Płazy: cechy, typy, systemy, reprodukcja

Płazy to klasa zwierząt kręgowych, które nie mają zdolności regulowania temperatury ciała. Klasa składa się z prawie 6000 gatunków żab, ropuch, salamandrów i kotów. Ta ostatnia grupa nie jest powszechnie znana i są płazami podobnymi do węża, ponieważ zdegenerowały swoje kończyny.

Termin „płaz” odnosi się do jednej z najwybitniejszych cech grupy: jej dwóch sposobów życia. Płazy mają zazwyczaj stadium larw wodnych i dorosły ląd.

Dlatego jego reprodukcja jest nadal związana z zbiornikami wodnymi. W wyniku rozmnażania powstaje jajko pozbawione błon owodniowych, dlatego musi być osadzone w stawach lub w wilgotnych środowiskach. Żaby mają zapłodnienie zewnętrzne, a salamandry - i prawdopodobnie jelita ślepe - mają zapłodnienie wewnętrzne.

Skóra płazów jest bardzo cienka, wilgotna i gruczołowa. Niektóre gatunki modyfikują produkcję trucizny, aby bronić się przed potencjalnymi drapieżnikami. Chociaż niektóre gatunki mają płuca, w innych zostały utracone, a oddychanie następuje całkowicie przez skórę.

Znajdujemy płazy w szerokiej różnorodności ekosystemów, w regionach tropikalnych i umiarkowanych (z wyjątkiem wysp oceanicznych).

Herpetologia to gałąź zoologii odpowiedzialna za badania płazów - a także gadów. Profesjonalista, który rozwija się zawodowo we wspomnianej nauce, znany jest jako herpetolog.

Funkcje

Charakterystyka kości

Płazy to kręgowce, czworonogi i czworonożne zwierzęta. Jego szkielet składa się głównie z kości, a liczba kręgów jest zmienna. Niektóre gatunki mają żebra, które mogą lub nie mogą być połączone z kręgami.

Czaszka salamandrów i żab jest ogólnie otwarta i delikatna. Natomiast jelita ślepe wykazują ogromne zagęszczenie w czaszce, przekształcając ją w ciężką i solidną strukturę.

Ogólna morfologia ciała

Morfologia ciała ma trzy podstawowe dyspozycje, które odpowiadają taksonomicznemu uporządkowaniu klasy: zespolone ciało, pulchne, bez szyi i kończyn przednich zmodyfikowane do skoku żab; wdzięczna struktura z określoną szyją, długim ogonem i kończynami o równej wielkości salamandry; oraz wydłużona i bezwysiłkowa forma jelita ślepego.

Metamorfoza

Cykl życiowy większości płazów charakteryzuje się dwufazowością: jajo wykluwa się z larwy wodnej, która przekształca się w dojrzałą seksualnie jednostkę lądową, która składa jaja, a tym samym zamyka cykl. Inne gatunki wyeliminowały stadium wodne.

Skóra

Skóra płazów jest dość szczególna. Charakteryzuje się bardzo drobnym, wilgotnym wyglądem i obecnością wielu gruczołów. W gatunkach, które nie mają płuc, wymiana skórna może nastąpić przez skórę. Istnieją modyfikacje struktur, które uwalniają substancje toksyczne w celu zwalczania drapieżników.

Na skórze wyróżniają się uderzające kolory - lub możliwość kamuflażu. Wiele z nich ma za zadanie ostrzegać lub ukrywać przed drapieżnikami. W rzeczywistości zabarwienie płazów jest bardziej złożone niż się wydaje; Powstaje z szeregu komórek przechowujących pigmenty zwane chromatoforami.

Typy (klasyfikacja)

Klasa Amphibia jest podzielona na trzy porządki: porządek Gymnophiona (Apoda), złożony z kotlin; Zakon Urodela (Caudata) powszechnie nazywany salamandrami i Zakon Anura (Salientia) utworzony przez żaby, ropuchy i pokrewne. Następnie opiszemy każdą z cech klasy domu:

Zamów Gymnophiona (Nickname)

Gimnofiony lub ślepuszonki są zgodne z porządkiem 173 gatunków organizmów o bardzo wydłużonym ciele, bez kończyn i podziemnych sposobów życia.

Pozornie przypominają robaka lub małego węża. Jego ciało jest pokryte małymi łuskami skórnymi i jest unieważnione. Czaszka jelita ślepego jest znacząco skostniała. W kilku istniejących formach wodnych wzór pierścienia nie jest tak wyraźny.

Większość gatunków występuje w lasach tropikalnych Ameryki Południowej, zakopanych w ziemi. Jednak odnotowano je także w Afryce, Indiach i niektórych regionach Azji.

Podobnie jak w przypadku większości gatunków z przyziemnymi nawykami, oczy są bardzo małe, a u niektórych gatunków są całkowicie bezużyteczne.

Zamów Urodela (Caudata)

Urodelos tworzą prawie 600 gatunków salamandrów. Płazy te zamieszkują różnorodne środowiska, zarówno umiarkowane, jak i tropikalne. Są obfite w Ameryce Północnej. Z ekologicznego punktu widzenia salamandry są bardzo zróżnicowane; mogą być całkowicie wodne, lądowe, nadrzewne, podziemne, między innymi.

Charakteryzują się tym, że są organizmami małych rozmiarów - rzadko jedna próbka przekracza 15 cm. Wyjątkiem jest gigantyczna japońska salamandra, która sięga ponad 1, 5 metra długości.

Końce tworzą kąt prosty z pniem cylindrycznego i cienkiego ciała, które posiadają. Elementy tylne i przednie są tego samego rozmiaru. W niektórych formach wodnych i podziemnych członkowie znacznie ucierpieli.

Zakon Anura (Salientia)

Porządek Anura jest najbardziej zróżnicowany wśród płazów, z prawie 5300 gatunkami żab i ropuch, podzielonymi na 44 rodziny. W przeciwieństwie do salamandrów, anuranie nie mają ogona. Jedynie żaby z rodzaju Ascaphus mają je . Nazwa porządku Anura odnosi się do tej cechy morfologicznej.

Alternatywna nazwa grupy, Salientia, podkreśla adaptacje lokomocji grupy, dzięki skokom dzięki potężnym tylnym nogom. Jego ciało jest krótkie i pozbawione szyi.

Czy to żaba czy żaba?

Czasami, gdy widzimy anuro, zwykle pytamy, czy okaz odpowiada „ropuchom” czy „żabie”. Ogólnie mówiąc, kiedy mówimy o ropuchach, mówimy o anuro ze skórą koralową, wystającymi brodawkami i mocnym ciałem, podczas gdy żaba jest wdzięcznym zwierzęciem o jasnych, jasnych kolorach i gruczołowej skórze.

Jednak to zróżnicowanie jest tylko popularne i nie ma żadnej wartości taksonomicznej. Innymi słowy; nie ma zakresu taksonomicznego zwanego ropuchami lub żabami.

Układ pokarmowy

Adaptacje obszaru głowowego

Język płazów jest wystający i pozwala złapać małe owady, które będą ich ofiarą. Narząd ten ma kilka gruczołów, które wytwarzają lepkie wydzieliny, które dążą do zdobycia pożywienia.

Kijanki mają skeratynizowane struktury w obszarze policzkowym, co pozwala im na zeskrobywanie materii roślinnej, którą będą konsumować. Układ i liczba tych struktur jamy ustnej mają wartość taksonomiczną.

Adaptacje jelit

W porównaniu z innymi zwierzętami przewód pokarmowy płazów jest dość krótki. W całym królestwie zwierząt układ trawienny składający się z krótkich jelit jest typowy dla mięsożernej diety, ponieważ są one stosunkowo łatwe do strawienia w materiałach spożywczych.

W larwach układ pokarmowy jest dłuższy, charakterystyczny, co prawdopodobnie sprzyja wchłanianiu materii roślinnej, umożliwiając fermentację.

Dieta

Większość płazów ma dietę mięsożerną. W menu anuranów znajdujemy wiele gatunków owadów, pająków, robaków, ślimaków, krocionogów i prawie każdego zwierzęcia, które jest wystarczająco małe, aby amfibia mogła go konsumować bez większego wysiłku.

Gymnofions żywią się małymi bezkręgowcami, którym udaje się polować w podziemnych środowiskach. Salamandry mają dietę mięsożerną.

Natomiast większość form larwalnych trzech klas jest roślinożernych (choć istnieją wyjątki) i żywi się materią roślinną i algami znajdowanymi w zbiornikach wodnych.

Układ krążenia

Płazy mają serce z żylną zatoką, dwoma przedsionkami, komorą i tętniczym stożkiem.

Krążenie jest podwójne: przechodzi przez serce, tętnice płucne i żyły dostarczając do płuc (u gatunków, które je posiadają), a natleniona krew wraca do serca. Skóra płazów jest bogata w małe naczynia krwionośne.

Forma larwy ma inny obieg niż opisany dla form dorosłych. Przed metamorfozą krążenie jest podobne do tego, które występuje u ryb (pamiętaj, że larwy mają skrzela, a układ krążenia musi zawierać je na swojej drodze).

W larwach trzy z czterech tętnic, które zaczynają się od aorty brzusznej, przechodzą do skrzeli, a pozostałe komunikują się z płucami w prymitywnym lub bardzo słabo rozwiniętym stanie.

Układ nerwowy

Układ nerwowy tworzy mózg i rdzeń kręgowy. Struktury te pochodzą embriologicznie z cewy nerwowej. Przednia część wspomnianej struktury rozszerza się i tworzy mózg. W porównaniu z resztą kręgowców, układ nerwowy płazów jest dość mały, prosty i prymitywny.

U płazów występuje 10 par nerwów czaszkowych. Mózg wydłużał się (nie okrągła masa jak u ssaków) i dzieli się strukturalnie i funkcjonalnie na przedni, środkowy i tylny obszar.

Mózg jest podobny w trzech grupach płazów. Jest to jednak zazwyczaj krótsza struktura u żab i bardziej wydłużona u kotów i salamandrów.

Układ oddechowy

W płazach istnieją różne struktury uczestniczące w procesie oddychania. Cienka, gruczołowa i silnie unaczyniona skóra odgrywa istotną rolę w wymianie gazu wielu gatunków, zwłaszcza tych, którym brakuje płuc.

Płuca w płazach mają szczególny mechanizm; W przeciwieństwie do wlotu powietrza do płuc innych zwierząt, wentylacja następuje przez nadciśnienie. W tym systemie powietrze jest zmuszane do wejścia do tchawicy.

Formy larwalne - które są wodne - oddychają przez skrzela. Te zewnętrzne narządy oddechowe zapewniają wydajną ekstrakcję tlenu rozpuszczonego w wodzie i pośredniczą w wymianie z dwutlenkiem węgla. Istnieją salamandry, które mogą prezentować tylko skrzela, tylko płuca, obie struktury lub żadne.

Niektóre gatunki salamandrów, które żyją przez całe swoje dorosłe życie w zbiornikach wodnych, są w stanie uniknąć metamorfozy i zachować skrzela. W biologii ewolucyjnej zjawisko zachowania dziecięcego wyglądu w już dojrzałych i dojrzałych płciowo formach nazywa się pedomorfią.

Jednym z najbardziej znanych przedstawicieli salamandrów, którym udaje się zachować skrzela w stanie dorosłym, jest aksolotl lub Ambystoma mexicanum .

Wokalizacja

Kiedy myślimy o żabach i ropuchach, prawie niemożliwe jest nawiązanie do ich nocnych piosenek.

System wokalizacji u płazów ma ogromne znaczenie dla anuranów, ponieważ piosenki są ważnym czynnikiem w rozpoznawaniu pary i obronie terytorium. Ten system jest znacznie bardziej rozwinięty u mężczyzn niż u kobiet.

Struny głosowe znajdują się w krtani. Anuro jest w stanie wytwarzać dźwięk dzięki przechodzeniu powietrza przez struny głosowe, między płucami i przez parę dużych woreczków umieszczonych na podłodze ust. Wszystkie te wspomniane struktury odpowiadają za orkiestrację produkcji dźwięku i poszczególnych utworów grupy.

System wydalniczy

Układ wydalniczy płazów jest tworzony przez nerki mezonephric lub opistonephric, przy czym te ostatnie są najczęstsze. Nerki są odpowiedzialne za usuwanie odpadów azotowych z krwiobiegu i utrzymywanie równowagi wodnej.

We współczesnych płazach w stadiach embrionalnych występuje nerka holonephric, ale nigdy nie staje się funkcjonalna. Głównymi odpadami azotowymi jest mocznik.

Reprodukcja i rozwój

Biorąc pod uwagę ich niezdolność do regulowania temperatury ciała, płazy starają się rozmnażać w porach roku, w których temperatura środowiska jest wysoka. Ponieważ strategie reprodukcyjne trzech rzędów są tak rozbieżne, opiszemy je osobno:

Gymnofiones

Literatura związana z biologią rozrodczą tego rzędu płazów nie jest szczególnie bogata. Zapłodnienie jest wewnętrzne, a mężczyźni mają organ kopulujący.

Zazwyczaj jaja są deponowane w wilgotnych miejscach z pobliskimi zbiornikami wodnymi. Niektóre gatunki mają typową larwę wodną płazów, podczas gdy w innych stadium larwalne występuje wewnątrz jaja.

U niektórych gatunków rodzice wykazują zachowanie schronienia jaj w fałdach ciała. Znaczna liczba jelit jest żyworodna, co jest częstym zjawiskiem w grupie. W tych przypadkach zarodki żywią się ściankami jajowodu.

Urodelos

Jaja większości salamandrów są zapłodnione wewnętrznie. Samice mogą przyjmować struktury zwane spermatoforami (paczką plemników produkowanych przez niektórych mężczyzn).

Te spermatofory osadzają się na powierzchni jakiegoś liścia lub pnia. Gatunki wodne składają jaja w basenach w wodzie.

Anuranie

U anuranów samce przyciągają samice za pomocą melodyjnych piosenek (i specyficznych dla każdego gatunku). Kiedy para idzie do kopulacji, łączą się w rodzaj „uścisku” zwanego amplexusem.

Gdy samica składa jaja, samiec rozładowuje plemniki na tych gametach, aby je zapłodnić. Jedynym wyjątkiem od zewnętrznego zdarzenia zapłodnienia u anuranów są organizmy z rodzaju Ascaphus.

Jaja są umieszczane bezpośrednio w wilgotnym środowisku lub w ciele wody. Aglomerują masami z wieloma jajami i mogą zakotwiczyć się w płatach roślinności. Zapłodnione jajo rozwija się szybko, a gdy jest gotowe, wyłania się mała kijanka wodna.

Ta mała kijanka doświadczy dramatycznych zmian: metamorfozy. Jedną z pierwszych modyfikacji jest rozwój tylnych kończyn, ogon, który pozwala im pływać, jest ponownie wchłaniany - podobnie jak skrzela, jelito ulega skróceniu, rozwijają się płuca i usta nabierają cech dorosłych.

Okres rozwoju jest bardzo zmienny wśród gatunków płazów. Niektóre gatunki są w stanie ukończyć swoją metamorfozę w ciągu trzech miesięcy, podczas gdy inne potrzebują do trzech lat, aby zakończyć transformację.

Ewolucja i filogeneza

Ewolucyjna rekonstrukcja tej grupy czworonogów doświadczyła kilku trudności. Najbardziej oczywista jest nieciągłość zapisu kopalnego. Ponadto metody stosowane do rekonstrukcji relacji filogenetycznych stale się zmieniają.

Żywe płazy są potomkami pierwszych czworonogów lądowych. Ci przodkowie byli klapowanymi rybami płetwami (Sarcopterygii), bardzo szczególną grupą ryb kostnych.

Ryby te pojawiają się, gdy kończył się okres dewoński, około 400 milionów lat temu. Grupa doświadczyła adaptacyjnego promieniowania zarówno dla ciał słodkich, jak i słonowodnych.

Pierwsze czworonogi zachowały układ linii bocznych w ich młodocianych formach, ale nieobecne u dorosłych. Ten sam wzór obserwuje się u współczesnych płazów.

Płazy są grupą, która z powodzeniem wykorzystała szeroką różnorodność ziemskich środowisk, które są powiązane z zbiornikami wodnymi.

Pierwsze czworonogi

Istnieje wiele skamieniałości, które są kluczowe dla ewolucji czworonogów, w tym Elginerpeton, Ventastega, Acanthostega i Ichthyostega. Te już wymarłe organizmy charakteryzowały się cechą wodną wynikającą z anatomii ich ciała - i posiadaniem czterech kończyn.

Członkowie rodzaju Acanthostega byli organizmami, które uformowały kończyny, ale struktury te były tak słabe, że jest mało prawdopodobne, aby zwierzęta miały możliwość swobodnego wychodzenia z wody.

W przeciwieństwie do tego, rodzaj Ichthyostega prezentował wszystkie cztery kończyny i, zgodnie z dowodami, mógł pozostać z dala od wody - choć z niezgrabnym spacerem. Uderzającą cechą obu płci jest obecność więcej niż pięciu cyfr zarówno w kończynach tylnych, jak i tylnych.

W pewnym momencie ewolucji czworonogów pentadaktyl był cechą, która była stała i pozostawała stała w ogromnej większości czworonogów.

Relacje filogenetyczne między obecnymi grupami

Relacje między trzema obecnymi grupami płazów pozostają kontrowersyjne. Wstępnie nowoczesne grupy (nowoczesne płazy są zgrupowane pod nazwą lisanfibios lub Lissamphibia) wraz z wymarłymi liniami są pogrupowane w większą grupę zwaną temnospondilami (Temnospondyli).

Większość molekularnych i paleontologicznych dowodów potwierdza hipotezę filogenetyczną, która grupuje anurany i salamandry jako grupy siostrzane, pozostawiając kajmany jako bardziej odległą grupę. Podkreślamy istnienie kilku badań, które wspierają ten związek filogenetyczny (więcej informacji można znaleźć w Zardoya i Meyer, 2001).

W przeciwieństwie do tego, stosując rybosomalny RNA jako marker molekularny, otrzymano alternatywną hipotezę. Te nowe badania wyznaczają jelita ślepe jako siostrzaną grupę salamandrów, pozostawiając żaby jako odległe grupy.

Aktualny stan konserwacji

Obecnie płazy są narażone na różne czynniki, które negatywnie wpływają na populacje. Według najnowszych szacunków liczba płazów zagrożonych wyginięciem wynosi co najmniej jedną trzecią wszystkich znanych gatunków.

Ta liczba znacznie przekracza proporcje zagrożonych gatunków ptaków i ssaków.

Chociaż nie było możliwe wskazanie jednej przyczyny bezpośrednio związanej z masowym spadkiem płazów, naukowcy proponują, aby najważniejsze były:

Niszczenie siedlisk i zmiany klimatu

Główne siły zagrażające płazom to: degradacja i utrata siedlisk oraz globalne ocieplenie. Ponieważ płazy mają bardzo cienką skórę i są tak zależne od zbiorników wodnych, wahania temperatury i stadia suszy mają na nie znaczący wpływ.

Wzrost temperatury i zmniejszenie ilości stawów dostępnych do składania jaj wydaje się być ważnym czynnikiem w tym zjawisku lokalnego wyginięcia i bardzo wyraźnym spadku populacji.

Chytridiomycosis

Szybkie rozprzestrzenianie się zakażenia chytridiomycosis wywołane przez grzyby z gatunku Batrachochytrium dendrobatidis, w znacznym stopniu wpływa na płazy

Grzyb jest tak szkodliwy, ponieważ atakuje bardzo ważny aspekt w anatomii płazów: jego skórę. Grzyb uszkadza tę strukturę, która jest niezbędna do termoregulacji i gromadzenia wody.

Chytridiomycosis spowodował ogromny spadek populacji płazów w rozległych regionach geograficznych, w tym w Ameryce Północnej, Ameryce Środkowej, Ameryce Południowej i na zlokalizowanych obszarach Australii. Do tej pory nauka nie ma skutecznego leczenia, które eliminuje grzyby z gatunku.

Wprowadzenie gatunków egzotycznych

Wprowadzenie gatunków w niektórych regionach przyczyniło się do spadku populacji. Wielokrotnie wprowadzanie egzotycznych płazów negatywnie wpływa na ochronę endemicznych płazów w okolicy.