Характеристики, видове, системи, репродукция на земноводни

на земноводни те са клас гръбначни животни, които нямат способността да регулират телесната си температура. Класът се състои от почти 6000 вида жаби, жаби, саламандри и цецилии. Тази последна група не е широко известна и те са земноводни, подобни на змия, тъй като са дегенерирали крайниците си.

Терминът "земноводни" се отнася до една от най-забележителните характеристики на групата: нейните два начина на живот. Земноводните обикновено имат етап на водни ларви и земни възрастни.

Следователно възпроизвеждането му все още е свързано с водни обекти. Резултатът от възпроизводството е яйце, което няма амниотични мембрани, така че трябва да се отлага в езера или във влажна среда. Жабите имат външно оплождане, а саламандрите - и вероятно цецилиите - имат вътрешно оплождане.

Кожата на земноводните е много тънка, влажна и жлезиста. Някои видове имат модификации за производството на отрова, за да се защитят срещу потенциалните си хищници. Въпреки че някои видове имат бели дробове, в други те са загубени и дишането става изцяло през кожата.

Ние намираме земноводни в голямо разнообразие от екосистеми, през тропическите и умерените райони (с изключение на океанските острови)..

Херпетологията е клон на зоологията, отговорен за изучаването на земноводни - и също влечуги. Професионалистът, който се развива професионално в тази наука, е известен като херпетолог.

индекс

• 1 Характеристики
  • 1.1 Характеристики на костите
  • 1.2 Обща морфология на тялото
  • 1.3 Метаморфоза
  • 1.4 Кожа
• 2 вида (класификация)
  • 2.1 Поръчайте гимнофиона (Apoda)
  • 2.2 Поръчка Уродела (Каудата)
  • 2.3 Ред Анура (Salientia)
• 3 Храносмилателна система
  • 3.1 Адаптации на главния регион
  • 3.2 Адаптации на червата
  • 3.3 Диета
• 4 Кръвоносна система
• 5 Нервна система
• 6 Дихателна система
• 7 Вокализация
• 8 Екскреторна система
• 9 Възпроизвеждане и развитие
  • 9.1
  • 9.2 Уроделос
  • 9.3 Анури
• 10 Еволюция и филогения
  • 10.1 Първи тетраподи
  • 10.2 Филогенетични връзки между настоящите групи
• 11 Настоящо състояние на опазване
  • 11.1 Унищожаване на местообитанията и изменение на климата
  • 11.2 Хитридиомикоза
  • 11.3 Въвеждане на екзотични видове
• 12 Препратки

функции

Характеристики на костите

Земноводните са гръбначни, тетраподни и родословни четириноги животни. Скелетът му е съставен главно от кост, а броят на прешлените е променлив. Някои видове имат ребра, които могат да бъдат или да не са слети с прешлените.

Черепът на саламандрите и жабите обикновено е отворен и деликатен. За разлика от тях, цецилианците показват огромно уплътняване в черепа си, превръщайки го в тежка и солидна структура.

Обща морфология на тялото

Морфологията на тялото има три основни разположения, които съответстват на таксономичното подреждане на класа: слятото тяло, скъсано, без врат и предни крайници, модифицирани за скока на жабите; грациозната структура с определена шия, дълга опашка и крайници с еднакъв размер на саламандрите; и дългата безкрайна форма на цецилианците.

метаморфоза

Жизненият цикъл на повечето земноводни се характеризира с двуфазно: яйцето излюпва водна ларва, която се трансформира в сексуално зряло сухоземно лице, което снася яйца и по този начин затваря цикъла. Други видове са елиминирали водната фаза.

кожа

Кожата на земноводните е доста специфична. Характеризира се с много фини, влажни и с многобройни жлези. При видовете, които нямат белите дробове, може да се осъществи обмен на газове през кожата. Има модификации на структури, които отделят токсични вещества за борба с хищниците.

На кожата се открояват поразителните цветове - или способността да се камуфлира. Много от тях са предназначени да предупреждават или да се крият от хищници. Всъщност оцветяването на земноводните е по-сложно, отколкото изглежда; се формира от серия от клетки, които съхраняват пигменти, наречени хроматофори.

Видове (класификация)

Класът Амфибия е разделен на три ордена: Поръчка гимнофиона (Апода), съставена от цецилии; Орден Urodela (Caudata) обикновено се нарича salamanders, и Anura орден (Salientia), образувани от жаби, жаби и свързани. След това ще опишем всяка една от характеристиките на класа къща:

Поръчайте Gymnophiona (Псевдоним)

Гимнофионите или цецилиите съставляват порядъка от 173 вида организми с много удължено тяло, без крайници и с подземен начин на живот..

Повърхностно те приличат на червей или малка змия. Тялото му е покрито с малки дермални люспи и е унищожено. Черепът на цецилиите е значително вкостен. В малкото водни форми, които съществуват, моделът на пръстена не е толкова маркиран.

Повечето от видовете се срещат в тропическите гори на Южна Америка, погребани в земята. Въпреки това, те са съобщени и в Африка, Индия и някои региони на Азия.

Както при повечето видове с подземни навици, очите са много малки и при някои видове са напълно неизползваеми.

Поръчайте Urodela (Caudata)

Уроделосът се формира от почти 600 вида саламандри. Тези земноводни обитават разнообразни среди, както умерени, така и тропически. Те са изобилни в Северна Америка. От екологична гледна точка саламандрите са много разнообразни; могат да бъдат напълно водни, сухоземни, дървесни, подземни, наред с други среди.

Те се характеризират с организми с малки размери - рядко един екземпляр превишава 15 cm. Изключение прави гигантският японски саламандър, който достига повече от 1,5 метра дължина.

Крайниците образуват прав ъгъл с тялото на цилиндричното и тънко тяло, което те притежават. Задните и предните членове са с еднакъв размер. В някои водни и подземни форми членовете са претърпели значително намаляване.

Ред Анура (Salientia)

Редът Анура е най-разнообразен сред земноводните, с почти 5300 вида жаби и жаби, разделени в 44 семейства. За разлика от саламандрите, анурите нямат опашка. Само жабите от рода Ascaphus те имат. Името на реда Anura се отнася до тази морфологична характеристика.

Алтернативното име на групата, Salientia, подчертава адаптациите за движението на групата, чрез скокове, благодарение на мощните му задни крака. Тялото му е закръглено и му липсва шия.

Дали това е жаба или жаба?

Понякога, когато виждаме ануро, обикновено питаме дали образецът съответства на "жаба" или "жаба". Най-общо казано, когато говорим за жаба, ние се отнасяме към ануро с коралова кожа, изпъкнали брадавици и стабилно тяло, докато жабата е грациозно животно с ярки, поразителни цветове и жлезиста кожа..

Тази диференциация обаче е просто популярна и няма таксономична стойност. С други думи; няма таксономичен обхват, наречен жаби или жаби.

Храносмилателна система

Адаптации на главния регион

Езикът на земноводните е изпъкнал и позволява да се уловят малките насекоми, които ще бъдат тяхната плячка. Този орган има няколко жлези, които произвеждат лепкави секрети, които се стремят да осигурят улавянето на храна.

В попови лъжички има кератинизирани структури в букалния регион, което им позволява да изстъргват растителните вещества, които ще консумират. Подреждането и броят на тези орални структури имат таксономична стойност.

Адаптации на червата

В сравнение с други животни, храносмилателният тракт на земноводните е доста кратък. В животинското царство храносмилателната система, състояща се от къси черва, е типична за месоядна диета, тъй като те са сравнително лесни за храносмилане..

В ларвите, стомашно-чревната система е по-дълга, характерна че вероятно благоприятства абсорбцията на растителни вещества, което позволява ферментация.

диета

Повечето земноводни имат месоядна диета. В менюто на анурите откриваме множество видове насекоми, паяци, червеи, охлюви, многоножки и почти всяко животно, което е достатъчно малко, за да може амфибията да я консумира без много усилия..

Физиономите се хранят с малките безгръбначни, които успяват да ловуват в подземните среди. Саламандрите имат месоядна диета.

За разлика от тях, повечето от ларвите на трите вида са тревопасни (въпреки че има изключения) и се хранят с растителни вещества и водорасли, открити във водни обекти..

Кръвоносна система

Земноводните имат сърце с венозен синус, две предсърдия, вентрикул и артериален конус.

Циркулацията е двойна: преминава през сърцето, белодробните артерии и вените доставят белите дробове (при видовете, които ги притежават), а оксидираната кръв се връща в сърцето. Кожата на земноводните е богата на малки кръвоносни съдове.

Формата на ларвата има различна циркулация, отколкото описаната за възрастни форми. Преди метаморфозата кръвообращението е подобно на това при рибите (не забравяйте, че ларвите имат хриле и кръвоносната система трябва да ги включи в пътуването си)..

В ларвите, три от четирите артерии, които започват от вентралната аорта, отиват в хрилете, а останалите комуникират с белите дробове в рудиментарно или много слабо развито състояние..

Нервна система

Нервната система се формира от мозъка и гръбначния мозък. Тези структури произхождат ембриологично от невралната тръба. Предната част на споменатата структура се разширява и образува мозъка. В сравнение с останалите гръбначни животни, нервната система на земноводните е доста малка, проста и елементарна.

При земноводните има 10 двойки черепни нерви. Мозъкът е удължен (не е кръгла маса, както при бозайници) и е разделен структурно и функционално на предните, средните и задните области.

Мозъкът е сходен в трите групи земноводни. Обикновено тя е по-съкратена структура при жабите и по-продълговата при цецилиите и саламандрите.

Дихателна система

При земноводните съществуват различни структури, които участват в дихателния процес. Фината, жлезиста и силно васкуларизирана кожа има решаваща роля в обмена на газове на много видове, особено тези, които нямат белите дробове..

Белите дробове при земноводните имат специфичен механизъм; За разлика от въздушния прием на белите дробове на други животни, вентилацията се осъществява чрез положително налягане. В тази система въздухът е принудителен да влезе в трахеята.

Ларвите - които са водни - дишат през хрилете. Тези външни дихателни органи постигат ефективно извличане на кислород, разтворен във водата, и медиират обмяната с въглероден диоксид. Има саламандри, които могат да представят само хриле, само белите дробове, двете структури или никакви.

Някои видове саламандри, които живеят през целия си възрастен живот в водни обекти, имат способността да избегнат метаморфозата и да запазят хрилете. В еволюционната биология, феноменът за запазване на детската поява във вече възрастни и полово зрели форми се нарича pedomorphosis.

Един от най-известните представители на саламандрите, който успява да съхрани хрилете в нейното състояние на възрастен е аксолот или Ambystoma mexicanum.

вокализация

Когато мислим за жаби и жаби, е почти невъзможно да не говорим за техните нощни песни.

Системата на вокализация при земноводните е от голямо значение за анурите, тъй като песните са важен фактор при разпознаването на двойката и в защитата на територията. Тази система е много по-развита при мъжете, отколкото при жените.

Гласовите струни се намират в ларинкса. Анурото е способно да произвежда звук благодарение на преминаването на въздух през гласните струни, между белите дробове и през двойката големи торбички, разположени на пода на устата. Всички тези споменати структури отговарят за оркестрирането на звукопроизводството и конкретните песни на групата.

Екскреторна система

Екскреторната система на земноводните се състои от бъбреци от мезонефричен или опистонен тип, като последната е най-често срещаната. Бъбреците са органи, отговорни за отстраняване на азотни отпадъци от кръвта и поддържане на воден баланс.

При съвременните земноводни в ембрионалните стадии има холонефрен бъбрек, но никога не става функционален. Основните азотни отпадъци са карбамид.

Размножаване и развитие

Като се има предвид тяхната неспособност да регулират телесната температура, земноводните се стремят да се размножават по време на годината, където температурата на околната среда е висока. Тъй като репродуктивните стратегии на трите заповеди са толкова несъвместими, ще ги опишем отделно:

Gimnofiones

Литературата, свързана с репродуктивната биология на този ред на земноводните, не е особено богата. Оплождането е вътрешно и мъжките имат копулаторни органи.

Обикновено яйцата се отлагат на влажни места с водни обекти наблизо. Някои видове имат типична водна ларва на земноводни, докато в други ларвата се появява вътре в яйцето.

При някои видове родителите проявяват поведението на укриване на яйца в гънките на тялото си. Значителна част от цецилиите са живородени, което е често срещано събитие в рамките на групата. В тези случаи ембрионите се хранят по стените на яйцепровода.

опашати

Яйцата на повечето саламандри се наторяват вътрешно. Женските индивиди могат да приемат структури, наречени сперматофори (пакет от сперматозоиди, произведен от някои мъжки).

Тези сперматофори се отлагат на повърхността на някои листа или ствол. Водните видове оставят яйцата си в басейните във водата.

anuros

При анурите мъжките привличат женските чрез своите мелодични песни (и специфични за всеки вид). Когато двойката ще се съчетае, те се чифтосват в някаква "прегръдка", наречена amplexo.

Когато женската депозира яйцата, мъжът разтоварва сперматозоидите върху тези гамети, за да ги оплоди. Единственото изключение от външното оплождане в анурите са организмите от рода Ascaphus.

Яйцата се поставят във влажна среда или директно в тялото на водата. Те агломерират в маси с множество яйца и могат да се закотвят в петна от растителност. Оплодената яйцеклетка се развива бързо, а когато е готова, се появява малък воден главоломник.

Този малък попови лъжичка ще преживее драматични промени: метаморфоза. Една от първите модификации е развитието на задните крайници, опашката, която им позволява да плуват, се реабсорбира - подобно на хрилете, червата се съкращават, белите дробове се развиват и устата приема характеристиките на възрастните..

Времевата рамка на развитие е много променлива сред видовете земноводни. Някои видове са в състояние да завършат метаморфозата си за три месеца, докато други се нуждаят от до три години, за да завършат трансформацията.

Еволюция и филогения

Еволюционната реконструкция на тази група тетраподи има няколко трудности. Най-очевидно е прекъсването на фосилните данни. В допълнение, използваните методи за реконструкция на филогенетичните отношения постоянно се променят.

Живите земноводни са потомци на първите сухоземни тетраподи. Тези предци са били лопатни перки (Sarcopterygii), много специфична група от костни риби.

Тези риби се появяват след края на девонския период, преди около 400 милиона години. Групата изпитва адаптивна радиация както за сладководните, така и за морските води.

Първите тетраподи запазиха система за странична линия в младите си форми, но липсваха при възрастни. Същият модел се наблюдава при съвременните земноводни.

Земноводните са група, която успешно използва широко разнообразие от сухоземни среди, които са свързани с водни обекти..

Първи тетраподи

Има редица вкаменелости, които са ключови в еволюцията на тетраподите, сред тях Elginerpeton, Ventastega, Acanthostega, и ichthyostega. Тези вече изчезнали организми се характеризират с това, че водната - черта се извежда от анатомията на тялото им - и от четирите крайници.

Членовете на жанра Acanthostega те са организми, които са формирали крайници, но тези структури са толкова слаби, че е малко вероятно животните да имат възможност да се разхождат свободно от водата.

За разлика от жанра ichthyostega Той представи всичките четири крайника и според доказателствата, че може да остане извън водата - макар и с тромава разходка. Забележителна черта на двата пола е наличието на повече от пет цифри както в задната част, така и в предните крайници..

В един момент от еволюцията на тетраподите, педадактилите са фиксирани и остават постоянни в по-голямата част от тетраподите..

Филогенетични отношения между настоящите групи

Връзките между трите сегашни амфибийни групи остават спорни. Предварително модерни групи (съвременните земноводни са групирани под името lisanfibios или Lissamphibia) заедно с изчезналите линии са групирани в по-голяма група, наречена temnospondils (Temnospondyli).

Повечето молекулярни и палеонтологични доказателства подкрепят филогенетичната хипотеза, която групира анурите и саламандрите като сестрински групи, оставяйки цецилиите като по-далечна група. Подчертаваме съществуването на няколко изследвания, които подкрепят тази филогенетична връзка (за повече информация, консултирайте се със Zardoya & Meyer, 2001).

За разлика от това, като се използва рибозомна РНК като молекулен маркер, е получена алтернативна хипотеза. Тези нови изследвания определят цецилиите като сестринска група от саламандри, оставяйки жабите като далечна група..

Настоящо състояние на опазване

Днес земноводните са изложени на различни фактори, които влияят негативно върху популациите. Според последните оценки броят на земноводните, които са застрашени от изчезване, е най-малко една трета от всички известни видове.

Този брой далеч надхвърля пропорциите на застрашени видове птици и бозайници.

Въпреки че не е било възможно да се определи една единствена причина, която да е пряко свързана с масивното намаляване на земноводните, учените предлагат най-важните са:

Унищожаване на местообитания и изменение на климата

Основните сили, които заплашват земноводните, включват: деградация и загуба на местообитания и глобално затопляне. Тъй като земноводните имат много тънка кожа и са толкова зависими от водни обекти, колебанията в температурата и етапите на суша ги засягат значително..

Повишаването на температурата и намаляването на наличните водоеми за поставяне на яйца изглежда е важен фактор в този феномен на локално изчезване и силно намаляване на населението..

chytrid

Бързото разпространение на болестта инфекция chytridiomycosis, причинени от гъбички на вида Batrachochytrium dendrobatidis, тя силно засяга земноводните

Гъбата е толкова вредна, защото атакува много важен аспект в анатомията на земноводната: нейната кожа. Гъбата уврежда тази структура, която е от съществено значение за терморегулацията и за натрупването на вода.

Хитридиомикозата е причинила огромното намаляване на популациите на земноводни в обширни географски региони, включително Северна Америка, Централна Америка, Южна Америка и локализирани райони на Австралия. Досега науката не разполага с ефективно лечение, което позволява да се елиминира гъбичката на вида.

Въвеждане на екзотични видове

Въвеждането на видове в определени региони е допринесло за намаляване на популациите. Много пъти въвеждането на екзотични земноводни влияе негативно върху опазването на ендемичните земноводни в района.

препратки

1. Divers, S.J., & Stahl, S.J. (ред.). (2018). Медицина и хирургия-електронна книга за влечугите и амфибиите на Мадер. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията. McGraw-Hill.
3. Kardong, K. V. (2006). Гръбначни животни: сравнителна анатомия, функция, еволюция. McGraw-Hill.
4. Llosa, Z. B. (2003). Обща зоология. EUNED.
5. Vitt, L. J., & Caldwell, J. P. (2013). Херпетология: въвеждаща биология на земноводните и влечугите. Академична преса.
6. Zardoya, R., & Meyer, A. (2001). За произхода и филогенетичните отношения между живите земноводни. Известия на Националната академия на науките на Съединените американски щати, 98(13), 7380-3.