Gli anfibi sono tetrapodi vertebrati della classe Anfibi, a sua volta racchiuso nel regno Animalia. Questo taxon comprende circa 8000 specie diverse, di cui circa il 90% sono rane. Rane, rospi, tritoni, salamandre e cecilie sono animali fisicamente affascinanti, ma sai come respirano gli anfibi?
Può sembrare che questi animali respirino attraverso la pelle.Come vedrai nelle righe seguenti, questo significato non è molto lontano dalla realtà, ma richiede sfumature e conoscenze approfondite su questo gruppo di vertebrati per essere spiegato. Se vuoi sapere tutto sullo scambio di gas nel mondo degli anfibi, continua a leggere.
Il fantastico mondo degli anfibi
Prima di esplorare i meccanismi respiratori di questi herpes, ci interessa fornire alcune pennellate sulla loro fisiologia e tassonomia. Gli anfibi sono una classe divisa in 3 gruppi diversi con rappresentanti in vita oggi: Salientia (rane, rospi e parenti), Caudata (salamandre, tritoni e parenti) egimnophiona(cecilie).
Rane e rospi sono i rappresentanti più famosi di questo gruppo, poiché delle 8000 specie esistenti, più del 90% appartiene al gruppo Salientia.Questi sono caratterizzati dal non avere la coda, dall'avere arti posteriori generalmente lunghi e forti e dal presentare una pelle molto ruvida al tatto. Va notato che la distinzione tra rosposìranamanca di interesse tassonomico.
I caudati sono facili da distinguere dal gruppo precedente, in quanto hanno una coda, un corpo molto più allungato e simili estremità anteriori e posteriori. Il suo corpo è solitamente fusiforme, poiché molte specie trascorrono gran parte della giornata a caccia e allevamento sott'acqua.
Nell'ultimo soggiorno è necessario evidenziare il gruppo delle cecilie, anfibi molto timidi e rari a forma di serpente o di verme. Oltre al loro paio di tentacoli olfattivi sulla testa, questi animali mancano di arti e i loro occhi sono spesso gravemente atrofizzati. Vivono sottoterra e oggi sono state registrate circa 200 specie, come indicato National Geographic.
Un ceciliano.
Come respirano gli anfibi?
Ora che sai qualcosa in più sulla fisiologia di questi animali, siamo pronti ad affrontare la questione di come respirano gli anfibi a livello generale. Ve lo raccontiamo in base alla sua fase di vita in dettaglio.
Respirazione delle larve
Come sapete, la maggior parte degli anfibi attraversa uno stadio larvale in acqua, salvando le eccezioni, ad esempio Salamandra salamandra a volte danno vita a giovani vivi completamente trasformati. In questa fase, i girini hanno le branchie e la loro respirazione è completamente acquatica.
Nel caso delle rane e dei rospi, i girini hanno lamelle interiorizzate ricoperte da pelle, formando una camera opercolare con branchie interne ventilate da spiracoli. In ogni caso, questi iniziano a perdere risalto quando l'animale inizia a sviluppare i suoi arti, poiché coincide con l'aspetto dei polmoni.
È interessante notare che gli studi hanno dimostrato che la tensione superficiale dell'acqua è un importante regolatore della respirazione negli anfibi durante il loro stadio larvale. Quando sono lunghe meno di 3 millimetri, le larve non sono in grado di superare la forza della barriera acqua-aria e non possono sfruttare l'ossigeno atmosferico per svilupparsi.
Quando raggiungono la giusta dimensione, i girini possono rompere la tensione superficiale dell'acqua e iniziare ad allenare i polmoni per la vita sulla terraferma.
Come respirano gli anfibi adulti?
La metamorfosi degli anfibi è segnata dalla scomparsa della coda nelle rane e nei rospi e dallo sviluppo degli arti, ma anche dal riassorbimento delle strutture branchiali. Questo evento segna il punto di non ritorno, dal momento che gli esemplari adulti di solito non sono in grado di sviluppare tutta la loro vita nell'ambiente acquatico.
I polmoni degli anfibi sono molto arcaici rispetto a quelli dei mammiferi e degli uccelli. Hanno pochissimi setti interni e gli alveoli sono lunghi, quindi la velocità di diffusione dell'ossigeno nel sangue è molto bassa. L'atto meccanico della respirazione è eseguito da un pompa a bocca, ma questo non basta per rifornire tutti i tessuti dell'animale.
Pertanto, come indicano gli studi, la pelle può essere il principale organo respiratorio in molti casi. Il guscio esterno dell'anfibio è in grado di gestire dallo 0 al 100% dell'assorbimento di ossigeno e dal 20 al 100% dell'escrezione di anidride carbonica. La loro epidermide è molto sottile e permeabile agli scambi gassosi, il che permette a questi animali di respirare quasi esclusivamente attraverso di essa.
Caratteristiche della respirazione cutanea
A questo punto, è già molto chiaro per noi che la maggior parte di la respirazione degli anfibi cade sulle loro strutture epidermiche.Può sembrare che questo metodo sia rudimentale e caotico, ma nulla potrebbe essere più lontano dalla verità: questi animali sono in grado di regolare il flusso sanguigno a livello della pelle, con la quale possono controllare in una certa misura lo scambio di gas.
In molti anfibi, dal 20 al 95% dei capillari respiratori sono nella pelle. La diffusione del gas avviene principalmente nello strato più esterno e più sottile dell'animale - l'epidermide - e questo è a contatto con il resto del corpo dell'animale attraverso vene, arterie, venule e arteriole.
È interessante notare che le fonti già citate sottolineano che il flusso di sangue alla pelle si riduce quando l'animale è esposto all'aria. In altre parole, in assenza di umidità nell'ambiente, lo scambio di gas con l'ambiente viene ridotto per ridurre al minimo le perdite d'acqua. La vasodilatazione e la vasocostrizione di questi capillari sono codificate dal cervello, e quindi sono, in una certa misura, volontarie.
Alcune specie che riducono al minimo il loro tasso metabolico in inverno respirano costantemente e unicamente attraverso la loro pelle.
Un gruppo che richiede una protezione speciale
Essere in grado di respirare attraverso la pelle è un enorme vantaggio, ma ha anche un costo associato molto chiaro. Essendo più sottile e più traspirante, l'epidermide degli anfibi li mette completamente alla mercé dell'ambiente e rischiano di morire per disidratazione se non hanno una fonte d'acqua nelle vicinanze. Per questo motivo sono animali completamente legati agli ambienti umidi.
Inoltre, la permeabilità di questo organo rende rane, rospi, salamandre, tritoni e cecilie molto vulnerabili alle sostanze chimiche e ai cambiamenti ambientali. Sapendo come respirano gli anfibi e la loro dipendenza ambientale, non sorprende che il 41% degli anfibi scoperti e analizzati sia in pericolo di estinzione.