Anfibi Cosa sono, caratteristiche, tipi, sistemi, riproduzione

IL anfibi Sono una classe di animali vertebrati che non hanno la capacità di regolare la temperatura corporea. La classe è compresa da quasi 6.000 specie di rane, rospi, salamandre e ceciliane. Quest'ultimo gruppo non è popolarmente conosciuto e sono anfibi simili a un serpente, poiché hanno degenerato gli arti.

Il termine "anfibio" si riferisce a una delle caratteristiche più eccezionali del gruppo: le sue due modalità di vita. Gli anfibi generalmente presentano uno stato acquatico larvale e un adulto terrestre.

Un anuro. Fonte: Pixabay.com

Pertanto, la sua riproduzione è ancora legata ai corpi idrici. L'evento di riproduzione si traduce in un uovo privo delle membrane amniotiche, quindi deve essere depositato in stagni o in ambienti umidi. Le rane hanno una fertilizzazione esterna e le salamandras - e probabilmente le cecilia - hanno fertilizzazione interna.

La pelle degli anfibi è molto fine, bagnata e ghiandolare. Alcune specie hanno modifiche per la produzione di veleno per difendersi dai loro potenziali predatori. Sebbene alcune specie abbiano polmoni, in altre sono state perse e la respirazione si verifica completamente attraverso la pelle.

Troviamo anfibi in un'ampia varietà di ecosistemi, attraverso regioni tropicali e temperate (ad eccezione delle Isole Oceaniche).

Caratteristiche degli anfibi

Caratteristiche ossee

Gli anfibi sono animali vertebrati, tetropodi e quadrupedi ancestrali. Il suo scheletro è principalmente composto da osso e il numero di vertebre è variabile. Alcune specie hanno costole che possono o meno essere unite alle vertebre.

Il cranio di salamandra e rana è generalmente aperto e delicato. Al contrario, le cecilia mostrano un'enorme compattazione nel loro cranio, trasformandola in una struttura pesante e solida.

Morfologia generale del corpo

La morfologia del corpo presenta tre disposizioni di base, che corrispondono all'ordine tassonomico della classe: il corpo fuso, paffuto, senza collo e arti precedenti modificati per il salto delle rane; la struttura aggraziata con collo definito, coda lunga e arti delle stesse dimensioni delle salamandre; e la forma allungata e arto delle cecilia.

Metamorfosi

Il ciclo di vita della maggior parte degli anfibi è caratterizzato dall'essere bifasico: dall'uovo lì. Altre specie hanno eliminato lo stadio acquatico.

Pelliccia

La pelle degli anfibi è piuttosto particolare. È caratterizzato da essere molto fine, bagnato e con la presenza di ghiandole multiple. Nelle specie che mancano di polmoni, lo scambio di gas può verificarsi attraverso la pelle. Esistono modifiche di strutture che rilasciano sostanze tossiche per combattere i predatori.

Tipi di anfibi (classificazione)

La classe di anfibia è divisa in tre ordini: Ordina Gymnophiona (Apoda), composta dalle Cecilia; Ordine Urodela (flusso) comunemente chiamato Salamandras e l'ordine di Anura (Salientia) formata da rane, rospi e correlati. Successivamente descriveremo ciascuna delle caratteristiche della Classe CASA:

Gymnophiona Order (Apoda)

Eocacilia micropodia, un primo ceciliano del disegno di matita giurassico inferiore. Nobu Tamura (http: // spinops.Blogspot.com) [cc di 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)]

Ginnofioni o Cecilia costituiscono un ordine di 173 specie di organismi con un corpo molto allungato, senza arti e con modi di vivere sotterranei.

Superficialmente, ricorda un verme o un piccolo serpente. Il tuo corpo è coperto da piccole scale dermiche e viene annullato. Il cranio delle cecilia è significativamente ossificato. Nelle poche forme acquatiche esistenti, il modello degli anelli non è così marcato.

Ordine urodela (flusso)

Salamandra Salamandra. Fonte: Pixabay.com

Urodelos sono costituiti da quasi 600 specie di salamandre. Questi anfibi abitano vari ambienti, sia temperati che tropicali. Sono abbondanti in Nord America. Dal punto di vista ecologico, le salamandre sono molto diverse; Possono essere totalmente acquatici, terrestri, arbitrari, sotterranei, tra gli altri ambienti.

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Sono caratterizzati da organismi di piccole dimensioni - raramente una copia supera i 15 cm. L'eccezione è la gigantesca salamandra giapponese, che raggiunge più di 1.5 metri di lunghezza.

Anura Order (Salientia)

Pelophylax perezi

L'ordine di Anura è il più vario tra gli anfibi, con quasi 5300 specie di rane e rospi, divise in 44 famiglie. A differenza delle salamandre, gli Anuro non hanno la coda. Solo le rane del genere ASCAPHUS Ne hanno uno. Il nome dell'ordine di Anura si riferisce a questa caratteristica morfologica.

Il nome alternativo del gruppo, Salientia, mette in evidenza gli adattamenti per la locomozione del gruppo, attraverso salti grazie alle sue potenti gambe posteriori. Il suo corpo è pulcino e mancanza di collo.

Apparato digerente

1-RIGHTA, 2-ORTORIA, 3- uova, 4-colon, 5 up su, 6-singrico, 7- stomaco, polmone a 8 sinistra, 9- Spleen, 10 Nastinian Delgado Delgado. Cloacapicture prese da Jonathan McIntosh [CC da 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)]

Adattamenti della regione cefalica

Il linguaggio degli anfibi è sporgente e consente di catturare i piccoli insetti che saranno la loro preda. Questo organo ha varie ghiandole che producono secrezioni appiccicose che cercano di garantire la cattura del cibo.

I Renacuos hanno strutture cheratinizzate nella regione orale che consente loro di raschiare la materia vegetale che consumano. La disposizione e il numero di queste strutture orali hanno un valore tassonomico.

Adattamenti dell'intestino

Rispetto ad altri animali, il tratto digestivo degli anfibi è piuttosto breve. In tutto il regno animale, un sistema digestivo costituito da un breve intestino è tipico di una dieta carnivora, poiché sono materiali alimentari relativamente facili da digerire.

Nelle larve, il sistema gastrointestinale è più lungo, caratteristico che presumibilmente favorisce l'assorbimento della materia vegetale, consentendo la fermentazione.

Dieta

La maggior parte degli anfibi ha una dieta carnivora. All'interno del menu Anuro troviamo più specie di insetti, ragni, vermi, lumache, mulini e quasi tutti gli animali abbastanza piccoli da poter consumarlo senza troppo sforzo.

Le palestre si nutrono di piccoli invertebrati che riescono a cacciare in ambienti sotterranei. Le salamandre hanno una dieta carnivora.

Al contrario, la maggior parte delle forme larvali dei tre ordini sono erbivore (sebbene esistano le loro eccezioni) e si nutrono di materia vegetale e alghe che trovano nei corpi idrici.

Sistema circolatorio

Modello didattico del cuore anfibiano. Wagner Souza e Silva / Museum of Veterinary Anatomy FMVZ USP [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]

Gli anfibi hanno un cuore con un seno venoso, due atrio, un ventricolo e un cono arterio.

La circolazione è doppia: passa attraverso il cuore, le arterie polmonari e le vene forniscono i polmoni (nelle specie che li possiedono) e il sangue ossigenato ritorna al cuore. La pelle degli anfibi è ricca di piccoli vasi sanguigni.

1 - branchie interne / punto in cui il sangue viene reossigenato. 2 - Point dove il sangue si esaurisce dall'ossigeno. 3 - Dos telecamere cuore. Rosso - sangue ossigenato. Blu - ossigeno esausto del sangue. OPELLEGRINI15 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

La forma larvale ha una circolazione diversa da quella descritta per le forme adulte. Prima della metamorfosi, la circolazione è simile a quella che troviamo nel pesce (ricorda che le larve hanno branchie e il sistema circolatorio deve includerle nel loro percorso).

Nelle larve, tre delle quattro arterie che iniziano dall'aorta ventrale vanno alle branchie e quella rimanente comunica con i polmoni in stato rudimentale o molto scarsamente sviluppato.

Sistema nervoso

Il sistema nervoso è formato dal cervello e dal midollo spinale. Queste strutture derivano embriologicamente dal tubo neurale. La porzione anteriore di questa struttura si allarga e forma il cervello. Rispetto al resto dei vertebrati, il sistema nervoso degli anfibi è piuttosto piccolo, semplice e rudimentale.

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Negli anfibi ci sono 10 coppie di nervi cranici. Il cervello allungato (non una massa rotonda come i mammiferi) ed è strutturalmente e funzionalmente diviso in una regione anteriore, media e posteriore.

Il cervello è simile nei tre gruppi di anfibi. Tuttavia, di solito è una struttura più abbreviata nelle rane e più allungata in Cecilia e Salamandras.

Sistema respiratorio

Sezione della pelle di rana. A: Mucosa Gland, B: ChromoPhore. Jon Houseman [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

Negli anfibi, ci sono varie strutture che partecipano al processo respiratorio. La pelle fine, ghiandolare e altamente vascolarizzata ha un ruolo rilevante nello scambio gassoso di molte specie, in particolare quelle che mancano di polmoni.

I polmoni negli anfibi hanno un meccanismo particolare; A differenza dell'ingresso dell'aria dei polmoni degli altri animali, la ventilazione si verifica per pressione positiva. In questo sistema l'aria è costretto per entrare nella trachea.

Le forme larvali - che sono acquatiche - respirano per mezzo di branchie. Questi organi respiratori esterni ottengono un'estrazione efficiente di ossigeno disciolto in acqua e metà dello scambio con anidride carbonica. Ci sono salamandre che possono avere solo branchie, solo polmoni, entrambe o nessuna.

Alcune specie di salamondra che vivono tutta la loro vita adulta in corpi idrici hanno la capacità di eludere la metamorfosi e conservare branchie. Nella biologia evolutiva, il fenomeno della conservazione di un aspetto infantile in forme già adulte e sessualmente mature è chiamato pedomorfosi.

Uno dei rappresentanti più noti delle salamandre che gestiscono Ambystoma Mexicanum.

Apparato escretore

Il sistema escretore anfibiano è formato da omicidi del tipo mesonéfrico o opistonéfricos, quest'ultimo è il più comune. I reni sono organi responsabili della rimozione dei rifiuti di azoto dal flusso sanguigno e del mantenimento di un equilibrio idrico.

Nei moderni anfibi, c'è un rene holonéfric nelle fasi embrionali, ma mai funzionale. Il principale rifiuto dell'azoto è l'urea.

Riproduzione e sviluppo

Data la loro incapacità di regolare la temperatura corporea, gli anfibi cercano di riprodursi nei periodi dell'anno in cui la temperatura dell'ambiente è elevata. Poiché le strategie riproduttive dei tre ordini sono così disparate, le descriveremo separatamente:

Palestre

La letteratura correlata alla biologia riproduttiva di questo ordine anfibio non è particolarmente ricca. La fecondazione è interna e i maschi hanno un organo copulatorio.

Generalmente, le uova sono depositate in luoghi umidi con corpi idrici vicini. Alcune specie hanno la tipica larva acquatica di anfibi, mentre in altre lo stato larvale si verifica all'interno dell'uovo.

In alcune specie, i genitori mostrano il comportamento della protezione delle uova nelle pieghe del loro corpo. Un numero importante di Cecilia è viviparo, essendo un evento comune all'interno del gruppo. In questi casi, gli embrioni si nutrono di pareti ovidotti.

Urodelos

Le uova della maggior parte della salamandra sono fertilizzate internamente. Le donne sono in grado di prendere strutture chiamate Spermatophores (un pacchetto di spermatozoi prodotto da alcuni maschi).

Questi spermatoprofori sono depositati sulla superficie di una foglia o un tronco. Le specie acquatiche lasciano le loro uova in gruppo in acqua.

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Anuro

Serie di immagini Renacuajos (Toad Common - Bufo Bufo). Le immagini mostrano le ultime due settimane di sviluppo delle larve che si concludono con la metamorfosi. Bufo_metamorphhosis.JPG: ClauterDerivative Work: Cwmhirath [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

Nell'anuro, i maschi attirano le femmine attraverso le loro canzoni melodiche (e specifiche per ogni specie). Quando la coppia si copierà, sono accoppiati in una specie di "abbraccio" chiamato amplexo.

Mentre la femmina deposita le uova, il maschio scarica lo sperma su questi gameti per fertilizzarli. L'unica eccezione all'evento di fertilizzazione esterna negli Anuros sono gli organismi del genere ASCAPHUS.

Le uova sono poste in ambienti umidi o nel corpo dell'acqua direttamente. Agglomerano in masse con più uova e possono essere ancorati alle toppe della vegetazione. L'uovo fertilizzato si sviluppa rapidamente e quando emerge un piccolo rinato acquatico.

Questo piccolo rinato sperimenterà un evento di cambiamento drammatico: metamorfosi. Una delle prime modifiche è lo sviluppo delle estremità posteriori, la coda che consente loro di essere riassorbiti - proprio come le branchie, l'intestino viene accorciato, i polmoni vengono sviluppati e la bocca prende le caratteristiche degli adulti.

Il quadro temporale dello sviluppo è molto variabile tra le specie anfibi. Alcune specie sono in grado di completare la loro metamorfosi in tre mesi, mentre altre impiegano fino a tre anni per completare la trasformazione.

Evoluzione e filogenesi

Rappresentazione artistica di Triadobatrachus Massinoti. Pavel.Riha.CB [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/]]

La ricostruzione evolutiva di questo gruppo di tetropodi ha avuto diverse difficoltà. Il più ovvio è la discontinuità del registro fossile. Inoltre, i metodi utilizzati per la ricostruzione delle relazioni filogenetiche cambiano costantemente.

Gli anfibi viventi sono discendenti dei primi tetrapodi terrestri. Questi antenati erano pinne lobate pesce (sarcopterygii), un gruppo molto particolare di pesci ossei.

Questi pesci appaiono quando il periodo devonico stava finendo, 400 milioni di anni fa. Il gruppo ha sperimentato radiazioni adattive sia a corpi d'acqua fresca che salata.

I primi tetropodi hanno mantenuto un sistema di linea laterale nelle loro forme giovanili, ma assenti negli adulti. Lo stesso modello è osservato nei moderni anfibi.

Gli anfibi sono stati un gruppo che ha sfruttato con successo un'ampia diversità di ambienti di terra, che sono legati ai corpi idrici.

Primi tetrapodi

Ci sono un certo numero di fossili che sono fondamentali nell'evoluzione dei tetrapodi, incluso Elginerpeton, Salestega, Acanthostega, E Ichthyostega. Questi organismi già estinti erano caratterizzati dall'essere acquatico - tratto dedotto dall'anatomia del suo corpo - e avendo quattro arti.

I membri del genere Acanthostega Erano organismi che possedevano gli arti formati, ma queste strutture erano così deboli che è improbabile che gli animali avessero la possibilità di camminare liberamente fuori dall'acqua.

Al contrario, genere Ichthyostega Ha presentato i quattro membri e secondo le prove, potrebbe essere tenuto fuori dall'acqua, sebbene con una camminata goffa. Una caratteristica sorprendente di entrambi i generi è la presenza di più di cinque cifre sia negli arti posteriori che precedenti.

In un momento dell'evoluzione dei tetrapodi, pentadactyly era una caratteristica che era impostata e rimase costante nella stragrande maggioranza dei tetrapodi.

Riferimenti

1. Divers, s. J., & Stahl, s. J. (Eds.). (2018). Mader's Reptile e Anfibian Medicine and Surgery-Book. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, c. P., Roberts, l. S., Larson, a., Ober, w. C., & Garrison, C. (2001). Priforme integrate della zoologia. McGraw-Hill.