Det utsöndringssystemet för amfibier består av njurar av den mesonefriska eller opisthephriska typen, varvid den senare är den vanligaste. Njurarna är organ som ansvarar för att ta bort kvävehaltigt avfall från blodomloppet och upprätthålla en vattenbalans.

I moderna amfibier existerar en holonefrisk njure i embryonstadier, men blir aldrig funktionell. Det huvudsakliga kväveavfallet är urea.

Reproduktion och utveckling

Med tanke på deras oförmåga att reglera kroppstemperaturen försöker amfibier att reproducera vid tidpunkter på året när temperaturen i miljön är hög. Eftersom reproduktionsstrategierna för de tre beställningarna är så olika, kommer vi att beskriva dem separat:

Gymnofions

Den litteratur som är relaterad till den reproduktiva biologin i denna ordning med paddor är inte särskilt rik. Befruktning är inre och män har ett samarbetsorgan.

I allmänhet deponeras äggen på fuktiga platser med närliggande vattendrag. Vissa arter har de typiska vattenlevande larverna för amfibier, medan i andra larvstadiet inträffar inne i ägget.

I vissa arter uppvisar föräldrarna beteende att skydda äggen i kroppens veck. Ett betydande antal caecilianer är livliga och är en vanlig händelse inom gruppen. I dessa fall matar embryonna på äggledarens väggar.

Urodelos

Äggen hos de flesta salamandrar befruktas internt. Kvinnliga individer kan ta strukturer som kallas spermatophores (ett paket spermier som produceras av en hane).

Dessa spermatoforer avsätts på ytan av ett blad eller en stam. Vattenarter lägger sina ägg i kluster i vattnet.

stjärtlösa groddjur

Serie av bilder av grodlar (vanlig padda - Bufo bufo). Bilderna visar de senaste två veckorna av larvutveckling som slutar med metamorfos. Bufo_metamorphosis.jpg: CLauterderivativt arbete: Cwmhiraeth

Hos anurans lockar män kvinnor genom sina melodiska (och artsspecifika) sånger. När paret går för att kopulera, engagerar de sig i ett slags "kram" som kallas amplexen.

När honan lägger sina ägg, släpper hanan spermierna på dessa gameter för att befrukta dem. Det enda undantaget från den externa befruktningshändelsen i anuraner är organismer av släktet Ascaphus.

Äggen läggs i fuktiga miljöer eller i vattnet direkt. De agglomererar i massor med flera ägg och kan förankra sig i lappar av vegetation. Det befruktade ägget utvecklas snabbt och en liten vattenlevande rumpa framträder när den är klar.

Den här lilla rumpvägen kommer att genomgå en dramatisk förändringshändelse: metamorfos. En av de första ändringarna är utvecklingen av bakbenen, svansen som låter dem simma tas upp igen - som gälarna, tarmen förkortas, lungorna utvecklas och munnen får vuxna egenskaper.

Tidsramen för utveckling är mycket varierande bland amfibier. Vissa arter kan fullfölja sin metamorfos på tre månader, medan andra tar upp till tre år för att slutföra omvandlingen.

Evolution och fylogeni

Artistisk representation av Triadobatrachus massinoti. Pavel.Riha.CB

Den evolutionära rekonstruktionen av denna grupp tetrapods har upplevt flera svårigheter. Det mest uppenbara är fossilrekordets diskontinuitet. Vidare förändras de metoder som används för att rekonstruera fylogenetiska förhållanden ständigt.

Levande amfibier är ättlingar till de första markbunden. Dessa förfäder var lobbenfisken (Sarcopterygii), en mycket speciell grupp beniga fiskar.

Dessa fiskar förekommer när Devoniska perioden var slut, för cirka 400 miljoner år sedan. Gruppen upplevde adaptiv strålning till både färskt och saltvattenförekomster.

De tidigaste tetrapods behöll ett lateralt linjesystem i sina unga former, men frånvarande hos vuxna. Samma mönster ses hos moderna amfibier.

Amfibier har varit en grupp som framgångsrikt utnyttjat en stor mångfald av markmiljöer, som är kopplade till vattendrag.

Första tetrapods

Det finns ett antal fossiler som är nyckeln till utvecklingen av tetrapods, inklusive Elginerpeton, Ventastega, Acanthostega och Ichthyostega. Dessa nu utrotade organismer kännetecknades av att vara akvatiska - ett drag som dras ut från kroppens anatomi - och av att ha fyra extremiteter.

Medlemmar av släktet Acanthostega var organismer som hade bildat lemmar, men dessa strukturer var så svaga att det är osannolikt att djuren hade förmågan att gå fritt ur vattnet.

Däremot släktet Ichthyostega innehöll alla fyra extremiteterna, och enligt bevis kunde de hålla sig ur vattnet - om än med besvärligt gång. En slående egenskap hos båda könen är närvaron av mer än fem siffror i både bakbenen och frambenen.

Vid en tidpunkt i utvecklingen av tetrapods var pentacty ett kännetecken som var fixerat och förblev konstant i det stora flertalet tetrapods.

Filogenetiska förhållanden mellan nuvarande grupper

Förhållandena mellan de tre nuvarande amfibiegrupperna är fortfarande kontroversiella. Tentativt moderna grupper (moderna amfibier grupperas under namnet lisanfibios eller Lissamphibia) tillsammans med utrotade linjer grupperas i en större grupp som kallas temnospondyls (Temnospondyli).

De flesta molekylära och paleontologiska bevis stöder den fylogenetiska hypotesen som grupperar anuraner och salamandrar som systergrupper och lämnar caecilianerna som en mer avlägsen grupp. Vi betonar förekomsten av flera studier som stöder detta fylogenetiska förhållande (för mer information se Zardoya & Meyer, 2001).

Däremot erhölls en alternativ hypotes med användning av ribosomalt RNA som en molekylär markör. Dessa nya studier betecknar caecilianer som systergruppen för salamandrar och lämnar grodor som en avlägsen grupp.

Nuvarande bevarandeläge

Idag utsätts amfibier för olika faktorer som påverkar populationerna negativt. Enligt de senaste uppskattningarna är antalet amfibier som hotas med utrotning minst en tredjedel av alla kända arter.

Detta antal överstiger långt andelarna av hotade arter av fåglar och däggdjur.

Även om det inte har varit möjligt att fastställa en enda orsak som är direkt relaterad till den stora nedgången av paddor, föreslår forskare att de viktigaste är:

Livsförstörelse och klimatförändringar

De viktigaste krafterna som hotar amfibier är: nedbrytning och förlust av livsmiljöer och global uppvärmning. Eftersom amfibier har mycket tunn hud och är så beroende av vattendrag, påverkar fluktuationer i temperatur och stadier av torka dem avsevärt.

Ökningen av temperaturen och minskningen av pooler som är tillgängliga för äggläggning verkar vara en viktig faktor i detta fenomen med lokal utrotning och en mycket markant befolkningsminskning.

chytridiomycosis

Den snabba spridningen av infektionssjukdomen chytridiomykos, orsakad av svampen av arten Batrachochytrium dendrobatidis, påverkar i hög grad amfibier.

Svampen är så skadlig eftersom den attackerar en mycket viktig aspekt av amfibiens anatomi: dess hud. Svampen skadar denna struktur, som är avgörande för termoregulering och för ansamling av vatten.

Chytridiomycosis har orsakat stora nedgångar i amfibiepopulationer i stora geografiska regioner, inklusive Nordamerika, Centralamerika, Sydamerika och lokala områden i Australien. Hittills har vetenskapen inte en effektiv behandling som gör det möjligt att eliminera svampen hos arten.

Introduktion av exotiska arter

Införandet av arter i vissa regioner har bidragit till minskningen av populationerna. Många gånger påverkar införandet av exotiska amfibier negativt bevarandet av endemiska amfibier i området.

referenser

1. Divers, SJ, & Stahl, SJ (Eds.). (2018). Mader's Reptile and Amfibian Medicine and Surgery-E-Book. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer. McGraw - Hill.
3. Kardong, KV (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
4. Llosa, ZB (2003). Allmän zoologi. EUNED.
5. Vitt, LJ, & Caldwell, JP (2013). Herpetology: en introduktionsbiologi av amfibier och reptiler. Akademisk press.
6. Zardoya, R., & Meyer, A. (2001). Om ursprunget till och fylogenetiska förhållanden mellan levande amfibier. Förfaranden från National Academy of Sciences of the United States of America, 98 (13), 7380-3.