Sammakkoeläimet ovat Amphibia-luokan selkärankaisia nelijalkoja, jotka puolestaan kuuluvat Animalia-v altakuntaan. Tähän taksoniin kuuluu noin 8 000 eri lajia, joista noin 90 % on sammakoita. Sammakot, rupikonnat, vesikot, salamanterit ja caesiliat ovat fyysisesti kiehtovia eläimiä, mutta tiedätkö miten sammakkoeläimet hengittävät?
Saattaa kuulostaa siltä, että nämä eläimet hengittävät ihonsa läpi. Kuten seuraavilta riveiltä näet, tämä merkitys ei ole kaukana todellisuudesta, mutta se vaatii vivahteiden ja laajan tiedon selittämistä tästä selkärankaisten ryhmästä. Jos haluat tietää kaiken kaasunvaihdosta sammakkoeläinten maailmassa, jatka lukemista.
Sammaeläinten hämmästyttävä maailma
Ennen kuin tutkimme näiden herpesten hengitysmekanismeja, meidän on mielenkiintoista antaa näkemyksiä niiden fysiologiasta ja taksonomiasta. Sammakkoeläimet ovat luokka, joka on jaettu kolmeen eri ryhmään, joiden edustajat elävät nykyään: Salientia (sammakot, rupikonnat ja sukulaiset), Caudata (salamanterit, vesikot ja sukulaiset) ja Gymnophiona (caecilians).
Sammakot ja rupikonnat ovat tämän ryhmän tunnetuimpia edustajia, sillä 8000 olemassa olevasta lajista yli 90 % kuuluu Salientia-ryhmään. Näille on ominaista se, että niillä ei ole häntää, niillä on yleensä pitkät ja vahvat takaraajat sekä erittäin karkea iho kosketettaessa. On huomattava, että rupikonnan ja sammakon erolla ei ole taksonomista merkitystä.
Kaudaat on helppo erottaa edellisestä ryhmästä, koska niillä on häntä, paljon pitempi runko ja samanlaiset etu- ja takaraajat.Sen runko on tavallisesti hampaiden muotoinen, koska monet lajit viettävät suuren osan päivästä veden alla metsästäen ja lisääntyen.
Viimeisellä vierailulla on tarpeen korostaa kekseliäisten ryhmää, joitain erittäin ujoja ja harvinaisia sammakkoeläimiä, jotka ovat käärmeen tai madon muotoisia. Päässä olevia hajulonkeroita lukuun ottamatta nämä eläimet ovat raajattomia ja niiden silmät ovat usein vakavasti surkastuneet. Ne elävät maan alla ja nykyään noin 200 lajia on rekisteröity National Geographicin mukaan.
Kuinka sammakkoeläimet hengittävät?
Nyt kun tiedät hieman enemmän näiden eläinten fysiologiasta, olemme valmiita käsittelemään kysymystä sammakkoeläinten yleisestä hengityksestä. Kerromme siitä yksityiskohtaisesti hänen elämänvaiheensa perusteella.
Toukkien hengitys
Kuten tiedätte, useimmat sammakkoeläimet käyvät läpi toukkavaiheen vedessä harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta – esimerkiksi Salamandra-salamandra synnyttää joskus täysin muodonmuutoksia eläviä nuoria.Tässä vaiheessa nuijapäillä on kidukset ja niiden hengitys on täysin vedessä.
Sammakoilla ja rupikonnailla nuijapäillä on sisäisesti ihon peittämät kidukset, jotka muodostavat operkulaarisen kammion, jonka sisäiset kidukset tuuletetaan kierteillä. Joka tapauksessa nämä alkavat menettää näkyvyyttä, kun eläimen raajat alkavat kehittyä, koska se osuu samaan aikaan keuhkojen ulkonäön kanssa.
Mielenkiintoista kyllä, tutkimukset ovat osoittaneet, että veden pintajännitys on tärkeä sammakkoeläinten hengityksen säätelijä niiden toukkavaiheessa. Kun toukat ovat alle 3 millimetriä pitkiä, ne eivät pysty voittamaan vesi-ilmaesteen voimaa eivätkä pysty hyödyntämään ilmakehän happea kehittyäkseen.
Kun nuijapäiset saavuttavat oikean koon, ne voivat rikkoa veden pintajännityksen ja alkaa harjoitella keuhkojaan elämään maalla.
Kuinka aikuiset sammakkoeläimet hengittävät?
Sammakkoeläinten metamorfoosia leimaa sammakon ja rupikonnan hännän katoaminen ja raajojen kehittyminen, mutta myös kidusten rakenteiden resorptio. Tämä tapahtuma merkitsee pistettä, josta ei ole paluuta, koska aikuiset yksilöt eivät yleensä pysty kehittymään koko elämänsä vesiympäristössä.
Sammakkoeläinten keuhkot ovat hyvin arkaaisia verrattuna nisäkkäiden ja lintujen keuhkoihin. Niillä on hyvin vähän sisäisiä väliseiniä ja alveolit ovat pitkiä, joten hapen diffuusionopeus vereen on hyvin alhainen. Mekaaninen hengitystoiminto suoritetaan suun pumppauksella, mutta tämä ei riitä syöttämään eläimen kaikkia kudoksia.
Siksi, kuten tutkimukset osoittavat, iho voi monissa tapauksissa olla tärkein hengityselin.Sammakkoeläimen ulkopinta pystyy käsittelemään 0-100 % hapenottoa ja 20-100 % hiilidioksidin erittymistä. Niiden orvaskesi on erittäin ohut ja kaasunvaihtoa läpäisevä, minkä ansiosta nämä eläimet voivat hengittää lähes yksinomaan sen läpi.
Ihonhengityksen erityispiirteet
Tässä vaiheessa meille on jo hyvin selvää, että suurin osa sammakkoeläinten hengityksestä osuu niiden orvaskesi rakenteisiin. Saattaa tuntua, että tämä menetelmä on alkeellinen ja kaoottinen, mutta mikään ei ole kauempana totuudesta: nämä eläimet pystyvät säätelemään verenkiertoa ihon tasolla ja siten säätelemään kaasunvaihtoa jossain määrin.
Monilla sammakkoeläimillä 20–95 % hengitysteiden kapillaareista on ihossa. Kaasujen diffuusio tapahtuu enimmäkseen eläimen uloimmassa ja ohuimmassa kerroksessa – orvaskedessä – ja tämä on kosketuksissa eläimen muun elimistön kanssa suonien, v altimoiden, laskimolaskimojen ja v altimoiden kautta.
Mielenkiintoista kyllä, jo siteeratut lähteet korostavat, että verenkierto iholle vähenee, kun eläin altistuu ilmalle. Toisin sanoen, jos ympäristössä on puute kosteudesta, kaasujen vaihto ympäristön kanssa vähenee vesihäviön minimoimiseksi. Aivot koodaavat näiden kapillaarien verisuonten laajenemista ja vasokonstriktiota, ja siksi se on jossain määrin vapaaehtoista.
Jotkut lajit, jotka vähentävät aineenvaihduntaa minimiin talvella, hengittävät jatkuvasti ja vain ihonsa läpi.
Erityissuojelua vaativa ryhmä
Ihon läpi hengittäminen on v altava etu, mutta siihen liittyy myös hyvin selkeät kustannukset. Koska sammakkoeläinten orvaskesi on ohuempi ja hengittävämpi, se asettaa ne täysin ympäristön armoille ja ne voivat kuolla kuivumiseen, jos niillä ei ole lähellä olevaa vesilähdettä.Siksi ne ovat eläimiä, jotka ovat täysin yhteydessä kosteaan ympäristöön.
Lisäksi tämän elimen läpäisevyys tekee sammakoista, rupikonnaista, salamantereista, vesikoista ja kaeciliasta erittäin herkkiä kemikaaleille ja ympäristön muutoksille. Kun tiedät sammakkoeläinten hengittämisen ja niiden ympäristöriippuvuuden, ei ole yllättävää, että 41 % löydetyistä ja analysoiduista sammakkoeläimistä on vaarassa kuolla sukupuuttoon.