VODOZEMCI: KARAKTERISTIKE, VRSTE, SUSTAVI, REPRODUKCIJA - BIOLOGIJA - 2026

U vodozemci su klasa kralježnjaka koje nemaju sposobnost da reguliraju tjelesnu temperaturu. Klasu čini gotovo 6 000 vrsta žaba, žaba, salamandra i caecilians. Ova posljednja skupina nije popularno poznata i vodozemci su slični zmiji, budući da su im degenerirali udove.

Izraz "vodozemac" odnosi se na jednu od najistaknutijih karakteristika grupe: njezina dva načina života. Vodozemci općenito imaju vodeni stadij larve i kopnenu odraslu osobu.

Anura. Izvor: pixabay.com

Stoga je njegova reprodukcija još uvijek povezana s vodenim tijelima. Reproduktivni događaj rezultira u jajetu kojemu nedostaju amnionske membrane, pa ga mora odložiti u ribnjake ili u vlažnom okruženju. Žabe imaju vanjsku oplodnju, a salamanderi - i vjerojatno cecilijani - imaju unutarnju gnojidbu.

Koža vodozemca je vrlo tanka, vlažna i žljezdana. Neke vrste imaju modifikacije za proizvodnju otrova kako bi se obranile od potencijalnih predatora. Iako neke vrste imaju pluća, kod drugih su izgubljene i disanje se odvija u cijelosti kroz kožu.

Vodozemce nalazimo u širokom rasponu ekosustava, u tropskim i umjerenim regijama (s izuzetkom oceanskih otoka).

Herpetologija je grana zoologije zadužena za proučavanje vodozemaca - a također i gmazova. Profesionalac koji se profesionalno razvija u ovoj znanosti poznat je kao herpetolog.

karakteristike

Karakteristike kostiju

Vodozemci su kralježnjaci, tetrapodi i četvoronožne životinje. Kostur mu je sastavljen uglavnom od kostiju, a broj kralježaka je promjenjiv. Neke vrste imaju rebra koja se mogu ili ne moraju spojiti s kralježnicom.

Lubanja salamandra i žaba je općenito otvorena i osjetljiva. Suprotno tome, kaecilije pokazuju ogromnu zbijenost u svojoj lubanji, pretvarajući je u tešku i čvrstu strukturu.

Opća morfologija tijela

Morfologija tijela predstavlja tri osnovna raspoloženja, koja odgovaraju taksonomskom rasporedu klase: spojeno tijelo, spušteno, bez vrata i modificirane prednje noge za skakanje žaba; graciozna građe s definiranim vratom, dugim repom i udovima jednakih veličina salamanderima; i izduženi, bezgranični oblik cecilijana.

Metamorfoza

Životni ciklus većine vodozemaca karakterizira dvofazni: vodena ličinka izleže iz jaja koja se pretvara u spolno zrelu zemaljsku jedinku koja odlaže jaja i na taj način zatvara ciklus. Ostale su vrste uklonile vodenu fazu.

Koža

Amfibijska koža prilično je jedinstvena. Karakterizira ga vrlo fin, vlažan i s prisutnošću više žlijezda. Kod vrsta kojima nedostaju pluća može doći do izmjene plina kroz kožu. Postoje modifikacije struktura koje ispuštaju otrovne tvari za borbu protiv grabežljivca.

Na koži se ističu upečatljive boje - ili sposobnost kamufliranja. Mnoge od njih namijenjene su upozoravanju ili skrivanju pred grabežljivcima. Zapravo je bojenje vodozemaca složenije nego što se čini; Sastoji se od niza stanica koje pohranjuju pigmente koji se nazivaju kromatofori.

Vrste (klasifikacija)

Klasa Amfibija podijeljena je u tri reda: Red Gymnophiona (Apoda), sastavljen od caecilijanaca; Naredite Urodela (Caudata) uobičajeno zvanu salamanders, a Red Anura (Salientia) formiranu od žaba, žaba i srodnih. U nastavku ćemo opisati sve karakteristike svakog razreda:

Naručite Gymnophiona (nadimak)

Eocaecilia micropodia, rani donji jurski caecilian, crtež olovkom. Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com)

Gimnofioni ili cecilijani čine red od 173 vrste organizama s vrlo izduženim tijelom, bez udova i s podzemnim načinom života.

Vrhunski nalikuju crvu ili maloj zmiji. Tijelo mu je prekriveno sitnim dermalnim ljuskicama i one su poništene. Keecilijanska lubanja značajno je okostena. U nekoliko vodenih oblika koji postoje, uzorak prstena nije tako obilježen.

Većina vrsta nalazi se u tropskim šumama Južne Amerike, zakopano u zemlji. Međutim, zabilježeni su i u Africi, Indiji i nekim regijama Azije.

Kao i kod većine vrsta sa podzemnim navikama, oči su vrlo malene, a kod nekih vrsta potpuno su beskorisne.

Naručite Urodela (Caudata)

Salamander salamander. Izvor: pixabay.com

Urodelo čine gotovo 600 vrsta salamandra. Ove vodozemlje naseljavaju različita okruženja, umjerena i tropska. Ima ih u sjevernoj Americi. Sa ekološkog stajališta, salamanderi su vrlo raznoliki; mogu biti potpuno vodeni, kopneni, arborealni, podzemni, među ostalim sredinama.

Karakteriziraju ih organizmi malih dimenzija - rijetko koji primjerak prelazi 15 cm. Izuzetak je divovski japanski salamander koji doseže više od 1,5 metara duljine.

Krajnici formiraju pravi kut s deblom cilindričnog i tankog tijela koje posjeduju. Zadnji i zadnji prednji dio su iste veličine. U nekim vodenim i podzemnim oblicima pripadnici su pretrpjeli značajno smanjenje.

Naručite Anura (Salientia)

Pelophylax perezi

Red Anura najraznoliki je među vodozemcima, s gotovo 5.300 vrsta žaba i žaba, podijeljenih u 44 obitelji. Za razliku od salamandra, anuranama nedostaje rep. Jedne žabe roda Ascaphus posjeduju jednu. Ime Reda Anura aludira na ovu morfološku karakteristiku.

Alternativno ime grupe, Salientia, naglašava prilagodbe za kretanje u grupi kroz skokove zahvaljujući snažnim zadnjim nogama. Tijelo im je gusto i nedostaje im vrat.

Je li žaba ili žaba?

Ponekad kad vidimo anurana, obično se pitamo odgovara li primjerak "žaba" ili "žaba". Generalno, kada govorimo o žabu, mislimo na anuranu sa kožnom kožom, istaknutim bradavicama i robusnim tijelom, dok je žaba graciozna životinja, jarko obojena, upečatljiva i sa žljezdanom kožom.

Međutim, ova je diferencijacija samo popularna i nema taksonomsku vrijednost. Drugim riječima; ne postoji taksonomski raspon zvan krastače ili žabe.

Probavni sustav

Atrij 1-desna, 2-ortska arterija, 3- jajašce, 4- debelo crijevo, atrij 5-lijeva, 6-klijetka, 7- želudac, 8- lijevo pluće, 9-slezina, 10-tanko crijevo. CloacaPicture snimio Jonathan McIntosh

Adaptacije cefalične regije

Jezik vodozemaca je izbočen i omogućuje im da uhvate sitne insekte koji će im biti plijen. Ovaj organ ima razne žlijezde koje stvaraju ljepljive izlučevine koje nastoje osigurati hvatanje hrane.

Tadpole imaju keratinizirane strukture u usmenom području koje im omogućavaju uklanjanje biljnih tvari koje će konzumirati. Raspored i broj ovih bukalnih struktura imaju taksonomsku vrijednost.

Adaptacije crijeva

U usporedbi s drugim životinjama, probavni trakt vodozemaca je prilično kratak. U cijelom životinjskom carstvu probavni sustav sastavljen iz kratkih crijeva tipičan je za mesožderu dijetu, jer oni relativno lako probavljaju hranu iz hrane.

Kod ličinki je probavni sustav dulji, što je karakteristika koja vjerojatno pogoduje apsorpciji biljne materije, omogućavajući fermentaciju.

Dijeta

Većina vodozemaca ima mesožderku dijetu. Unutar menija anura pronalazimo više vrsta insekata, pauka, crva, puževa, mnogonožaca i gotovo bilo koju životinju koja je dovoljno mala da ga vodozemci pojedu bez mnogo napora.

Gimnofioni se hrane malim beskralješnjacima koje uspijevaju loviti u podzemnim okruženjima. Salamander ima mesožderu dijetu.

Suprotno tome, većina larvenih oblika iz triju vrsta je biljojeda (iako postoje iznimke) i hrani se biljnom materijom i algama koje se nalaze u vodenim tijelima.

Krvožilni sustav

Didaktički model srca vodozemaca. Wagner Souza e Silva / Muzej veterinarske anatomije FMVZ USP

Vodozemci imaju srce s venskim sinusom, dva atrija, ventrikulom i arterijskim konusom.

Cirkulacija je dvostruka: prolazi kroz srce, plućne arterije i vene opskrbljuju pluća (u vrstama koje ih posjeduju), a krv s kisikom vraća u srce. Koža vodozemca je bogata malim krvnim žilama.

1 - Unutarnji škrge / točka u kojoj se krv reoksigira. 2 - Točka u kojoj je krv osiromašena kisikom. 3 - Dvokomorno srce. Crvena - kiseonizirana krv. Plava - krv osiromašena kisikom. Opellegrini15

Ličinki oblik predstavlja različitu cirkulaciju od one koja je opisana za odrasle oblike. Prije metamorfoze, cirkulacija je slična onoj koja se nalazi u ribama (zapamtite da ličinke imaju škrge i cirkulacijski sustav mora ih uključiti u svoj put).

Kod ličinki tri od četiri arterije koje polaze od ventralne aorte odlaze u škrge, a preostala komunicira s plućima u rudimentarnom ili vrlo nerazvijenom stanju.

Živčani sustav

Živčani sustav sastoji se od mozga i leđne moždine. Te se građe dobivaju embriološki iz neuralne cijevi. Prednji dio ove strukture proširuje se i oblikuje mozak. U usporedbi s ostalim kralježnjacima, amfibijski živčani sustav prilično je malen, jednostavan i rudimentaran.

U vodozemcima postoji 10 pari kranijalnih živaca. Mozak je izdužen (nije okrugla masa kao kod sisavaca) i strukturno je i funkcionalno podijeljen na prednju, srednju i stražnju regiju.

Mozak je sličan u sve tri skupine vodozemaca. Međutim, obično je kraće građe u žabama i više izduženo u cecilijama i salamanderima.

Dišni sustav

Odjeljak žablje kože. A: sluznica žlijezda, B: kromofora, C: zrnasta otrovna žlijezda, D: vezivno tkivo, E: stratum corneum, F: prijelazna zona, G: epiderma i H: dermis. Jon houseman

U vodozemcima postoje različite strukture koje sudjeluju u respiratornom procesu. Tanka, žljezdana i visoko vaskularizirana koža igra važnu ulogu u razmjeni plina mnogih vrsta, posebno onih bez pluća.

Pluća kod vodozemaca imaju poseban mehanizam; Za razliku od usisa zraka iz pluća drugih životinja, ventilacija se javlja pozitivnim pritiskom. U ovom sustavu zrak se tjera u dušnik.

Ličinki oblika - koji su vodeni - dišu kroz škrge. Ti vanjski respiratorni organi postižu učinkovitu ekstrakciju otopljenog kisika u vodi i razmjenjuju razmjenu s ugljičnim dioksidom. Postoje salamanderi koji mogu imati samo škrge, samo pluća, obje strukture, ili nijednu.

Neke vrste salamandra koji cijeli život odrasle dobi žive u vodenim tijelima imaju sposobnost izbjegavanja metamorfoze i očuvanja škrga. U evolucijskoj biologiji fenomen očuvanja dječjeg izgleda u odraslim i spolno zrelim oblicima naziva se pedomorfoza.

Jedan od najpoznatijih predstavnika salamandra koji uspijeva sačuvati škrge u odraslom stanju je aksolotl ili Ambystoma mexicanum.

vokalizacija

Kad pomislimo na žabe i žabe, gotovo je nemoguće ne aludirati na njihove noćne pjesme.

Vokalizacijski sustav kod vodozemaca je od velike važnosti kod anurana, jer su pjesme važan čimbenik u prepoznavanju para i u obrani teritorija. Ovaj je sustav mnogo razvijeniji kod muškaraca nego kod žena.

Glasnice se nalaze u grkljanu. Anuran je sposoban stvarati zvuk zahvaljujući prolazu zraka kroz glasnice, između pluća i kroz par velikih vreća smještenih na podu usta. Sve ove spomenute strukture zadužene su za orkestriranje produkcije zvuka i pjesama, tako specifičnih za grupu.

Izlučni sustav

Izlučni sustav vodozemaca tvore bubrezi mesonefričkog ili opisthefričnog tipa, a posljednji su najčešći. Bubrezi su organi zaduženi za uklanjanje dušičnog otpada iz krvotoka i održavanje vodene ravnoteže.

U modernih vodozemaca, holonefrični bubreg postoji u embrionalnim fazama, ali nikad ne postaje funkcionalan. Glavni dušični otpad je urea.

Razmnožavanje i razvoj

S obzirom na nemogućnost reguliranja tjelesne temperature, vodozemci se žele razmnožavati u doba godine kada je temperatura okoliša visoka. Kako su reproduktivne strategije triju reda toliko različite, opisat ćemo ih odvojeno:

Gymnofions

Literatura vezana za reproduktivnu biologiju ovog reda vodozemaca nije osobito bogata. Gnojidba je unutarnja i mužjaci imaju kopulacijski organ.

Jaja se uglavnom odlažu na vlažnim mjestima sa obližnjim vodenim tijelima. Neke vrste imaju tipične vodene ličinke vodozemaca, dok se kod drugih stadij larve događa unutar jajeta.

U određene vrste roditelji pokazuju ponašanje u skloništu jaja u naborima svoga tijela. Značajan broj cecilija je živopisan, što je uobičajen događaj unutar grupe. U tim se slučajevima embriji hrane na zidovima jajovoda.

Urodelos

Jaja većine salamandra interno su oplođena. Ženske jedinke sposobne su uzimati strukture nazvane spermatofore (paket spermija koji proizvodi muškarac).

Ti se spermatofori talože na površini lista ili debla. Vodene vrste odlažu jaja u grozdovima u vodi.

Anurans

Serija slika pupoljaka (obična žaba - Bufo bufo). Slike prikazuju posljednja dva tjedna razvoja larve koja završava metamorfozom. Bufo_metamorphosis.jpg: CLauterderivativni rad: Cwmhiraeth

U anuranima mužjaci privlače ženke svojim melodičnim (i specifičnim za vrste) pjesmama. Kad par ode na zajedničko druženje, upuštaju se u svojevrsni "zagrljaj" koji se zove amplexus.

Dok ženka polaže svoja jajašca, mužjak ispušta spermu na ove gamete kako bi ih oplodio. Jedini izuzetak događaja vanjske oplodnje u anuranama su organizmi roda Ascaphus.

Jaja se polažu u vlažna okruženja ili direktno u vode. Aglomeriraju se u masama s više jajašaca i mogu se usidriti na raslinje. Oplođeno jaje se brzo razvija i nastaje mali vodeni pupak kada je spreman.

Ovaj mali plićak proći će kroz dramatične promjene: metamorfozu. Jedna od prvih modifikacija je razvoj stražnjih udova, rep koji im omogućuje da plivaju reapsorbira se - poput škrge, crijevo se skraćuje, pluća se razvijaju i usta poprimaju osobine odraslih.

Vremenski okvir razvoja vrlo je varijabilan među vrstama vodozemaca. Određene vrste sposobne su završiti svoju metamorfozu u tri mjeseca, dok drugima treba do tri godine da dovrše transformaciju.

Evolucija i filogenija

Umjetnički prikaz Triadobatrachus massinoti. Pavel.Riha.CB

Evolucijska rekonstrukcija ove skupine tetrapoda doživjela je nekoliko poteškoća. Najočiglednija je diskontinuiteta zapisa o fosilima. Nadalje, metode korištene za rekonstrukciju filogenetskih odnosa stalno se mijenjaju.

Žive vodozemce su potomci prvih zemaljskih tetrapoda. Ti su preci bile ribe peraje (Sarcopterygii), vrlo posebna skupina koštanih riba.

Ove se ribe pojavljuju kada je završavalo devonsko razdoblje, prije otprilike 400 milijuna godina. Grupa je imala adaptivno zračenje na tijela slatke i slane vode.

Najraniji tetrapodi zadržali su sustav bočnih linija u svojim juvenilnim oblicima, ali nisu bili u odraslih. Isti se obrazac vidi kod modernih vodozemaca.

Vodozemci su skupina koja je uspješno iskorištavala široku raznolikost kopnenih okoliša koja su povezana s vodenim tijelima.

Prvi tetrapodi

Postoji niz fosila koji su ključni za razvoj tetrapoda, uključujući Elginerpeton, Ventastega, Acanthostega i Ichthyostega. Ti sada izumrli organizmi bili su karakterizirani time što su vodeni - obilježje koje je izvedeno iz anatomije njihovog tijela - i što su imali četiri udova.

Pripadnici roda Acanthostega bili su organizmi koji su formirali udove, ali te su strukture bile toliko slabe da je malo vjerojatno da su životinje imale sposobnost da slobodno hodaju iz vode.

Suprotno tome, rod Ichthyostega imao je sva četiri udova i, prema dokazima, mogao je ostati izvan vode - iako uz nespretan hod. Upečatljiva karakteristika obaju spolova je prisutnost više od pet znamenki u stražnjim i prednjim udovima.

U jednom trenutku evolucije tetrapoda, pentadaktilija je bila karakteristika koja je bila fiksna i ostala je konstantna u velikoj većini tetrapoda.

Filogenetski odnosi između trenutnih skupina

Odnosi između tri trenutne skupine vodozemaca i dalje su kontroverzni. Okvirno moderne skupine (suvremeni vodozemci grupirani su pod imenom lisanfibios ili Lissamphibia) zajedno s izumrlim podrijetlom grupirani su u veću skupinu koja se naziva temnospondili (Temnospondyli).

Većina molekularnih i paleontoloških dokaza podupire filogenetsku hipotezu koja anurane i salamandre grupira kao sestrinske grupe, a caecilians ostavljaju kao udaljeniju skupinu. Naglašavamo postojanje nekoliko studija koje podržavaju taj filogenetski odnos (za više informacija pogledajte Zardoya i Meyer, 2001).

Suprotno tome, koristeći ribosomalnu RNA kao molekularni marker, dobijena je alternativna hipoteza. Ove nove studije označavaju caecilije kao sestrinsku skupinu salamanderima, a žabe ostavljaju kao daleku skupinu.

Trenutno stanje očuvanja

Danas su vodozemci izloženi različitim čimbenicima koji negativno utječu na populaciju. Prema posljednjim procjenama, broj vodozemaca kojima prijeti izumiranje je najmanje trećina svih poznatih vrsta.

Taj broj daleko premašuje omjer ugroženih vrsta ptica i sisavaca.

Iako nije bilo moguće utvrditi nijedan uzrok koji je izravno povezan s masovnim padom vodozemaca, znanstvenici predlažu da su najvažniji sljedeći:

Uništavanje staništa i klimatske promjene

Glavne sile koje prijete vodozemcima uključuju: degradacija i gubitak staništa i globalno zagrijavanje. Budući da vodozemci imaju vrlo tanku kožu i toliko ovise o vodenim tijelima, fluktuacije temperature i stupnjevi suše znatno ih utječu.

Čini se da je porast temperature i smanjenje ribnjaka dostupnih za odlaganje jaja važan čimbenik ove pojave lokalnog izumiranja i vrlo izraženog opadanja populacije.

Chytridiomycosis

Brzo širenje hitridiomikoze zarazne bolesti, uzrokovano gljivom vrste Batrachochytrium dendrobatidis, uvelike utječe na vodozemce.

Gljiva je toliko štetna jer napada vrlo važan aspekt anatomije vodozemaca: njenu kožu. Gljiva oštećuje ovu strukturu, što je bitno za termoregulaciju i akumulaciju vode.

Hidridiomikoza je uzrokovala ogroman pad populacije vodozemaca u velikim geografskim regijama, uključujući Sjevernu Ameriku, Srednju Ameriku, Južnu Ameriku i u lokaliziranim područjima Australije. Do sada, znanost nema učinkovit tretman koji bi mogao eliminirati gljivice vrste.

Unošenje egzotičnih vrsta

Uvođenje vrsta u određenim regijama pridonijelo je smanjenju populacija. Uvođenje egzotičnih vodozemaca mnogo puta negativno utječe na očuvanje endemskih vodozemaca na tom području.

Reference

1. Ronioci, SJ, & Stahl, SJ (ur.). (2018.). Mader's Gmazovi i vodozemci-e-knjiga. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije. McGraw - Hill.
3. Kardong, KV (2006). Kralježnjaci: komparativna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
4. Llosa, ZB (2003). Opća zoologija. EUNED.
5. Vitt, LJ i Caldwell, JP (2013). Herpetologija: uvodna biologija vodozemaca i gmazova. Akademska štampa.
6. Zardoya, R., i Meyer, A. (2001). O podrijetlu i filogenetskim odnosima među živim vodozemcima. Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti Sjedinjenih Američkih Država, 98 (13), 7380-3.