Kétéltűek

A kétéltűek (Amphibia) a gerincesek (Vertebrae) egy osztálya, a Kárpát-medencében békák, varangyok, gőték és szalamandrák tartoznak ide. A legkezdetlegesebb szárazföldi gerinces állatok, utódai a kb. 370 millió évvel ezelőtt a szárazföldre vetődött, igen hasonló élőlényeknek. Ma élő minden harmadik fajukat a kihalás fenyegeti.Kipusztulhat a világ legnagyobb szalamandrája

Mivel embrionális fejlődésük során nem alakul ki magzatburok, magzatburok nélkülieknek (Anamnia) nevezik őket. A „kétéltűek” elnevezés arra utal, hogy bár ezek az állatok felnőtt életük legnagyobb részét a szárazföldön töltik, szaporodni – néhány kivételtől eltekintve – kizárólag vízben képesek. Kikelés után kopoltyúval lélegeznek, ezt fejlődésük során később tüdő váltja fel.

A kétéltűek még ekkor is lélegeznek a bőrükön át is; ez a magyarázata annak, miért kell állandóan nedvesnek lenniük, és miért vékonyabb és simább a bőrük mint a hüllőké. A hüllőktől eltérően a kétéltűek petéket raknak. Legtöbb fajukra a külső megtermékenyítés jellemző, vagyis mind a hím, mind a nőstény a környezetbe (vízbe) juttatja az ivartermékeit, és itt történik a petesejtek megtermékenyítése.

Változó testhőmérsékletű állatok, ami azt jelenti, hogy nem képesek egy szűk határon túl szabályozni testhőmérsékletüket. Ezért hidegben lassabban mozognak, az átteleléshez pedig általában a talajba ássák magukat, és „hibernálódnak”, azaz nagyon lehűlnek, életfolyamataik lelassulnak, és ebben az állapotban maradnak a tavasz kezdetéig.

Egyes kétéltűek másodlagosan visszatértek a vízi életmódra. Ez azt jelenti, hogy a felnőtt állatok is a vízben élnek a lárvákhoz hasonlóan. Ezeknél a fajoknál kifejlett korban is megmaradhat a kopoltyú. Tengeri kétéltűek nem ismeretesek, azonban néhány faj előfordul brakkvízben.

A kétéltűek első globális felmérését 2004-ben befejezték, arra az eredményre jutottak a felmérést végző tudósok, hogy a világ 6000 fajának majdnem egyharmadát a kihalás fenyegeti.Stokstad, E. 2004. Global Survey Documents Puzzling Decline of Amphibians. Science 306 p. 391

A kétéltűekkel és a hüllőkkel a zoológia tudományán belül a herpetológia foglalkozik.

Anatómia Felépítésük, jellemzőik A kétéltűek osztályába olyan négylábú gerincesek tartoznak, melyek koponyája két nyakszirti bütyökkel (condylus occipitalis) mozgathatóan ízesül az első nyakcsigolyához és amelyeknek csak egy keresztcsonti csigolyájuk (vertebra sacralis) van. Bőrük mirigyekben gazdag, és hiányoznak róla a többi gerincesre jellemző képződmények, mint például a tollak, szőrök, pikkelyek. Ezen túl általában gyengén szarusodott és vékony. Ennek oka a jelentős mértékű bőrlégzés.

A halakhoz képest az egyik legszembetűnőbb változás a lábak megjelenése. A kétéltűeket a hüllőkkel, madarakkal és emlősökkel együtt négylábúaknak (Tetrapoda) nevezik. A vízben élő fajok és a lárvák a halakra emlékeztetnek: úszófarkuk, állandó vagy időszakos hátoldali úszójuk van, lábaik pedig fejletlenek.

A farkos kétéltűek testét fejre, törzsre és farokra oszthatjuk, esetenként nyaktájék is kialakul. A békák teste zömökebb, azon se nyak, se farok nem található. Mozgásuk alakjuktól és életmódjuktól függ. Jellemző a tolómászás, lábatlanoknál és hosszú testűeknél a kígyózó mozgás, egyes békáknál az erősebb hátulsó lábak segítségével az ugrálás, valamint vízben az úszás különböző formái.

Kültakaró A őskétéltűeket szarupikkelyek borították, melyek feltehetően a kiszáradás ellen éppúgy védelmet nyújtottak, mint a kellemetlen mechanikai behatásokkal szemben. A maiak bőrén ilyen és ehhez hasonló képződmények nem találhatók.

A lárvák bőre mindössze 1-2 sor hámsejtből és a köztük elhelyezkedő egysejtű mirigyekből, továbbá egy vékony kötőszöveti rétegből áll. A kifejlődés során a kültakaró nagyban átalakul, megvastagszik, az egysejtű mirigyeket nagyobb, kötőszövetbe süllyedő, többsejtű mirigyek váltják fel.

Bőrük három rétegből áll: felhám (epidermis), irha (cutis) és bőralja (subcutis). A felhám gyengén elszarusodó többrétegű laphám. Ez a gyenge elszarusodás egy kompromisszum eredménye. Egyfelől fontos lépés a szárazföldi élethez való alkalmazkodásban a bőr felső rétegének elszarusodása, mely így alkalmassá válik a mechanikai hatások ellen megvédeni az állatot. Másfelől azonban a vastag szaruréteg megakadályozná a bőrlégzést.

A bőr középső rétege, az irha vérerekkel gazdagon átszőtt (ez a bőrlégzés miatt is fontos), mirigyeket, idegsejteket, simaizomrostokat és pigmentsejteket tartalmazó kötőszövetes réteg. A mirigyek között találhatók nyálkatermelők, ezek egyszerű bogyós mirigyek, de fajtól függően előfordulnak fehérjetermelők is. Ez utóbbiak méregmirigyek. A nyálkamirigyekhez hasonlóan szintén bogyós szerkezetűek, de azoknál nagyobbak, és általában csoportosan helyezkednek el a bőrben. Váladékuk más élőlényekre mérgező hatású, így megvédi a kétéltűeket a gombáktól és a baktériumoktól éppúgy, mint a ragadozóktól.

A bőralja egy kötőszövetes réteg, mely a bőrt az izomzattal kapcsolja össze. Békáknál sok nagyméretű nyirokzsák található ebben a rétegben az irha és az izmok között, melyek az itt futó nyirokerek összeolvadásával alakulnak ki. A bőr és az izomzat csak a nyirokzsákok közötti vékony sávokban képes kapcsolódni. Ezek a nyirokzsákok részt vesznek a szervezet védekező rendszerében, valamint rajtuk keresztül az állatok szabályozni képesek szervezetük vízfelvételét és -leadását.

Vázrendszer A kétéltűek vázrendszere csontos, de nagyon sok porcos elemet is tartalmaz, ezért embrionális jellegűnek mondható. Koponyájuk a halakéval szemben mozgathatóan kapcsolódik a nyakcsigolyákhoz. A végtagok és függesztőöveik fejlettek. A többi négylábú szárazföldi gerinceshez hasonlóan a végtagok itt is a halak páros úszóiból származtathatók. A mellső végtagfüggesztő öv vagy vállöv csontosan nem kapcsolódik a gerincoszlophoz, az izomzatba ágyazódik. Ezzel szemben a hátsó végtagokat függesztő öv, a medenceöv vagy csontos medence kötőszövetesen és porcosan, feszes, merev ízülettel rögzül a gerincoszlop keresztcsonti szakaszához. Ez nagyobb teherbírást kölcsönöz neki.

Légzés Lárva állapotban (külső vagy belső) kopoltyúval lélegeznek, később azonban a tüdő veszi át ezek szerepét. A bőrlégzés mindvégig jelentős mértékű, sőt felnőtt állatokban ez a fontosabb. Ha egy békának elkötjük a hörgőit, kikapcsolva ezzel a tüdőt a légzésből, az állat életben marad. Ha azonban egy kísérlet során speciális olajjal kenik be az állatot, amely lehetetlenné teszi a bőrlégzést, az állat elpusztul.

Egyes vízben élő farkos kétéltűek kopoltyúja megmarad. Ezeknél az állatoknál a tüdő is kifejlődik, ez ilyenkor kiegészítő funkciót tölt be a kopoltyú mellett, de leginkább hidrosztatikai szervként funkcionál. Egyes esetekben a tüdő vissza is fejlődhet. A bőr és a tüdők mellett a szájüreg nyálkahártyája is részt vesz a gázcserében.

A tüdő belső felülete nem túl nagy. Nem találhatók benne hörgők, a felület növelésére hosszanti és haránt irányú lécek szolgálnak. Rekeszizom híján a kétéltűek nem képesek a hagyományos értelemben levegőt venni, azaz beszívni a levegőt. Ehelyett gyakorlatilag lenyelik azt is, csak nem a gyomrukba, hanem a tüdejükbe.

A bőrlégzés során az állatok a bőrükre kiválasztott nyálkába beleoldódó oxigént veszik fel. Ahhoz, hogy ez működhessen, a bőr alatt dúsan elágazó hajszálérhálózatuk van.

Keringés A lárvák keringése nagyon hasonló a halakéhoz. Egyetlen vérkör van, melyben a vért a pulzáló szívcső hajtja. A fejlődés során a szív és a szívkörnyéki nagyerek erőteljesen átalakulnak. A szívcső U alakban meghajlik, a pitvar egy válaszfal benövésével két részre oszlik (ez a válaszfal kezdetlegesebb csoportoknál lehet perforált, így náluk a vér a pitvarok között is keveredhet).

Kifejlett állatok szíve háromüregű, két pitvarral és egy kamrával rendelkezik. Ezen kívül még a szívhez tartozik a jobb pitvarba torkolló vénás öböl (sinus venosus), valamint a kamrához csatlakozó, izmos képződmény, a bulbus cordis. A kamrában mély zsebek, kripták gátolják a vér teljes keveredését a fejlettebb csoportokban. Két vérkörük van, a kisvérkör és a nagyvérkör. Előbbi a kamra jobb oldali kriptáiból indul, és vénás vért szállít a tüdő valamint a bőr alatti hajszálerek felé (bőrlégzés). Az oxigéndús, artériás vér a bal pitvarba ömlik, innét kerül a kamra bal kriptáiba, ahonnan a nagyvérkörbe lépve bejárja az állat testét, ellátva oxigénnel és tápanyagokkal a sejtjeit. A testvénák a vénás öbölbe szállítják az enyhén kevert vért. Azért nem tisztán vénás vér érkezik vissza, mert a bőr alatti hajszálerekben a vér frissül, oxigénnel némileg telítődik. A vénás öbölből a vér a jobb pitvarba kerül, innét pedig a kamra jobb oldali kriptáiba.

Mivel a szívnek nincs saját keringése (mint például fejlettebb állatoknál a koszorúér-hálózat), tápanyagellátását a benne átáramló vér oldja meg. Ez azért is lehetséges, mert nincs a szívnek olyan része, melyen kizárólag vénás vér áramlik át.

Táplálkozás Lárváik növényevők vagy mindenevők, a felnőtt egyedek többsége ragadozó. Általában nem válogatósak, generalisták, kevés a specialista faj. Azaz zömük bármit hajlandó elfogyasztani, ami mozog – és persze amit el tud kapni és le tud nyelni.

A zsákmányszerzést a jól ismert, elöl lenőtt, kicsapható, ragadós végű nyelv segíti, azonban akadnak olyan csoportok, ahol a nyelv nem ölthető ki. Ilyen a korongnyelvű békák (Discoglossidae) két hazai faja, a vörös- és a sárgahasú unka. Néhány csoportnál a nyelv teljesen hiányozhat. Szájüregükből a hagyományos értelemben vett nyálmirigyek hiányoznak. A kicsapható nyelvű fajoknál ragadós váladékot termelő mirigyek találhatók a nyelven. Ezen kívül a szájüregben nedvességet biztosító mirigyek is megtalálhatók általában, de ezek emésztőenzimeket vagy önemésztést gátló anyagokat nem tartalmaznak, így váladékuk nem nevezhető nyálnak.

A nyelést egyes esetekben a szemfenék segítheti. A békák szeme, amikor becsukják, benyomul a szájüregbe. Így ennek segítségével képesek a táplálékot a gyomor felé továbbítani. Bélcsövük rövid, mint általában a ragadozó életmódú állatoké. Gyomruk elkülönülő, izmos szerv, itt történik a táplálék mechanika roncsolása. Középbelükben történik az emésztés és a felszívás. Bélbolyhok nem találhatók, a felszívó felületet nyálkahártyaredők növelik. Végbelük kloáka, melyen egy hasi irányú kitüremkedés képezi a húgyhólyagot.

Idegrendszer, érzékszervek Idegrendszerük alkalmazkodott a szárazföldi élethez. A gerincvelőn mellső és a hátsó végtagokat beidegző kar- és ágyékfonat kilépési helyén nyaki és ágyéki duzzanat alakult ki. Idegrendszerük központi és perifériális részre osztható, előbbit az agy- és gerincvelő alkotja, utóbbit a szervezet többi érző-, mozgató- és interneuronja. Agyukból tíz pár agyideg lép ki.

Szemük „alapbeállításban” távollátó, de képes alkalmazkodni a közeli dolgokhoz is. A sérülésektől és a kiszáradástól szemhéjak, pislogóhártya és könnymirigyek védik.

Belsőfülük a középfüllel együttműködésben helyzetérzékelő- és hallószervként funkcionál. Hangadó állatoknál jobban fejlett a hallás. Oldalvonalszervet csak lárva állapotban találunk a kétéltűeknél, illetve egyes vízi életmódot folytató fajoknál kifejlett állapotban is megmaradhat.

Orruk a halakéval ellentétben a belső orrnyílásokon (choanák) keresztül összeköttetésben áll a garattal. Szaglóhámjuk kevés kivételtől eltekintve gyengén fejlett.

Kiválasztó- és ivarszervek Embrionális korban a kiválasztószerv elővese (pronephros), kifejlett állatokban ősvese (mesonephros) vagy a halakra jellemző hosszú szalag alakú ún. opistonephros, mely anatómiailag az ős- és utóvese helyén alakul ki.

Ivarszerveik párosan helyezkednek el. A nőstények petevezetője a kloákába torkollik, a hímek heréi azonban a vesével állnak szoros kapcsolatban, és azon, valamint a Wolff-féle csövön keresztül ürítik a spermiumokat a kloákába. Hímeknél emiatt a szoros kapcsolat miatt húgyivarkészülékről vagy húgyivarszervről beszélünk. Párzószerv kizárólag a lábatlanoknál alakul ki.