Ogólna charakterystyka gromady płazów, jako kręgowców dwóch
advertisement
LITERATURA: 1. Dawid Attenborough „ Życie na Ziemi” wyd. WILGA 97 r. 2. Knut Schmidt – Nielsen „Fizjologia zwierząt – adaptacja do środowiska” wyd. PWN 97r. 3. Aleksander Rajski „ Zoologia” PWN 94 r. 4. Aleksander Hreczek; Jacek Gorczyca „ Płazy i gady Polski” KUBAJAK 99 r. 5. Wojciech Czchowski i inni „ Biologia” Wyd. PW R i L 89 r. Ogólna charakterystyka gromady płazów, jako kręgowców dwóch środowisk. Płazy są pierwszą grupą kręgowców, które szukając nowego środowiska życia – niszy ekologicznej; wyszły na ląd, choć nie można tu jeszcze mówić o całkowitym przystosowaniu do życia z dala od wody. Ż tego też względu tę gromadę kręgowców określa się mianem wodno- lądowej. Najistotniejszą zmianą w ich budowie, łączącą się z opuszczeniem wody było przekształcenie płetw parzystych ryb w pięciopromienne kończyny kroczne. Dalsze istotne zmiany zachodziły w aparatach oddechowym, krążenia i w narządach zmysłu. Płazy mają pierwotnie dwie pary kończyn, zakończone palcami. Kończyny te są jednak bardzo słabo rozwinięte, dlatego nie umożliwiają płazom stałego unoszenia ciała nad podłożem, po którym strona brzuszna przesuwa się w czasie ruch. Przednia para kończyn zaopatrzona jest w 3-4 palce, tylna zaś w 2 do trzech palców. Szkielet płazów jest całkowicie skostniały. Czaszka żyjących obecnie gatunków, łączy się z kręgosłupem stawowo za pomocą dwóch kłykci z jednym kręgiem szyjnym. W skutek tego ruchomość głowy płaza jest ograniczona do ruchów w jednej tylko płaszczyźnie. Kręgosłup składa się z jednego kręgu szyjnego, różnej liczby kręgów tułowiowych ( zależnie od rodzaju i gatunku), jednego kręgu krzyżowego oraz jednego lub większej liczby kręgów ogonowych. Szkielet kończyn składa się z kilku szeregowo zestawionych dźwigni. Najbliższa tułowia tworzy ranię lub udo. W zależności od środowiska i trybu życia kończyny płazów ulegają modyfikacji. Oparciom dla kończyn są obręcz barkowa i miednicza. Pas barkowy nie łączy się ze szkieletem osiowym. Brak jest klatki piersiowej; co znacznie upośledza zewnętrzną ( płucną) wymianę gazową. Ciało płazów nie jest podparte kończynami, lecz zawieszone na nich. Unoszenie tułowia nad podłoże, a jeszcze bardziej chód wymagają od nich wielkiego wysiłku mięśni. Toteż płazy są złymi piechurami. 1 Skóra płazów jest naga, cienka, delikatna i zawiera liczne gruczoły, dzięki którym jest stale wilgotna. Wraz z błoną śluzową jamy gębowej i gardzielowej stanowi ona uzupełniającą powierzchnię oddechową. Płuca, którymi oddychają dorosłe płazy, jako że pojawiają się po raz pierwszy; są workowate, jeszcze słabo rozwinięte; ich powierzchnia wewnętrzna jest słabo zróżnicowana, część płuca stanowi „martwa przestrzeń” w postaci światła pozbawionego powierzchni oddechowej; nie zapewniają więc dostatecznej wymiany gazowej. Z powodu braku aparatu wspomagającego wymianę gazową ( klatka piersiowa, mięśnie oddechowe międzyżebrowe) płazy wprowadzają powietrze do płuc dzięki rytmicznemu opuszczaniu i podnoszeniu dna jamy gębowej przy zamkniętej paszczy, poprzez parę nozdrzy, które mogą być zamykane klapkami podczas pobytu zwierzęcia w wodzie. Larwy płazów przebywają w wodzie oddychają więc skrzelami zewnętrznymi widocznymi po bokach głowy w postaci pierzastych wyrostków. Względne znaczenie poszczególnych powierzchni oddechowych pospolitej u nas żaby trawnej ( Rana temporalna); wynosi: jama gębowa – 0,9%, płuca 62,5 %, skóra 36,6 %. W niektórych przypadkach skóra może mieć decydujące znaczenie, a płuca zanikają. Dotyczy to szczególnie płazów ogoniastych, gdzie spotykamy gatunki bezpłucne, u których głównym narządem oddechowym jest właśnie skóra. Z wymianą gazową ściśle związany jest układ krążenia, którego zadaniem jest min. transport substancji odżywczych, metabolitów, tlenu i dwutlenku węgla. Wyjście na ląd wymogło na płazach zmiany również w budowie serca i całego układu krwionośnego. Serce płazów jest podzielone na dwa przedsionki i komorę, zaś z krwiobiegu ogólnego występującego u przodków, oddzielił się krwioobieg mały (płucny). Wprawdzie do komory wlewa się zarówno krew utleniona jak i żylna, jednakże gąbczasta budowa ścian komory oraz spiralna przegroda dzieląca światło stożka tętniczego, który wyprowadza krew z serca zapobiega w dużym stopniu swobodnemu mieszaniu się obu strumieni krwi. Gdy żaba oddycha powietrzem, krew opuszczająca płuca jest dobrze utlenowana (96%), a ta, która spływa ze skóry także ma podwyższoną zawartość tlenu, lecz potem zostaje zmieszana z krwią żylną wracającą z innych tkanek. Oba powracające do serca strumienie pozostają niemal całkowicie oddzielone, nie mieszając się prawie wewnątrz pojedynczej komory. Dzięki temu tętnica główna niesie krew o wysokim stopniu nasycenia tlenem. Jakie korzyści daje takie rozwiązanie płazom? Kiedy żaba jest zanurzona w wodzie, nie zachodzi wymiana gazów w płucach, a skóra przyjmuje rolę jedynego narządu wymiany gazów. Zwiększa się wtedy dopływ krwi do skóry, w skutek czego mieszana krew żylna wracająca do serca niesie więcej tlenu. 2 W następstwie częściowego podziału serca oraz zastąpienia krążenia skrzelowego krążeniem płucnym, szybkość przepływu krwi w układzie naczyniowym płazów jest znacznie wyższa niż u ryb, co ma ogromne znaczenie w przypadku życia w środowisku lądowym, które przed swoimi mieszkańcami stawia wysokie wymagania adaptacyjne. Układ wydalniczy płazów tworzą nerki, w których zachodzi proces ultrafiltracji. Większość płazów żyje w wodach słodkich lub w ich pobliżu. Gdy przebywają w wodzie napływa ona do organizmu osmotycznie i aby ją usunąć, zwierzęta te wytwarzają duże ilości silnie rozcieńczonego moczu. W nerce płaza mocznik jest usuwany nie tylko dzięki filtracji kłębuszkowej, lecz także przez sekrecję kanalikową. Daje to pewne korzyści. Żaba wystawiona na działanie suchego środowiska zmniejsza wytwarzanie moczu, ( czyli utratę wody) przez redukcję szybkości filtracji kłębuszkowej i wzmaganie kanalikowej resorpcji wody. Jednak wydalanie moczu może być w dalszym ciągu znaczne. Dzieje się tak dlatego, iż zaledwie jednej siódmej całkowitego wydalania mocznika przez nerkę dostarcza proces filtracji, reszta zaś pochodzi z sekrecji kanalikowej. Oznacza to, że wydalanie mocznika może utrzymywać się na wysokim poziomie nawet wtedy, gdy filtracja kłębuszkowi jest niemal całkowicie zahamowana. Jest to kolejny dowód adaptacji płazów do środowiska życia. Zmiana warunków siedliskowych widoczna jest w przypadku płazów również w modyfikacjach struktury i funkcjonowania układu nerwowego i narządów zmysłu. U płazów występuje względnie duże kresomózgowie i silna redukcja móżdżku, widoczny jest podział mózgu na dwie półkule. Kijanki oraz płazy stale przebywające w wodzie zachowały narządy linii nabocznej odziedziczone po przodkach, które pozwalają im na odbieranie wszelkich drgań i zawirowań wody w pobliżu oraz odczytywanie informacji o kierunku, sile prądu wody i zbliżaniu się jakiegoś obiektu. Płazy są pierwszą gromadą kręgowców mających ucho środkowe. Składa się ono z jamy bębenkowej połączonej trąbką słuchową z gardzielą i pojedynczej kostki słuchowej – strzemiączka. Kostka ta powstała z zawiązków łuków skrzelowych ryb, łączy błonę bębenkową z błędnikiem błoniastym. Fale dźwiękowe rozchodzące się w wodzie przechodzą przez ciało ryb bez większego trudu i docierają do błędnika błoniastego. Ucho wewnętrzne kręgowców naziemnych wymaga jednak urządzeń wzmacniających, gdyż fale dźwiękowe rozchodzące się w powietrzu są wytłumiane w zderzeniu z ciałem zwierząt. Funkcję wzmacniacza pełni u płazów właśnie błona bębenkowa – kolejny element ułatwiający zwierzęciu życie na lądzie. Dobrze rozwinięty słuch występuje u płazów bezogonowych, posiadają one również dobrze rozwinięty zmysł wzroku. 3 Oczy płazów są zawsze dobrze widoczne, osadzone w taki sposób, aby płaz, ponieważ jego głowa jest mało ruchliwa, mógł obserwować całą okolicę. Oczy są opatrzone ruchomą powieką, chroniącą je przed wysychaniem, obecny jest również gruczoł łzowy stale nawilżający oko, na lądzie te elementy ochronne gałki ocznej są niezbędne. Oczy żaby mają zdolność akomodacji, czyli regulacji ostrości obrazów, przez przesuwanie soczewki. Ostrość wzroku jest jednak niewielka. U płazów ogoniastych występuje również silnie rozwinięty zmysł węchu, który znajduje się w jamie gębowo gardzielowej i ma kontakt ze środowiskiem zewnętrznym poprzez nozdrza. Płazy, mimo że w stadium dorosłym żyją na lądzie, są uzależnione od środowiska wodnego, szczególnie wyraźnie w okresie rozmnażania. Są rozdzielnopłciowe, w większości przypadków jajorodne. Jaja składają do wody, a zapłodnienie jest zewnętrzne. Jaja otoczone galaretowatą otoczką nazywane są skrzekiem. Stadium larwalne zwane kijanką odbywa rozwój w wodzie. Kijanki mają narządy umożliwiające im życie w środowisku wodnym; ogon, który jest narządem ruchu oraz pierzaste skrzela, pobierające tlen rozpuszczony w wodzi. Podczas rozwoju larwalnego żaby następuje przebudowa narządów wewnętrznych. Po pewnym czasie wyrastają kijance kończyny, zanikają skrzela i ogon. Zwierzę zaczyna oddychać powietrzem atmosferycznym za pomocą płuc. Po przeobrażeniu postać dorosła opuszcza zbiornik wodny żyjąc na lądzie w jego pobliżu i powracając do wody na czas rozrodu. Do nielicznych wyjątków pod względem sposobu rozmnażania należy nasza salamandra plamista ( Salamandra salamandra). Dorosłe salamandry nie potrafią pływać, dlatego ich zaloty odbywają się na lądzie. Samiec podczas godów składa spermatofor, który samica „zbiera” z podłoża za pomocą kloaki. W przeciwieństwie do innych płazów u salamander mamy doczynienia z okresem ciąży. Zapłodniona samica zapada w sen zimowy i młode larwy rozwijają się w jej ciele. Poród odbywa się wiosną następnego roku, samica rodzi młode zanurzając tylko koniec ciała w wodzie. Rodzą się żywe larwy albo opuszczają one osłonki jajowe zaraz po dostaniu się do wody. Salamandra jest więc jajożyworodna. Taki sposób rozrodu stanowi kolejny krok na drodze ewolucji w kierunku uniezależnienia się organizmów od środowiska wodnego, co pozwoli zwierzętom na opanowanie nowych siedlisk. U niektórych płazów występuje zjawisko neotenii, czyli przedłużania życia w stadium larwalnym spowodowane przez warunki środowiska. Płazy mają bardzo niedoskonałą regulację gospodarki wodnej i są słabo zabezpieczone przed niebezpieczeństwem utraty wody. Są poza tym zwierzętami zmiennocieplnymi, a więc normalny przebieg ich procesów życiowych jest uzależniony od temperatury środowiska. 4 Z nastaniem chłodów płazy w naszym klimacie zapada w „sen zimowy”. Zimują gromadnie w różnych norkach, szczelinach i w mule, na dnie zbiorników wodnych. Ścisła zależność od wilgotności powietrza i temperatury otoczenia ogranicza ich występowanie do obszarów stref tropikalnych i subtropikalnych. subtropikalnych strefie klimatu umiarkowanego żyje niewiele gatunków, zaś w Arktyce i Antarktyce zupełnie nie występują. W Polsce żyje 5 gatunków płazów ogoniastych oraz 12 gatunków i jeden mieszaniec płazów bezogonowych. Płazy beznogie w naszym klimacie nie występują. Sito Magdalena 5
