Как дышат лягушки?
Личинки лягушек, также известные как головастики, дышат через жабры, так как они являются водными. Когда головастики превращаются во взрослых лягушек, они начинают дышать через легкие. Легкие лягушек развиты не очень хорошо, поэтому лягушки также дышат через кожу.
Кваканье лягушки может быть раздражающим, но, чтобы противостоять ее эстетически уродливому голосу, она обладает одной из самых увлекательных способностей в мире животных - лягушки дышат как через легкие, так и через кожу. Мало того, лягушки на самом деле меняют способ своего дыхания по мере того, как они превращаются из маленькой лягушки во взрослую зрелую лягушку!
Лягушки - земноводные
Название "амфибия" происходит от греческих слов ἀμφί- "двоякий" + βίος "жизнь", что означает "существо с двойной жизнью". Их "двойная жизнь" связана с тем фактом, что амфибии могут сосуществовать между жизнью на суше и жизнью в воде.
Лягушка, как и другие ее родственники амфибии, такие как жабы и саламандры, начинает жизнь в воде. Самка лягушки откладывает в воду свои мягкие прозрачные яйца. Из яиц выйдут маленькие лягушки! Однако, маленькие лягушки, или головастики, ничем не похожи на своих родителей.
Они похожи на инопланетные сперматозоиды с большой плоской овальной головкой, переходящей в хвост. В течение первых нескольких недель своей жизни головастик плавает вокруг, поедая водоросли и водные растения, накапливая запасы на тот момент, когда он начнет свое превращение во взрослую особь.
Эта трансформация, называемая метаморфозом, будет происходить в течение многих недель, при этом подобный сперматозоиду головастик претерпит множество физиологических изменений, увеличиваясь в размерах, развивая четыре ноги и медленно втягивая хвост.
Эти изменения сделают лягушку пригодной для постоянного обитания на земле.
К сожалению, для лягушки воздух и вода не облегчают дыхание. Это означает, что лягушка также должна адаптировать свое дыхание в соответствии со своей новой жизнью.
Головастики дышат через жабры
Головастики имеют жабры, которые позволяют им дышать во время их подводной фазы жизни. Жабры, которые обычно покрыты лоскутом кожи, расположены сбоку от головы.
Наряду с жабрами у головастиков развиваются и легкие. Эти легкие помогают головастику дышать в воде с низким содержанием кислорода. Чтобы дышать воздухом, головастики должны всплыть на поверхность и высунуть голову из воды. Однако головастик слишком мал, чтобы нарушить поверхностное натяжение воды. Таким образом, головастик должен вместо этого подойти к поверхности воды и всосать пузырьки воздуха.
Взрослые лягушки могут дышать легкими
Головастики в конце концов избавляются от жабр, развивая новую пару легких, чтобы приспособиться к жизни на суше. Тем не менее легкие взрослых лягушек работают не так, как человеческие.
У лягушек нет грудной клетки и диафрагмы - двух частей тела, которые помогают млекопитающим изменять давление в легких и облегчают дыхание. Вместо того чтобы раздвигать грудь и вдыхать воздух, лягушка глотает воздух.
Чтобы вдохнуть воздух, лягушка расширяет горло, опуская нижнюю часть рта. Через ноздри в расширенную ротовую полость устремляется воздух. Затем лягушка просто глотает этот воздух в легкие, сжимая нижнюю часть рта. Когда лягушка выдыхает, весь процесс происходит в обратном порядке: воздух из легких выталкивается в рот, а затем выходит в мир!
Хотя у лягушек есть легкие, они недостаточно развиты, чтобы справляться с этой задачей самостоятельно. Таким образом, чтобы удовлетворить все свои потребности в кислороде, у лягушек есть еще один хитроумный способ, дыхания через кожу.
Лягушки могут дышать через кожу
Кожа лягушки, хотите, верьте, хотите нет, уравновешивает легкие.
Для обмена газов кожа лягушки тонкая и гладкая. Толстая и жесткая кожа с чешуей, перьями или мехом скорее будет препятствовать, чем способствовать газообмену. Интересно, что некоторые лягушки могут изменять толщину кожи в зависимости от концентрации кислорода в воде. Чем меньше кислорода в воде, тем тоньше их кожа.
Если вам когда-нибудь приходилось прикасаться к лягушке, вы знаете, что она довольно скользкая. Эта слизь представляет собой смесь слизи и белков, которая помогает увлажнять кожу лягушки, поскольку сухая кожа не позволяет коже эффективно дышать.
Капилляры под кожей забирают кислород и доставляют его в ткани, расположенные поблизости.
Для некоторых лягушек кожное дыхание может быть настолько эффективным, что они в первую очередь или, в некоторых случаях, полностью полагаются на него.
Возьмем, к примеру, водяную лягушку Титикакский свистун. Эта подводная лягушка дышит исключительно своей кожей. Она имеет множество кожных складок, которые увеличивают площадь поверхности существа, что способствует большему газообмену. Фактически, лягушка часто выполняет подводные отжимания, чтобы вода достигла всех ее кожных складок.
Другой пример - волосатая и слегка пугающая Волосатая лягушка (лат. Trichobatrachus robustus). Кожа этой волосатой лягушки сильно пронизана капиллярами для кожного дыхания. При уменьшенном размере и ёмкости лёгких у волосатой лягушки нет другого выхода, кроме как дышать кожей.
Это становится проблемой, когда самцы лягушек приступают к своему очень сложному и энергоемкому брачному ритуалу.
Чтобы не "потерять дыхание", лягушка-самец создаст дополнительные складки в коже. В результате этого действия лягушка выглядит так, будто на ее спине появились сотни жутких родинок, так что хорошо, что самок не очень волнует традиционная красота!
Если задуматься, замечательно, что одно животное может дышать своими жабрами, легкими и кожей - и все это за одну жизнь. Мы часто думаем, что дыхание осуществляется отдельным дыхательным органом - жабрами для рыб, трахеей для насекомых или легкими для человека, но для лягушки дыхание - это гораздо более динамичный и гибкий процесс!