Anfíbios: características, tipos, sistemas, reprodução

Os anfíbios são uma classe de animais vertebrados que não têm a capacidade de regular a temperatura do corpo. A classe é composta por quase 6.000 espécies de sapos, sapos, salamandras e cecilias. Este último grupo não é conhecido popularmente e são anfíbios semelhantes a uma cobra, pois degeneraram seus membros.

O termo “anfíbio” refere-se a uma das características mais importantes do grupo: seus dois modos de vida. Os anfíbios geralmente têm um estado aquático larval e um adulto terrestre.

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Um anuro.Fonte: pixabay.com

Portanto, sua reprodução ainda está ligada a corpos d’água. O evento de reprodução resulta em um ovo que não possui membranas amnióticas, portanto deve ser depositado em lagoas ou em ambientes úmidos. Os sapos têm fertilização externa e as salamandras – e provavelmente cecilias – têm fertilização interna.

A pele dos anfíbios é muito fina, úmida e glandular. Algumas espécies têm modificações na produção de veneno para se defender de seus potenciais predadores. Embora algumas espécies tenham pulmões, outras foram perdidas e a respiração ocorre inteiramente através da pele.

Encontramos anfíbios em uma ampla diversidade de ecossistemas, em regiões tropicais e temperadas (com exceção das ilhas oceânicas).

Herpetologia é o ramo da zoologia responsável pelo estudo de anfíbios – e também de répteis . O profissional que se desenvolve profissionalmente nessa ciência é conhecido como herpetologista.

Caracteristicas

Características ósseas

Os anfíbios são animais vertebrados, tetrápodes e quadrúpedes ancestrais . Seu esqueleto é composto principalmente de ossos e o número de vértebras é variável. Algumas espécies têm costelas que podem ou não estar fundidas às vértebras.

O crânio de salamandras e sapos é geralmente aberto e delicado. Por outro lado, as cecilias exibem uma enorme compactação no crânio, transformando-o em uma estrutura pesada e sólida.

Morfologia geral do corpo

A morfologia do corpo possui três disposições básicas, que correspondem à ordem taxonômica da classe: corpo fundido, rechonchudo, sem pescoço e membros anteriores modificados para o salto do sapo; a estrutura graciosa com pescoço definido, cauda longa e membros do mesmo tamanho de salamandras; e a forma alongada e sem membros das cecilias.

Metamorfose

O ciclo de vida da maioria dos anfíbios é caracterizado por ser bifásico: do ovo choca uma larva de água que se transforma em um indivíduo terrestre sexualmente maduro que põe ovos e, portanto, fecha o ciclo. Outras espécies eliminaram o estágio aquático.

Pele

A pele dos anfíbios é bastante particular. É caracterizada por ser muito fina, úmida e com presença de múltiplas glândulas. Nas espécies que não têm pulmões, as trocas gasosas podem ocorrer através da pele. Existem modificações nas estruturas que liberam substâncias tóxicas para combater predadores.

Na pele, destacam-se as cores marcantes – ou a capacidade de camuflar. Muitos deles destinam-se a alertar ou esconder-se de predadores. De fato, a coloração de anfíbios é mais complexa do que parece; Consiste em uma série de células que armazenam pigmentos chamados cromatóforos.

Tipos (classificação)

A classe Amphibia é dividida em três ordens: Order Gymnophiona (Apoda), composta pelas cecilias; Ordem Urodela (Caudata) comumente chamada de salamandras, e a Ordem Anura (Salientia) formada por sapos, sapos e aliados. A seguir, descreveremos cada uma das características da classe doméstica:

Ordem Gymnophiona (Apoda)

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Eocaecilia micropodia, um dos primeiros cecilianos do jurássico inferior, desenho a lápis. Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com) [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]

As ginastas ou cecilias compõem uma ordem de 173 espécies de organismos com um corpo muito alongado, sem membros e com estilos de vida subterrâneos.

Superficialmente, eles se lembram de um verme ou de uma cobra pequena. Seu corpo é coberto por pequenas escamas dérmicas e elas são anuladas. O crânio das cecilias é significativamente ossificado. Nas poucas formas aquáticas existentes, o padrão de toque não é tão marcado.

A maioria das espécies é encontrada nas florestas tropicais da América do Sul, enterradas no solo. No entanto, eles também foram relatados na África, Índia e algumas regiões da Ásia.

Como na maioria das espécies com hábitos subterrâneos, os olhos são muito pequenos e, em algumas espécies, são completamente inutilizáveis.

Ordem Urodela (Caudata)

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Salamandra salamandra. Fonte: pixabay.com

Os urodelos são formados por quase 600 espécies de salamandras. Esses anfíbios habitam diversos ambientes, temperados e tropicais. Eles são abundantes na América do Norte. Do ponto de vista ecológico, as salamandras são muito diversas; Podem ser totalmente aquáticos, terrestres, arbóreos, subterrâneos, entre outros ambientes.

Eles são caracterizados por serem organismos de tamanhos pequenos – raramente um espécime excede 15 cm. A exceção é a gigantesca salamandra japonesa, que atinge mais de 1,5 metro de comprimento.

As extremidades formam um ângulo reto com o tronco do corpo cilíndrico e fino que possuem. Os membros posteriores e anteriores são do mesmo tamanho. De alguma forma aquática e subterrânea, os membros sofreram uma redução considerável.

Encomendar Anura (Salientia)

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Pelophylax Perezi

A ordem Anura é a mais diversificada entre os anfíbios, com quase 5300 espécies de sapos e sapos, divididos em 44 famílias. Ao contrário das salamandras, os anuros não têm caudas. Somente os sapos do gênero Ascaphus têm um . O nome da ordem Anura se refere a essa característica morfológica.

O nome alternativo do grupo, Salientia, destaca as adaptações para a locomoção do grupo, através de saltos, graças às suas poderosas patas traseiras. Seu corpo é gordinho e eles não têm pescoço.

É um sapo ou um sapo?

Às vezes, quando vemos um anuro, geralmente nos perguntamos se o espécime corresponde a um “sapo” ou “sapo”. Geralmente, quando falamos de sapo, nos referimos a uma anura com pele de chifre, verrugas proeminentes e corpo robusto, enquanto um sapo é um animal gracioso, de cores vivas, marcantes e com pele glandular.

No entanto, essa diferenciação é meramente popular e não tem valor taxonômico. Em outras palavras; Não existe um intervalo taxonômico chamado sapos ou sapos.

Sistema digestivo

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Átrio 1 direito, orta 2 artérias, 3 óvulos, 4 pontos, átrio 5 esquerdo, 6 ventrículos, 7 estômagos, 8 pulmões esquerdos, 9 baços e 10 intestinos delgados. CloacaPicture tirada por Jonathan McIntosh [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Adaptações da região cefálica

A língua do anfíbio é protrusível e permite que você pegue os pequenos insetos que serão suas presas. Este órgão possui várias glândulas que produzem secreções pegajosas que buscam garantir a captura de alimentos.

Os girinos têm estruturas queratinizadas na região bucal que lhes permitem raspar a matéria vegetal que irão consumir. O arranjo e o número dessas estruturas orais têm valor taxonômico.

Adaptações do intestino

Comparado a outros animais, o trato digestivo dos anfíbios é bastante curto. Em todo o reino animal , um sistema digestivo formado por intestinos curtos é típico de uma dieta carnívora, pois é relativamente fácil de digerir os alimentos.

Nas larvas, o sistema gastrointestinal é mais longo, uma característica que presumivelmente favorece a absorção da matéria vegetal, permitindo a fermentação .

Diet

A maioria dos anfíbios tem uma dieta carnívora. Dentro do menu dos anuros, encontramos várias espécies de insetos, aranhas, vermes, caracóis, centopéias e quase qualquer animal pequeno o suficiente para o anfíbio consumi-lo sem muito esforço.

As ginastas se alimentam dos pequenos invertebrados que conseguem caçar nos ambientes subterrâneos. As salamandras têm uma dieta carnívora.

Por outro lado, a maioria das formas larvais das três ordens é herbívora (embora exista uma exceção) e se alimenta de matéria vegetal e algas encontradas em corpos d’água.

Sistema circulatório

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Modelo didático de coração de anfíbio. Wagner Souza e Silva / Museu de Anatomia Veterinária da FMVZ USP [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Os anfíbios têm um coração com um seio venoso, dois átrios, um ventrículo e um cone arterial.

A circulação é dupla: passa pelo coração, as artérias e veias pulmonares suprem os pulmões (nas espécies que os possuem), e o sangue oxigenado retorna ao coração. A pele dos anfíbios é rica em pequenos vasos sanguíneos.

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1 – As brânquias internas / ponto onde o sangue é reoxigenado. 2 – Ponto onde o sangue está sem oxigênio. 3 – Coração de duas câmeras. Vermelho – sangue oxigenado. Azul – sangue sem oxigênio. Opellegrini15 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

A forma larval tem uma circulação diferente da descrita para as formas adultas. Antes da metamorfose, a circulação é semelhante à encontrada nos peixes (lembre-se de que as larvas têm brânquias e o sistema circulatório deve incluí-las em seu caminho).

Nas larvas, três das quatro artérias que começam na aorta ventral vão para as brânquias e a restante se comunica com os pulmões em um estado rudimentar ou muito subdesenvolvido.

Sistema nervoso

O sistema nervoso é constituído pelo cérebro e medula espinhal . Essas estruturas derivam embriologicamente do tubo neural. A porção anterior da referida estrutura aumenta e forma o cérebro. Comparado ao resto dos vertebrados, o sistema nervoso dos anfíbios é bastante pequeno, simples e rudimentar.

Nos anfíbios, existem 10 pares de nervos cranianos. O cérebro alongado (não uma massa redonda como nos mamíferos) e é dividido estrutural e funcionalmente na região anterior, média e posterior.

O cérebro é semelhante nos três grupos de anfíbios. No entanto, geralmente é uma estrutura mais curta em sapos e mais alongada em cecilias e salamandras.

Sistema respiratório

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Seção de pele de sapo. A: glândula mucosa, B: cromóforo, C: glândula de veneno granular, D: tecido conjuntivo, E: estrato córneo, F: zona de transição, G: epiderme e H: derme. Jon Houseman [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Nos anfíbios, existem várias estruturas que participam do processo respiratório. A pele fina, glandular e altamente vascularizada tem um papel importante nas trocas gasosas de muitas espécies, principalmente as que não possuem pulmões.

Os pulmões nos anfíbios têm um mecanismo específico; Ao contrário da entrada de ar dos pulmões de outros animais, a ventilação ocorre por pressão positiva. Neste sistema, o ar é forçado a entrar na traquéia.

As formas larvares – que são aquáticas – respiram através das brânquias. Esses órgãos respiratórios externos conseguem uma extração eficiente de oxigênio dissolvido na água e metade da troca com dióxido de carbono. Existem salamandras que podem apresentar apenas brânquias, apenas pulmões, ambas estruturas ou nenhuma.

Algumas espécies de salamandras que vivem toda a vida adulta em corpos de água têm a capacidade de evitar a metamorfose e conservar brânquias. Na biologia evolutiva, o fenômeno de preservar um aspecto infantil em formas já adultas e sexualmente maduras é chamado pedomorfose.

Um dos representantes mais conhecidos das salamandras que conseguem preservar as brânquias em seu estado adulto é o axolote ou Ambystoma mexicanum .

Vocalização

Quando pensamos em sapos e sapos, é quase impossível não mencionar suas canções noturnas.

O sistema de vocalização de anfíbios é de grande importância para os anuros, pois o canto é um fator importante no reconhecimento do casal e na defesa do território. Este sistema é muito mais desenvolvido em homens do que em mulheres.

As cordas vocais estão localizadas na laringe. O anuro é capaz de produzir o som graças à passagem de ar pelas cordas vocais, entre os pulmões e por um par de grandes sacos localizados no assoalho da boca. Todas essas estruturas mencionadas são responsáveis ​​por orquestrar a produção sonora e as músicas específicas do grupo.

Sistema excretor

O sistema excretor de anfíbios é formado por rins do tipo mesonefrico ou opistonfrical, sendo o último o mais comum. Os rins são órgãos responsáveis ​​pela remoção de resíduos de nitrogênio da corrente sanguínea e manutenção do equilíbrio da água.

Nos anfíbios modernos, há um rim holonefrico nos estágios embrionários, mas nunca funcional. O principal desperdício de nitrogênio é a uréia.

Reprodução e desenvolvimento

Dada a sua incapacidade de regular a temperatura corporal, os anfíbios procuram se reproduzir em épocas do ano em que a temperatura do ambiente é alta. Como as estratégias reprodutivas das três ordens são muito diferentes, as descreveremos separadamente:

Gymnofions

A literatura relacionada à biologia reprodutiva dessa ordem de anfíbios não é particularmente rica. A fertilização é interna e os machos têm um órgão copulatório.

Geralmente, os ovos são depositados em locais úmidos com corpos d’água próximos. Algumas espécies têm larvas aquáticas típicas de anfíbios, enquanto em outras o estado larval ocorre dentro do ovo.

Em certas espécies, os pais exibem o comportamento de proteger os ovos nas dobras do corpo. Um número significativo de cecilias é vivíparo, sendo um evento comum dentro do grupo. Nesses casos, os embriões se alimentam das paredes do oviduto.

Urodelos

Os ovos da maioria das salamandras são fertilizados internamente. Indivíduos do sexo feminino são capazes de tomar estruturas chamadas espermatozóides (um pacote de esperma produzido por algum homem).

Esses espermatophors são depositados na superfície de algumas folhas ou tronco. As espécies aquáticas deixam seus ovos em cachos na água.

Anuros

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Série de imagens de girinos (sapo comum – Bufo bufo). As imagens mostram as últimas duas semanas de desenvolvimento de larvas que terminam com metamorfose. Bufo_metamorphosis.jpg: CLTrabalho derivativo: Cwmhiraeth [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Na anura, os machos atraem as fêmeas através de suas canções melódicas (e específicas para cada espécie). Quando o casal copula, eles se envolvem em uma espécie de “abraço” chamado amplexo.

À
edida que a fêmea deposita os óvulos, o macho descarrega o esperma desses gametas para fertilizá-los. A única exceção ao evento de fertilização externa no anuro são os organismos do gênero Ascaphus.

Os ovos são depositados em ambientes úmidos ou diretamente no corpo de água. Eles aglomeram-se em massas com vários ovos e podem ser ancorados a manchas de vegetação. O ovo fertilizado se desenvolve rapidamente e, estando pronto, surge um pequeno girino aquático.

Este pequeno girino experimentará um evento de mudanças dramáticas: metamorfose. Uma das primeiras modificações é o desenvolvimento dos membros posteriores, a cauda que lhes permite nadar é reabsorvida – assim como as brânquias, o intestino encurta, os pulmões se desenvolvem e a boca assume características de adultos.

O período de desenvolvimento é muito variável entre as espécies de anfíbios. Certas espécies são capazes de completar sua metamorfose em três meses, enquanto outras levam até três anos para concluir a transformação.

Evolução e filogenia

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Representação artística de Triadobatrachus massinoti. Pavel.Riha.CB [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

A reconstrução evolutiva desse grupo de tetrápodes experimentou várias dificuldades. O mais óbvio é a descontinuidade do registro fóssil. Além disso, os métodos utilizados para a reconstrução das relações filogenéticas estão mudando constantemente.

Os anfíbios vivos são descendentes dos primeiros tetrápodes terrestres. Esses ancestrais eram peixes com barbatanas de lobos (Sarcopterygii), um grupo muito particular de peixes ósseos.

Estes peixes aparecem quando o período devoniano estava terminando, cerca de 400 milhões de anos atrás. O grupo experimentou radiação adaptativa para corpos de água doce e salgada.

Os primeiros tetrápodes mantiveram um sistema de linha lateral em suas formas juvenis, mas ausentes nos adultos. O mesmo padrão é observado em anfíbios modernos.

Os anfíbios têm sido um grupo que explorou com sucesso uma grande diversidade de ambientes terrestres, que estão ligados a corpos d’água.

Primeiros tetrápodes

Existem vários fósseis essenciais na evolução dos tetrápodes, incluindo Elginerpeton, Ventastega, Acanthostega e Ichthyostega. Esses organismos já extintos foram caracterizados por serem aquáticos – uma característica que é inferida pela anatomia do corpo – e por terem quatro membros.

Os membros do gênero Acanthostega eram organismos que possuíam os membros formados, mas essas estruturas eram tão fracas que é improvável que os animais possam sair livremente da água.

Por outro lado, o gênero Ichthyostega apresentou todos os quatro membros e, de acordo com as evidências, pode ficar fora da água – embora com uma caminhada desajeitada. Uma característica marcante de ambos os sexos é a presença de mais de cinco dígitos nos membros posteriores e nos membros anteriores.

Numa época durante a evolução dos tetrápodes, a pentadactilia era uma característica que era fixa e permanecia constante na grande maioria dos tetrápodes.

Relações filogenéticas entre os grupos atuais

As relações entre os três grupos de anfíbios atuais permanecem sob controvérsia. Grupos tentativamente modernos (anfíbios modernos são agrupados sob o nome de lisanfibios ou Lissamphibia), juntamente com linhagens extintas, agrupadas em um grupo maior chamado temnospondyl (Temnospondyli).

A maioria das evidências moleculares e paleontológicas apóia a hipótese filogenética que agrupa os anuros e as salamandras como grupos irmãos, deixando as cecilias como um grupo mais distante. Enfatizamos a existência de vários estudos que apóiam essa relação filogenética (para mais informações, consultar Zardoya & Meyer, 2001).

Por outro lado, usando o RNA ribossômico como marcador molecular , foi obtida uma hipótese alternativa. Esses novos estudos designam as cecilias como o grupo irmão de salamandras, deixando os sapos como um grupo distante.

Status atual de conservação

Hoje, os anfíbios estão expostos a diferentes fatores que afetam negativamente as populações. Segundo estimativas recentes, o número de anfíbios ameaçados de extinção é de pelo menos um terço de todas as espécies conhecidas.

Esse número excede em muito as proporções de espécies ameaçadas de pássaros e mamíferos .

Embora não tenha sido possível apontar uma causa única que esteja diretamente relacionada à queda maciça de anfíbios, os cientistas propõem que os mais importantes são:

Destruição de habitats e mudanças climáticas

As principais forças que ameaçam os anfíbios incluem: degradação e perda de habitat e aquecimento global. Como os anfíbios têm pele muito fina e são tão dependentes dos corpos d’água, as flutuações nos estágios de temperatura e seca os afetam consideravelmente.

O aumento da temperatura e a diminuição de tanques disponíveis para a postura de ovos parecem ser um fator nesse fenômeno de extinção local e declínio populacional muito acentuado.

Quitridiomicose

A rápida disseminação da doença causada pela infecção por chididiomicose, causada pelo fungo da espécie Batrachochytrium dendrobatidis, afeta muito os anfíbios

O fungo é muito nocivo porque ataca um aspecto muito importante na anatomia do anfíbio: sua pele. O fungo danifica essa estrutura, essencial para a termorregulação e o acúmulo de água.

A quitridiomicose causou um enorme declínio nas populações de anfíbios em grandes regiões geográficas, incluindo América do Norte, América Central, América do Sul e em áreas localizadas da Austrália. Até agora, a ciência não possui um tratamento eficaz que elimine o fungo da espécie.

Introdução de espécies exóticas

A introdução de espécies em certas regiões contribuiu para o declínio das populações. Muitas vezes, a introdução de anfíbios exóticos afeta negativamente a conservação de anfíbios endêmicos na área.

Referências

  1. Divers, SJ, & Stahl, SJ (Eds.). (2018).Medicina e cirurgia de répteis e anfíbios de Mader – E-Book . Elsevier Ciências da Saúde.
  2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC e Garrison, C. (2001). Princípios integrados de zoologia . McGraw – Hill.
  3. Kardong, KV (2006). Vertebrados: anatomia comparada, função, evolução . McGraw-Hill
  4. Llosa, ZB (2003).Zoologia Geral . EUNED
  5. Vitt, LJ e Caldwell, JP (2013).Herpetologia: uma biologia introdutória de anfíbios e répteis . Imprensa acadêmica
  6. Zardoya, R. & Meyer, A. (2001). Sobre a origem e relações filogenéticas entre anfíbios vivos.Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América , 98 (13), 7380-3.

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