Dvoživke

Ime dvoživke, latinsko Amphibia, samo po sebi razkriva glavno značilnost te skupine. Živijo v dveh okoljih, na kopnem in v vodi. Gibljejo se iz enega okolja v drugega ali preživijo del življenja v enem okolju in preostanek v drugem.

Dvoživke so tetrapodi. Beseda izhaja iz grščine in pomeni štiri stopala. Opisuje štiri mišičaste okončine s stopali in prsti, ki jih dvoživke uporabljajo za premikanje.

Fosilne najdbe nakazujejo na mnogo izumrlih taksonov. Predniki dvoživk bi naj bili sarkopterigani. Fosil, najden na Grenlandiji leta 1932, pripada 400 milijonov let stari skupini Ihtiostegov.

Neoceratodus forsteri (primer vmesne stopnje razvoja iz rib v dvoživke)

Dvoživke najdemo na vseh kontinentih razen Antarktike, prav tako jih ni na večini oceanskih otokov. Štejejo okoli 3000 vrst.

Sodobne dvoživke spadajo v tri redove: Caudata (močeradi), Anura (žabe in krastače) ter Gymnophiona (breznožci tropskih krajev).

Red Caudata (močeradi)

Pripadnike tega redu prepoznamo po dolgem repu. Po svetu je 350 zabeleženih vrst močeradov. Večina kopenskih močeradov živi na vlažnih gozdnih tleh, bogatih z odmrlim biološkim materialom. Nekateri živijo v jamah (človeška ribica), kjer konstantna temperatura in vlažnost predstavljajo idealno življenjsko okolje.

Pripadnike družine Salamandridae imenujemo pupki, mednje spadajo tudi močeradi. Večino življenja preživijo v vodi in imajo pogosto razvito repno plavut.

Navadni močerad

Njihova velikost sega od nekaj centimetrov do 1,5 metra (japonski orjaški močerad).

Japonski orjaški močerad

Večina močeradov ima notranjo oploditev. Samci pustijo piramidalno želatinasto strukturirano spermatoforo na tleh, samice jo poberejo in shranijo v posebni torbici (spermateki). Jajčeca se oplodijo ob prehodu skozi kloako, pri tem gredo mimo spermateke. Jajčeca odlagajo posamezno, skupinsko ali v verigi.

Ličinke (larve) so podobne odraslim osebkom, le da so manjše. Večinoma jih zaznamujejo zunanje škrge, repna plavut, zobovje ličinke ter osnoven jezik. Vodna ličinka se preobrazi (metamorfizira) v kopenski odrasli osebek.

Mnogi pripadniki te družine se ne preobrazijo do konca in so pedomorfni. Izraz opisuje stanje osebka, ko je ta spolno dozorel in se lahko razmnožuje, a še ima karakteristike ličinke. Pri naših dvoživkah so to zunanje škrge človeške ribice.

Red Gymnophiona (breznožci)

Živijo le v tropskih krajih.

Red Anura (žabe in krastače)

Ime Anura izvira iz grščine in pomeni »brez repa«. Ta red vključuje (v svetovnem merilu) okoli 4000 vrst žab in krastač. Poseljujejo večino vlažnih okolij, razen tistih na visokih nadmorskih višinah in na nekaterih oceanskih otokih. Nekatere najdemo celo v suhih puščavah.

Odrasli osebki nimajo repa, repna vretenca se zarastejo v paličasto strukturo urostilo. Zadnje okončine (kraki) so dolge in mišičaste.

Oploditev je skoraj vedno zunanja, jajčeca in ličinke so tipično vodni organizmi. Ličinke imajo zelo dobro razvite repe za plavanje. Telo ličinke ima le rep, okončine se pojavijo šele v zadnjih stadijih razvoja. Za razliko od odraslih osebkov so ličinke rastlinojede, tako ličinke in odrasli osebki en drugemu ne predstavljajo konkurence za hrano. Preobrazba iz ličinke v odrasel osebek zaznamuje hitro in drastično metamorfozo.

Delitev na krastače in žabe izhaja iz njihovega izgleda. Z besedo krastača opisujemo tiste pripadnike, ki imajo relativno suho, bradavičasto kožo in so večinoma na kopnem. Žabe imajo gladko kožo, ki je bolj navlažena, in se zadržujejo v bolj vlažnem ter vodnem okolju.

Koža varuje vretenčarje pred infekcijami, ultravijolično svetlobo, izsušitvijo in mehanskimi poškodbami. Koža dvoživk ima vlogo obrambnega mehanizma, izmenjave dihalnih plinov, regulacijo temperature ter absorbcijo vode.

Dvoživke na koži nimajo lusk, perja ali dlak, imajo pa veliko žlez. Žleze preprečujejo izsušitev njihove gladke kože in proizvajajo lepljiv izloček, ki ima vlogo pri parjenju (boljši oprijem) ter izločajo strupene snovi za obrambo.  

Vse dvoživke imajo žleze, ki proizvajajo bolj ali manj strupene izločke. Razporejene so po vsej koži. Izločki vsebujejo raznolike biološko aktivne kemikalije, kot so alkaloidi, peptidi, amini in steroidi. Kemikalije se sprostijo ob doživljanju stresa ter za preprečevanje bakterijskih in glivičnih okužb. Izločki imajo neurotoksične, miotoksične, antibakterialne in antifugalne vplive. Ameriški domorodci so konice puščic za hitrejše in učinkovitejše delvoanje namakali v žabje strupene izločke.

Kromatofore so specializirane celice epidermisa in dermisa (plasti kože), ki dajejo dvoživkam barvo in omogočajo mimikrijo (prilagajanje barve okolici).

Ribje okostje varuje notranje organe, omogoča točkovno pritrditev mišic ter daje osnovno hidrodinamično obliko rib. Pri dvoživkah je okostje oblikovano v smeri podpore proti gravitaciji, okončine so dovolj močne za dvig in premikanje po kopnem. V vodnem okolju ima voda na telo nasprotni učinek kot gravitacija. Lobanja dvoživk je sploščena in manjša ter z manj lobanjskimi kostnimi elementi kot lobanja pri ribah. Te prilagoditve so zmanjšale težo lobanje, posledično je potrebna manjša moč za držanje glave navzgor. Spremembe čeljusti in njihovih mišic omogočajo kopenskim vretenčarjem, da zdrobijo plen med držanjem v ustih. Hrbtenica dvoživk podpira in omogoča fleksibilno gibanje na kopnem. Deluje kot lok pri mostovih in drži težo s sprednje in zadnje strani. Za razliko od rib imajo dvoživke vrat.

Okostje žabe, z rdečo so označene kosti, ki so se močno modificirale, z modro so označene kosti, ki se niso ali so se malo modificirale

Močeradi se gibljejo s pregibanjem telesa podobno kot ribe ali kače. Žabe so razvile premikanje s skakanjem.

Skok žabe v počasnem posnetku

Odrasli osebki dvoživk so mesojedci, ki se hranijo z nevretenčarji. Nekatere žabe se hranijo z majhnimi ptiči, sesalci in drugimi žabami. V glavnem se prehranjujejo glede na velikost in razširjenost plena. Večina ličink je rastlinojedih in se prehranjujejo z algami in drugo rastlinsko materijo. Dvoživke locirajo plen z vidom in čakajo, da ta pride mimo. Večina močeradov uporablja za lov samo čeljusti. Nekateri močeradi in žabe uporabljajo iztegljiv jezik. Pri žabi obsega čas iztegnitve, ulova plena in vrnitve jezika v ustno votlino nekje med 0.05 do 0.15 sekunde.

Izteg žabjega jezika pri lovu

Prvi pravi jezik se razvije pri dvoživkah. Ribe imajo samo mesnat izrastek na dnu ustne votline. Ribe pogoltnejo hrano, jezik pri tem nima vloge.

Zaradi življenja v dveh različnih okoljih so dvoživke razvile prilagojen sistem izmenjave dihalnih plinov. Le ta poteka tako v pljučih, kot tudi na površju kože. Ko je dvoživka popolnoma potopljena, poteka vsa izmenjava plinov preko kože in drugih vlažnih predelov. Zaradi tega ima kri, ki prihaja v srce, večji odstotek kisika kot kri, ki prihaja vanj iz pljuč. Krvne žile, ki vodijo do pljuč se stisnejo, zmanjšajo pretok krvi skozi pljuča in osebek varčuje z energijo. Ta prilagoditev ima velik pomen v času prezimovanja dvoživk v blatu. Pri močeradih se 30 % do 90 % dihalnih plinov izmenja preko kože.

Dvoživke imajo dobro razvit limfni sistem, ki vrača tekočine, proteine in ione v krvo-žilni sistem. Za razliko od drugih vretenčarjev imajo dvoživke skrčljive žile, imenovane limfna srca, ki črpajo limfno tekočino skozi limfni sistem.

Dvoživke so eksotermne, potrebujejo zunanji vir toplote za ohranjanje telesne toplote in aktivnosti. Zaradi visoke toplotne absorpcije vode vsaka slabo izolirana vodna žival izgublja toploto tako hitro kot jo proizvaja. V vodi se dvoživkam telesna temperatura prilagodi temperaturi vode. Na kopnem lahko njihova telesna temperatura odstopa od zračne. Vroče dni najraje preživijo v hladnejših luknjah, rovih ali pod vlažnim odpadlim listjem. Z nastavljanjem soncu lahko dvignejo telesno temperaturo 10 stopinj nad temperaturo ozračja. Soncu se nastavijo tudi po prehranjevanju, saj višja temperatura pospeši metabolizem.