VARLIAGYVIAI: CHARAKTERISTIKOS, TIPAI, SISTEMOS, DAUGINIMASIS - BIOLOGIJA - 2025

Į varliagyviai yra stuburinių, kurie neturi galimybės reguliuoti kūno temperatūrą klasės. Šią klasę sudaro beveik 6000 varlių, rupūžių, salamandrų ir cecilijų rūšių. Ši paskutinė grupė nėra populiari ir jie yra varliagyviai, panašūs į gyvatę, nes jie degeneravo galūnes.

Terminas „varliagyvis“ reiškia vieną ryškiausių grupės bruožų: du jos gyvenimo būdus. Varliagyviai paprastai būna vandens lervos stadijoje ir sausumos suaugę.

Anuranas. Šaltinis: pixabay.com

Todėl jos dauginimasis vis dar susijęs su vandens telkiniais. Reprodukcinis įvykis lemia kiaušinį, kuriam trūksta amniono membranų, todėl jis turi būti dedamas tvenkiniuose ar drėgnoje aplinkoje. Varlės turi išorinį tręšimą, o salamandros - ir tikriausiai cacilijos - vidinį apvaisinimą.

Varliagyvių oda yra labai plona, ​​drėgna ir liaukinė. Kai kurios rūšys turi nuodų gamybos modifikacijas, kad apsigintų nuo galimų plėšrūnų. Nors kai kurios rūšys turi plaučius, kitose jų netenkama, o kvėpavimas vyksta per odą.

Varliagyvius aptinkame įvairiose ekosistemose, atogrąžų ir vidutinio klimato regionuose (išskyrus vandenyno salas).

Herpetologija yra zoologijos šaka, atsakinga už varliagyvių, o taip pat ir roplių, tyrimus. Profesionalas, tobulinantis šį mokslą, žinomas kaip herpetologas.

charakteristikos

Kaulų savybės

Varliagyviai yra stuburiniai, keturkojai ir protėvių keturkojai gyvūnai. Jo griaučiai daugiausia sudaryti iš kaulų, o slankstelių skaičius kintamas. Kai kurios rūšys turi šonkaulius, kurie gali arba negali būti sulieti prie slankstelių.

Salamandrų ir varlių kaukolė paprastai yra atvira ir švelni. Priešingai, cacicilians kaukolė gana smarkiai sutankėja, paverčiant ją sunkia ir tvirta struktūra.

Bendroji kūno morfologija

Kūno morfologijoje pateikiami trys pagrindiniai išdėstymai, kurie atitinka klasės taksonominę tvarką: sulietas kūnas, apkūnus, be kaklo ir modifikuotos priekinės kojos, kad šokinėtų varlės; grakštus statinys su apibrėžtu kaklu, ilga uodega ir tokio paties dydžio galūnėmis kaip salamandros; ir pailgos, bekaulės caecilijos formos.

Metamorfozė

Daugelio varliagyvių gyvenimo ciklas apibūdinamas kaip dvifazis: iš kiaušinio išsirita vandens lerva, kuri virsta lytiškai subrendusiu sausumos individu, kuris deda kiaušinius ir taip uždaro ciklą. Kitos rūšys pašalino vandens stadiją.

Oda

Varliagyvių oda yra gana unikali. Jis pasižymi labai švelnia, drėgna ir daugybinėmis liaukomis. Toms rūšims, kurioms trūksta plaučių, per odą gali keistis dujos. Yra modifikacijų struktūrų, kurios išskiria toksiškas medžiagas kovai su plėšrūnais.

Ant odos išsiskiria ryškios spalvos - ar galimybė maskuoti. Daugelis jų skirti perspėti ar paslėpti nuo plėšrūnų. Iš tikrųjų varliagyvių spalva yra sudėtingesnė, nei atrodo; Jį sudaro ląstelių serija, kurioje kaupiasi pigmentai, vadinami chromatophores.

Tipai (klasifikacija)

Varliagyvių klasė yra padalinta į tris kategorijas: „Gymnophiona“ ordinas („Apoda“), sudarytas iš caciliarų; Urodelos (Caudata) ordinas, paprastai vadinamas salamandromis, ir ordino Anura (Salientia), kurį sudaro varlės, rupūžės ir giminingos. Žemiau aprašysime kiekvieną kiekvienos klasės savybę:

Užsisakyti „Gymnophiona“ (slapyvardis)

Eocaecilia micropodia, ankstyvasis caecilianas iš Žemutinės Juros periodo, pieštuko piešinys. Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com)

Gimnazijos ar cacilitai sudaro 173 rūšių organizmus, turinčius labai pailgą kūną, be galūnių ir turinčius pogrindinį gyvenimo būdą.

Paviršutiniškai jie primena slieką ar mažą gyvatę. Jos kūną dengia mažos odos skalės ir jos yra niekinės. Kacilio kaukolė smarkiai osifikuota. Keliose esamose vandens formose žiedo struktūra nėra tokia ryški.

Didžioji rūšių rūšis randama atogrąžų Pietų Amerikos miškuose, palaidota žemėje. Tačiau apie juos taip pat pranešta Afrikoje, Indijoje ir kai kuriuose Azijos regionuose.

Kaip ir daugumos rūšių, turinčių požeminius įpročius, akys yra labai mažos, o kai kurių rūšių - visiškai nenaudingos.

Užsakyti „Urodela“ („Caudata“)

Salamander salamander. Šaltinis: pixabay.com

Urodelos yra sudarytos iš beveik 600 salamandrų rūšių. Šios varliagyviai gyvena įvairioje aplinkoje - tiek vidutinio klimato, tiek atogrąžų. Jų gausu Šiaurės Amerikoje. Ekologiniu požiūriu salamandrų yra labai įvairių; be kitų aplinkų, jie gali būti visiškai vandens, sausumos, arboriniai, požeminiai.

Jie apibūdinami kaip mažo dydžio organizmai - retai egzempliorius viršija 15 cm. Išimtis yra milžiniška japonų salamandra, kurios ilgis siekia daugiau nei 1,5 metro.

Galūnės sudaro stačiakampį su jų turimo cilindrinio ir plono kūno kamiene. Užpakalinės ir priekinės kojos yra vienodo dydžio. Dėl kai kurių vandens ir žemės paviršiaus formų narių skaičius smarkiai sumažėjo.

Anura įsakymas (Salientia)

„Pelophylax perezi“

„Anura“ tvarka yra pati įvairiausia iš varliagyvių: joje gyvena beveik 5 300 varlių ir rupūžių rūšių, suskirstytų į 44 šeimas. Skirtingai nuo salamandrų, anuranams trūksta uodegos. Tik Ascaphus genties varlės turi vieną. Anuros ordino vardas nurodo šią morfologinę savybę.

Alternatyvus grupės pavadinimas Salientia išryškina pritaikymą grupės judėjimui per šuolius dėl galingų užpakalinių kojų. Jų kūnas yra apkūnus ir jiems trūksta kaklo.

Tai varlė ar rupūžė?

Kartais, pamatę anuraną, dažniausiai susimąstome, ar egzempliorius atitinka „rupūžę“, ar „varlę“. Paprastai, kai kalbame apie rupūžę, turime omenyje anuraną, kurio oda yra odinė, iškilių karų ir tvirto kūno, o varlė yra grakštus gyvūnas, ryškiaspalvis, ryškus ir su liaukine oda.

Tačiau ši diferenciacija yra tik populiari ir neturi jokios taksonominės vertės. Kitaip tariant; nėra taksonominio diapazono, vadinamo rupūžėmis ar varlėmis.

Virškinimo sistema

1 dešinysis prieširdis, 2-orto arterija, 3 kiaušiniai, 4 dvitaškis, 5 - kairysis prieširdis, 6 skilveliai, 7 - skrandis, 8 - kairysis plaučiai, 9 - blužnis, 10 - plonoji žarna. „CloacaPicture“ paėmė Jonathanas McIntoshas

Galvos srities adaptacijos

Varliagyvių liežuvis yra išsikišęs ir leidžia jiems pagauti mažus vabzdžius, kurie bus jų grobis. Šis organas turi įvairių liaukų, gaminančių lipnias sekretas, kuriomis siekiama užtikrinti maisto sugavimą.

Boksai turi keratinizuotas struktūras burnos srityje, leidžiančius jiems nusiskinti augalų medžiagas, kurias jie sunaudos. Šių žandikaulio struktūrų išdėstymas ir skaičius turi taksonominę reikšmę.

Žarnyno adaptacija

Palyginti su kitais gyvūnais, varliagyvių virškinamasis traktas yra gana trumpas. Visoje gyvūnų karalystėje mėsėdžių mitybai būdinga virškinimo sistema, sudaryta iš trumpųjų žarnų, nes jie yra gana lengvai virškinami maisto medžiagoms.

Lervose virškinimo trakto sistema yra ilgesnė - tai savybė, kuri, manoma, skatina augalų medžiagos pasisavinimą, leidžiančią fermentuoti.

Dieta

Dauguma varliagyvių laikosi mėsėdžių dietos. Anuranų meniu rasite daugybę vabzdžių, vorų, kirminų, sraigių, milijardų rūšių ir beveik bet kokio gyvūno, kuris yra pakankamai mažas, kad varliagyvis galėtų jį sunaudoti be didelių pastangų.

Sporto salės maitinasi mažais bestuburiais, kuriuos jiems pavyksta medžioti požeminėje aplinkoje. Salamandrai laikosi mėsėdžių dietos.

Priešingai, dauguma trijų kategorijų lervų formų yra žolėdžiai (nors yra ir išimčių) ir maitinasi vandens telkiniuose esančiomis augalinėmis medžiagomis ir dumbliais.

Kraujotakos sistema

Varliagyvio širdies didaktinis modelis. Wagner Souza e Silva / Veterinarinės anatomijos muziejus, FMVZ USP

Varliagyviai turi širdį, turinčią veninį sinusą, du prieširdžius, skilvelį ir kūgio arteriją.

Cirkuliacija yra dvejopa: ji praeina per širdį, plaučių arterijos ir venos aprūpina plaučius (tose rūšyse, kurios juos turi), o deguonimi prisotintas kraujas grįžta į širdį. Varliagyvių odoje gausu mažų kraujagyslių.

1 - vidinės žiaunos / taškas, kuriame kraujas regeneruotas. 2 - taškas, kuriame kraujyje trūksta deguonies. 3 - dviejų kamerų širdis. Raudonas - deguonies prisotintas kraujas. Mėlynas - kraujas, kuriame nėra deguonies. Opellegrini15

Lervos forma cirkuliuoja kitaip, nei aprašyta suaugusiesiems. Prieš metamorfozę kraujotaka yra panaši į žuvų kraujotaką (atminkite, kad lervos turi žiaunas ir kraujotakos sistema turi jas įtraukti į savo kelią).

Lervose trys iš keturių arterijų, kurios prasideda nuo ventralinės aortos, eina į žiaunas, o likusios viena bendrauja su plaučiais pradinės ar labai neišsivysčiusios būklės.

Nervų sistema

Nervų sistemą sudaro smegenys ir nugaros smegenys. Šios struktūros yra gaunamos embriologiškai iš nervinio vamzdelio. Priekinė šios struktūros dalis plečiasi ir formuoja smegenis. Palyginti su likusiais stuburiniais gyvūnais, varliagyvių nervų sistema yra gana maža, paprasta ir pradinė.

Varliagyviuose yra 10 porų kaukolinių nervų. Smegenys yra pailgos (ne apvalios masės, kaip žinduolių) ir yra struktūriškai ir funkciškai padalintos į priekinę, vidurinę ir užpakalinę sritis.

Smegenys yra panašios į visas tris varliagyvių grupes. Tačiau paprastai tai yra trumpesnė varlių struktūra ir pailgesnė cecilianais ir salamandromis.

Kvėpavimo sistema

Varlės odos skyrius. A: gleivinė liauka, B: chromoforas, C: granuliuota nuodinė liauka, D: jungiamasis audinys, E: stratum corneum, F: pereinamoji zona, G: epidermis ir H: derma. Jono namiškis

Varliagyviuose yra įvairių struktūrų, kurios dalyvauja kvėpavimo procese. Plona, ​​liaukinė ir labai kraujagyslių paveikta oda vaidina svarbų vaidmenį keičiantis dujomis daugeliui rūšių, ypač toms, kurioms trūksta plaučių.

Varliagyvių plaučiai turi tam tikrą mechanizmą; Skirtingai nuo oro, gaunamo iš kitų gyvūnų plaučių, ventiliacija vyksta teigiamu slėgiu. Šioje sistemoje oras priverstinai patenka į trachėją.

Vandeninės lervos formos kvėpuoja pro žiaunas. Šie išoriniai kvėpavimo organai efektyviai ištraukia ištirpintą deguonį vandenyje ir tarpininkauja keičiantis anglies dioksidu. Yra salamandrų, kuriose gali būti tik žiaunos, tik plaučiai, abi struktūros arba nė viena.

Kai kurios salamandrų rūšys, kurios visą savo gyvenimą gyvena vandens telkiniuose, turi galimybę išvengti metamorfozės ir išsaugoti savo žiaunas. Evoliucinėje biologijoje vaikiškos išvaizdos išsaugojimo suaugusiųjų ir lytiškai subrendusių formų reiškinys vadinamas pedomorfozė.

Vienas iš geriausiai žinomų salamandrų atstovų, kuris sugeba išsaugoti žiaunas jų suaugusio būsenoje, yra axolotl arba Ambystoma mexicanum.

Balsavimas

Kai galvojame apie varles ir rupūžes, beveik neįmanoma nepaminėti jų naktinių dainų.

Varliagyvių vokalizacijos sistema turi didelę reikšmę anuranuose, nes dainos yra svarbus poros atpažinimo ir teritorijos gynimo veiksnys. Ši sistema yra daug labiau išvystyta vyrams nei moterims.

Balso stygos yra gerklose. Anuranas gali skleisti garsą, nes oras praeina per balso stygas, tarp plaučių ir per didelius maišelius, esančius burnos dugne. Visos minėtos struktūros yra atsakingos už tai, kad garso ir dainų kūrimas būtų ypatingas grupei.

Išskyrimo sistema

Varliagyvių išskiriamąją sistemą sudaro mezonofricio arba opisthephric tipo inkstai, pastarieji yra labiausiai paplitę. Inkstai yra organai, atsakingi už azoto atliekų pašalinimą iš kraujotakos ir vandens balanso palaikymą.

Šiuolaikiniuose varliagyviuose holonefrininis inkstas egzistuoja embriono stadijose, tačiau niekada netampa funkcionalus. Pagrindinės azoto atliekos yra karbamidas.

Dauginimasis ir vystymasis

Varliagyviai, negalėdami reguliuoti kūno temperatūros, dauginasi tuo metų laiku, kai aplinkos temperatūra yra aukšta. Kadangi trijų kategorijų reprodukcijos strategijos yra tokios skirtingos, jas apibūdinsime atskirai:

Sporto salės

Šios varliagyvių eilės, susijusios su reprodukcine biologija, literatūra nėra ypač turtinga. Tręšimas yra vidinis, o vyrai turi kopūstinį organą.

Paprastai kiaušiniai dedami drėgnose vietose su šalia esančiais vandens telkiniais. Kai kurioms rūšims būdingos varliagyvių vandens lervos, kitose lervos stadija įvyksta kiaušinio viduje.

Kai kurių rūšių tėvai demonstruoja kiaušinių saugojimą savo kūno raukšlėse. Nemažai ceciliatų yra gyvybingi, nes tai yra bendras grupės renginys. Tokiais atvejais embrionai maitinasi kiaušidžių sienelėmis.

Urodelos

Daugelio salamandrų kiaušiniai yra apvaisinti iš vidaus. Moterys yra pajėgios paimti struktūras, vadinamas spermatophores (spermatozoidas, kurį gamina vyras).

Šie spermatophores nusėda ant lapo ar kamieno paviršiaus. Vandeninės rūšys kiaušinius deda į grupes vandenyje.

Anuranai

Žiogelių atvaizdų serija (paprastoji rupūžė - Bufo bufo). Vaizdai rodo paskutines dvi lervų vystymosi savaites, pasibaigiančias metamorfoze. Bufo_metamorphosis.jpg: CLauterderivative work: Cwmhiraeth

Anuranuose vyrai pritraukia moteris per melodingas (ir specifines rūšis). Kai pora eina kopijuoti, jie užsiima savotišku „apkabinimu“, vadinamu „amplexus“.

Patelei dedant kiaušinius, vyriškis išleidžia spermą į šias lytines ląsteles, kad jas apvaisintų. Vienintelė išorinio apvaisinimo anuranuose išimtis yra Ascaphus genties organizmai.

Kiaušiniai dedami drėgnoje aplinkoje arba tiesiai į vandens telkinį. Jie kaupiasi masėse su daugybe kiaušinių ir gali prisitvirtinti prie augmenijos dėmių. Apvaisintas kiaušinis greitai vystosi, o pasiruošęs pasirodo mažas vandens čiulptukas.

Šis mažasis buožgalvis patirs dramatiškų pokyčių: metamorfozę. Viena iš pirmųjų modifikacijų yra užpakalinių galūnių vystymasis, uodega, leidžianti joms plaukti, yra reabsorbuojama - kaip ir žiaunos, žarnynas trumpėja, plaučiai vystosi, o burna įgauna suaugusiųjų savybes.

Varliagyvių rūšių vystymosi laikotarpis yra labai įvairus. Kai kurios rūšys savo metamorfozę sugeba baigti per tris mėnesius, o kitos transformacijai užtrunka iki trejų metų.

Evoliucija ir filogenija

Triadobatrachus massinoti meninis vaizdavimas. Pavelas.Riha.CB

Šios grupės tetrapodų evoliucinė rekonstrukcija patyrė keletą sunkumų. Akivaizdžiausias yra iškasenų įrašų netolygumas. Be to, filogenetinių ryšių rekonstravimo metodai nuolat keičiasi.

Gyvi varliagyviai yra pirmųjų sausumos tetrapodų palikuonys. Šie protėviai buvo žvynelinės žuvys (Sarcopterygii), labai ypatinga kaulėtų žuvų grupė.

Šios žuvys pasirodo pasibaigus devono laikotarpiui, maždaug prieš 400 milijonų metų. Grupė patyrė adaptacinę radiaciją tiek gėlo, tiek sūraus vandens telkiniuose.

Ankstyvieji tetrapodai išlaikė šoninę linijų sistemą savo jaunystės formose, bet suaugusiųjų jos neturėjo. Tą patį modelį matome ir šiuolaikiniuose varliagyviuose.

Varliagyviai buvo grupė, sėkmingai išnaudojusi daugybę antžeminių aplinkų, susijusių su vandens telkiniais.

Pirmieji tetrapodi

Yra nemažai fosilijų, kurios yra pagrindinės tetrapodų evoliucijai, įskaitant Elginerpeton, Ventastega, Acanthostega ir Ichthyostega. Šiems išnykusiems organizmams būdingi vandens organizmai - bruožas, išplaukiantis iš jų kūno anatomijos - ir keturios galūnės.

Acanthostega genties nariai buvo organizmai, suformavę galūnes, tačiau šios struktūros buvo tokios silpnos, kad mažai tikėtina, jog gyvūnai turėjo galimybę laisvai vaikščioti iš vandens.

Ichthyostega gentis, priešingai, turėjo visas keturias galūnes ir, remiantis įrodymais, galėjo likti iš vandens - nors ir nepatogiai eidama. Ryškus abiejų lyčių bruožas yra tai, kad užpakalinėse ir priekinėse galūnėse yra daugiau nei penki skaitmenys.

Vienu metu tetrapodų evoliucijos metu pentadaktiškai buvo bruožas, kuris buvo fiksuotas ir išliko pastovus daugumoje tetrapodų.

Filogenetiniai ryšiai tarp dabartinių grupių

Trijų dabartinių varliagyvių grupių santykiai išlieka prieštaringi. Preliminariai modernios grupės (šiuolaikiniai varliagyviai yra suskirstyti į pavadinimą lisanfibios arba Lissamphibia) kartu su išnykusiais giminaičiais yra suskirstyti į didesnę grupę, vadinamą temnospondyls (Temnospondyli).

Dauguma molekulinių ir paleontologinių įrodymų patvirtina filogenetinę hipotezę, pagal kurią anuranai ir salamandros yra grupuojami kaip seserų grupės, o caeciliai - atokiau. Mes pabrėžiame, kad yra keli tyrimai, kurie palaiko šį filogenetinį ryšį (daugiau informacijos žr. Zardoya ir Meyer, 2001).

Naudojant ribosominę RNR kaip molekulinį žymeklį, gauta alternatyvi hipotezė. Šie nauji tyrimai paskiria caciliarus kaip seserų grupę salamandroms, o varles palikdami tolimiausiai grupei.

Dabartinė apsaugos būklė

Šiandien varliagyviai yra veikiami skirtingų veiksnių, neigiamai veikiančių populiacijas. Remiantis naujausiais skaičiavimais, varliagyvių, kuriems gresia išnykimas, yra mažiausiai trečdalis visų žinomų rūšių.

Šis skaičius žymiai viršija grėsmingų rūšių paukščių ir žinduolių proporcijas.

Nors nebuvo įmanoma nustatyti vienos priežasties, tiesiogiai susijusios su didžiuliu varliagyvių mažėjimu, mokslininkai siūlo, kad svarbiausios būtų šios:

Buveinių naikinimas ir klimato kaita

Pagrindinės jėgos, keliančios grėsmę varliagyviams, yra šios: buveinių nykimas ir nykimas bei visuotinis atšilimas. Varliagyvių oda yra labai plona ir yra tokia priklausoma nuo vandens telkinių, todėl temperatūros svyravimai ir sausros stadijos juos labai veikia.

Temperatūros padidėjimas ir kiaušinių dėjimo baseinų mažėjimas atrodo kaip svarbus šio vietinio išnykimo ir labai ryškaus populiacijos mažėjimo veiksnys.

Chytridiomycosis

Sparčiai plinta infekcinė liga chytridiomycosis, kurią sukelia Batrachochytrium dendrobatidis rūšies grybelis, stipriai veikia varliagyvius.

Grybelis yra toks žalingas, nes užpuola labai svarbų varliagyvio anatomijos aspektą: jo odą. Grybelis pažeidžia šią struktūrą, kuri yra būtina termoreguliacijai ir vandens kaupimuisi.

Chytridiomycosis sukėlė didžiulį varliagyvių populiacijos sumažėjimą dideliuose geografiniuose regionuose, įskaitant Šiaurės Ameriką, Centrinę Ameriką, Pietų Ameriką ir vietines Australijos sritis. Iki šiol mokslas neturėjo veiksmingo gydymo, leidžiančio pašalinti rūšies grybelį.

Egzotinių rūšių introdukcija

Rūšių introdukcija tam tikruose regionuose prisidėjo prie populiacijos mažėjimo. Daugybę kartų egzotinių varliagyvių introdukcija daro neigiamą įtaką endeminių varliagyvių išsaugojimui rajone.

Nuorodos

1. „Divers“, „SJ“ ir „Stahl“, SJ (Red.). (2018 m.). Maderio roplių ir varliagyvių medicina ir chirurgijos el. Knyga. Elsevier sveikatos mokslai.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai. „McGraw“ - kalva.
3. Kardongas, KV (2006). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija. McGraw-Hill.
4. „Llosa“, ZB (2003). Bendroji zoologija. EUNED.
5. Vitt, LJ ir Caldwell, JP (2013). Herpetologija: įvadinė varliagyvių ir roplių biologija. Akademinė spauda.
6. Zardoya, R., ir Meyer, A. (2001). Dėl gyvų varliagyvių kilmės ir filogenetinių ryšių. Jungtinių Amerikos Valstijų nacionalinės mokslų akademijos leidiniai, 98 (13), 7380-3.