Pin
Send
Share
Send


amfibieën (klasse amfibie) zijn koudbloedige tetrapoden (vierbenige gewervelde dieren) waarvan de eieren een taai beschermend membraan rond het embryo missen. De term "amfibie" komt uit het Grieks amphi wat betekent "zowel" als bios wat 'leven' betekent, vandaar 'dubbel leven'. Dit weerspiegelt het feit dat de meeste amfibieën tweefasig zijn, een waterfase hebben waar ze een deel van hun tijd doorbrengen, evenals een terrestrische fase. Velen, maar lang niet alle amfibieën, ondergaan een verandering van een waterlarvenstadium waarin ze zuurstof uit water verzamelen en ledematen missen, naar een vierbenige, luchtademende volwassen vorm aangepast voor het leven op het land. Er zijn ongeveer zesduizend verschillende soorten amfibieën. Voorbeelden zijn kikkers, padden, salamanders, salamanders, modderpups en caecilians.

Een zeer diverse groep dieren met slechts een kernpercentage ter illustratie van de meest voorkomende bepalende kenmerken, amfibieën hebben over het algemeen een gladde en naakte huid. Toch hebben sommige huidschubben. In vergelijking met vissen ademen amfibieën in de waterfase in het algemeen via de huid en via de longen in plaats van met kieuwen, en hebben ledematen in plaats van vinnen, maar sommige amfibieën gebruiken ook kieuwen.

Amfibieën, die leefgebieden in de meeste delen van de wereld spelen, spelen een belangrijke rol in het evenwicht van de natuur. Ze zijn een voorbeeld van functionaliteit op twee niveaus, omdat ze een aanzienlijke hoeveelheid insecten en andere ongewervelde dieren consumeren en zelf prooi zijn voor grotere dieren, waardoor ze een integraal onderdeel zijn van voedselwebben. Ze zijn ook belangrijk bij het recyclen van voedingsstoffen en als voorbode van schadelijke milieuveranderingen.

Amfibieën spelen ook een belangrijke rol in de menselijke samenleving. Zowel historisch als tegenwoordig bieden stoffen geproduceerd uit amfibische klieren een belangrijke bron van medicijnen voor de mens. Amfibieën verlagen ook de prevalentie van door insecten overgedragen ziekten door het aantal insecten te verminderen. In religie zijn amfibieën vaak belangrijke symbolen geweest, of het nu in het sjamanisme, de vroege Egyptische religies of religies in het pre-Colombiaanse Amerika is.

Sinds de jaren zeventig zijn veel amfibische populaties afgenomen, met een groot deel van de vermindering die wordt toegeschreven aan antropomorfe (door de mens veroorzaakte) oorzaken. Zowel om ethische als praktische redenen moeten mensen investeren in het behoud van deze waardevolle dieren.

De studie van amfibieën en reptielen staat bekend als herpetologie.

Kenmerken

De meeste amfibieën produceren eieren zonder schalen of membranen (amamniotisch) die worden afgezet in water en afhankelijk zijn van vocht uit de omgeving. Volwassen amfibieën hebben harten met drie kamers (larven hebben harten met twee kamers) en meestal twee longen. Amfibieën hebben twee uitsteeksels op de achterkant van de schedel (occipitale conddyles) die articuleren met de wervel van de ruggengraat, terwijl reptielen een enkele occipitale condylus hebben.

Hoewel de meeste amfibieën de aanpassingen missen die nodig zijn voor een volledig aards bestaan, zijn sommigen in feite volledig aards, zelfs geboren op het land; anderen vereisen mogelijk alleen een vochtige omgeving. Sommige zijn volledig aquatisch. Omdat het koudbloedige organismen is, komen veel amfibieën in een rusttoestand die bekend staat onder ongunstige omstandigheden in de koude omgeving van de winter als winterslaap en tijdens droogte in de zomer als estivatie.

Classificatie en diversiteit

Caecilian uit de dierentuin van San Antonio
Foto: Dawson

Alle amfibieën behoren tot de klas amfibie van het Subphylum Vertebrata, van de Phylum Chordata of Craniata. Alle bestaande amfibieën worden in een enkele subklasse geplaatst, Lissamphibia. Er zijn twee oude, uitgestorven, subklassen:

  • Subklasse Labyrinthodontia
  • Subklasse Lepospondyli

Onlangs is er een neiging geweest om de klasse Amphibia tot de Lissamphibia te beperken, door die tetrapoden uit te sluiten die niet nauwer verwant zijn met moderne vormen dan levende reptielen, vogels en zoogdieren.

Drie orders worden herkend in de subklasse lissamphibia:

  • Bestel Anura of Salientia (kikkers en padden)
  • Bestel Caudata of Urodela (salamanders, salamanders, waterhonden, modderpuppies, sirenes en amphiuma)
  • Bestel Gymnophiona of Apoda (caecilians)

Taxonomen zijn het niet eens over de vraag of Salientia als een moet worden beschouwd superorde dat de volgorde Anura omvat, of dat Anura een sub-orde is van de bestellen Salientia. Salientia bevat in feite alle Anura plus een enkele uitgestorven Trias-proto-kikkersoort, Triadobatrachus massinoti.

Kikkers en padden behoren tot de orde Anura ("zonder staart") of Salientia. Ongeveer vijfduizend soorten anurans zijn geïdentificeerd en deze zijn ingedeeld in ongeveer 30 families. Kikkers en padden verschillen van de andere amfibieën door de aanwezigheid van grotere achterpoten tussen de vier poten. Bestaande volwassen anurans missen staarten. Kikkers en padden zijn de meest talrijke en diverse amfibieën, die worden aangetroffen in bijna alle habitats, inclusief aborale, aquatische en terrestrische nissen, en elk continent behalve Antarctica. Drie soorten hebben bereiken die zich uitstrekken boven de poolcirkel. De termen kikker en pad zijn onnauwkeurig, waarbij "pad" gewoonlijk wordt gebruikt voor elke soort die is aangepast aan een droge omgeving. Anurans hebben goed ontwikkelde stemmen, terwijl de andere twee orden van amfibieën zich beperken tot geluiden zoals hoesten en gegrom.

Salamanders, salamanders, waterhonden, modderpups, sirenes en amphiuma zijn leden van de orde Caudata of Urodela ("zichtbare staart"). Meer dan vijfhonderd soorten caudaten zijn geïdentificeerd en deze zijn georganiseerd in ongeveer tien families. Alle caudaten hebben staarten. Over het algemeen hebben caudaten ledematen van vergelijkbare grootte, maar Amphiuma heeft verminderde ledematen en de sirenes missen achterste ledematen en bezitten verminderde voorpoten. De grootste amfibie ter wereld is een caudaat, de Chinese reuzensalamander, Andrias davidanius, die twee meter lang (zes voet) kan worden, en zijn naaste verwant, de Japanse Giant Salamander, Andrias japonicus, die groeit tot 1,6 meter (5 voet 3 inch). Lungless salamanders vertrouwen op hun huid voor gasuitwisseling. Salamanders zijn het meest overvloedig en divers in gematigde zones.

Caecilians behoren tot de orde Gymnophiona of Apoda ("zonder benen"), en zijn langwerpige, gesegmenteerde amfibieën, die er bijna wormachtig uitzien. Caecilians missen externe ledematen, maar zoals slangen worden nog steeds beschouwd als viervoeters omdat het gebrek aan ledematen wordt beschouwd als een afgeleid, secundair kenmerk, met de veronderstelling dat ze zijn geëvolueerd uit vormen die wel aanhangsels hadden. Caeciliaanse hoofden zijn aangepast voor ingraven, sterk zijn met zeer verbeende schedels. Caecilians zijn ook de enige amfibieën met huidschalen; deze schaalachtige structuren lijken meer op vissenschubben dan op reptielschalen. Reptielschubben zijn verhoornde huidplooien, terwijl caeciliaanse schubben lagen vezels zijn die bedekt zijn met gemineraliseerde knobbeltjes. Caecilians hebben een uniek zintuig, een intrekbare tentakel gevonden tussen het neusgat en het oog dat fungeert als een chemische sensor. De naam caeciliaan betekent "blind", maar de meeste hebben kleine ogen. Leven onder de grond, caecilians zijn slecht bekend, en velen hebben niet eens gemeenschappelijke namen. Er zijn ongeveer 200 bekende caeciliaanse soorten. Deze worden alleen gevonden in tropische en subtropische regio's van de wereld.

Amfibieën variëren in grootte van de kleine Brachycephalus didactylus (Braziliaanse gouden kikker) en Eleutherodactylus iberia van Cuba, met een totale lengte van 9,6-9,8 millimeter (0,4 inch), tot de bovengenoemde Chinese reuzensalamander. Amfibieën beheersen bijna elk klimaat op aarde, van de heetste woestijnen tot het bevroren noordpoolgebied. Ze bevinden zich in bijna elke omgeving waar op enig moment gedurende het jaar zoet water is. Sommige padden overleven inderdaad in woestijnen in ondergrondse holen, die alleen opduiken tijdens periodieke, zware regenval.

Geschiedenis van amfibieën

Vuursalamander (Salamandra salamandra)

Amfibieën worden over het algemeen beschouwd als de eerste terrestrische gewervelde dieren en worden verondersteld afstammelingen te zijn van voorouders van vissen. Het eerste record van amfibie-achtige dieren in het fossielenbestand is 360 tot 390 miljoen jaar geleden, tijdens het Devoon. Er wordt algemeen aangenomen dat amfibieën de eerste vierbenige dieren zijn met longen en ledematen, die het vermogen hebben gecreëerd om op het land te lopen tijdens het Carboon. Een dergelijk kenmerk zou hen in staat hebben gesteld om concurrentie en predatie van water te vermijden, terwijl ze tegelijkertijd van waterbron naar waterbron konden reizen. Als groep waren amfibieën de dominante landdieren gedurende bijna 75 miljoen jaar. De oude amfibieën werden beschouwd als typisch groter dan moderne amfibieën, met massieve tanden, en sommige met geschubde huid. De vroegste fossielen die worden beschouwd als salamanders, caecilians en kikkers dateren uit het Jura (190 tot 160 miljoen jaar geleden) (Zardoya en Meyer 2001).

De specifieke relatie tussen de drie orden van bestaande amfibieën (anurans, caudaten en gymnophionas) vertegenwoordigt een van de grote controverses in de evolutie van gewervelde dieren. Er is geen algemeen aanvaarde consensus over de fylogenetische relaties tussen de drie orden (Zardoya en Meyer 2001). Een hypothese is dat salamanders de dichtstbijzijnde levende familieleden van kikkers zijn, en deze zijn minder verwant aan caecilians. Dit wordt ondersteund door morfologische en paleontologische studies van levende en fossiele monsters en enkele fylogenetische analyse van mitrochondriale rRNA-gegevens. De tweede hypothese is dat salamanders de zustergroep van caecilians zijn en deze zijn minder gerelateerd aan kikkers. Dit wordt ondersteund door moleculaire studies en wat morfologisch bewijs. Zardoya en Meyer (2001) analyseerden de volledige mitrochondriale genomen van een salamander en een caeciliaan en vergeleken met een bekend kikkergenoom, en vonden steun voor het beeld van een zusterrelatie tussen salamanders en kikkers. Het schaarse fossielenbestand, waarbij met name de caecilianen weinig vertegenwoordigers van fossielen hebben, evenals de hoge mate van anatomische specialisatie van amfibieën, draagt ​​bij aan de moeilijkheid om fylogenetische relaties aan te gaan.

Voortplanting en groei

Zowel externe als interne reproductie zijn bekend bij amfibieën. Anurans gebruiken meestal externe bemesting, terwijl salamanders en caecilians zich grotendeels intern voortplanten.

Voor de reproductie zijn de meeste amfibieën aan zoet water gebonden. Een paar verdragen brak water, maar er zijn geen echte zeewateramfibieën. Honderden kikkersoorten (bijvoorbeeld Eleutherodactylus, de Pacific Platymantines, de Australo-Papoea-microhyliden en vele andere tropische kikkers) hebben echter helemaal geen water nodig. Ze reproduceren via directe ontwikkeling, een aanpassing waardoor ze volledig onafhankelijk zijn van vrijstaand water. Bijna al deze kikkers leven in natte tropische regenwouden en hun eieren komen rechtstreeks uit in miniatuurversies van de volwassene, waarbij ze het larvale kikkervisje (of "polliwog") stadium volledig omzeilen. Verschillende soorten hebben zich ook aangepast aan droge en semi-droge omgevingen, maar de meeste hebben nog steeds water nodig om hun eieren te leggen. Symbiose met eencellige algen die in de gelei-achtige laag van de eieren leven, is aanwezig in een aantal soorten.

De meeste amfibieën doorlopen zowel een waterfase als een terrestrische fase. De amamniotische (schaalloze) eieren zijn afhankelijk van water in de omgeving. Bij het uitkomen ademen amfibieënlarven met uitwendige kieuwen. Velen beginnen zich geleidelijk te transformeren in het uiterlijk van de volwassene, via een proces dat metamorfose wordt genoemd. Kikkerlarven (kikkervisjes) absorberen bijvoorbeeld geleidelijk hun staart en ontwikkelen benen om op het land te lopen. De dieren verlaten het water en worden terrestrische volwassenen.

Volwassen amfibieën hebben harten met drie kamers (larven hebben harten met twee kamers) en meestal twee longen. Amfibieën hebben twee uitsteeksels op de achterkant van de schedel (occipitale conddyles) die articuleren met de wervel van de ruggengraat, terwijl reptielen een enkele occipitale condylus hebben. Als er voeten aanwezig zijn, hebben ze zwemvliezen en missen de tenen klauwen. Omdat het koudbloedige organismen is, komen veel amfibieën in een rusttoestand die bekend staat onder ongunstige omstandigheden in de koude omgeving van de winter als winterslaap en tijdens droogte in de zomer als estivatie.

Hoewel het meest voor de hand liggende deel van amfibieën metamorfose de vorming van vier benen is om het lichaam op het land te ondersteunen, zijn er verschillende andere belangrijke veranderingen:

  • De kieuwen worden vervangen door andere ademhalingsorganen, dat wil zeggen longen
  • De huid verandert en ontwikkelt klieren om uitdroging te voorkomen
  • De ogen krijgen oogleden en passen zich aan het zicht buiten het water aan
  • Een trommelvlies is ontwikkeld om het middenoor te vergrendelen
  • Het hart ontwikkelt een derde kamer
  • In kikkers en padden verdwijnt de staart

Het vermogen van veel kikkervisjes in de anuran om verloren lichaamsdelen (zoals de staart of het been) te regenereren, verdwijnt meestal tijdens metamorfose. Veel salamanders behouden echter gedurende hun hele leven het vermogen om een ​​breed scala aan weefsels en structuren te regenereren, zoals spieren, kraakbeen, huid, ruggenmerg en delen van ogen en kaken (Sobkow et al 2006).

Terwijl bij veel soorten amfibieën de pas uitgekomen waterlarven metamorfose ondergaan in de volwassen vorm of terrestrische juvenielen, zijn er veel uitzonderingen op deze manier van ontwikkeling. Veel salamanderlarven lijken op juvenielen en volwassenen, met uitzondering van aquatische kenmerken zoals kieuwen. Sommige amfibieën ontwikkelen zich zonder een larvale vorm, met juvenielen die rechtstreeks uit het ei komen. Hoewel veel soorten snel volwassen kenmerken ontwikkelen, blijven sommige larven maanden tot zelfs jaren in het water totdat de juiste omstandigheden zich voordoen. Neotenie (of pedomorfisme) is het behoud van larvaleigenschappen bij seksueel volwassen dieren en komt veel voor bij caudate soorten.

Wanneer de typische tweefasige soort terugkeert naar het water om te broeden, ondergaan sommige caudaten die veel tijd in het water doorbrengen een tweede metamorfose waarbij aanpassingen aan een aquatische levensstijl manifesteren, zoals een dunnere huid om meer zuurstof te absorberen en een aangepast zicht om onder water te zien .

Belang en behoud van Amfibieën

De gouden pad van Monteverde, Costa Rica, was een van de eerste slachtoffers van amfibieën die achteruitgingen. Voorheen overvloedig, werd het voor het laatst gezien in 1989.

Amfibieën zijn belangrijk voor de ecologie en voor de mens.

Volwassen amfibieën zijn met name belangrijke roofdieren van insecten, evenals andere ongewervelde dieren en sommige gewervelde dieren. Larvale amfibieën zijn ook consumenten van insecten, algen en zoöplankton in het watermilieu. Aan de andere kant zijn amfibieën ook een voedselbron voor vissen, vogels, zoogdieren, reptielen en andere amfibieën. Als zodanig spelen ze een cruciale rol in voedselwebben. Het verlies van amfibieën is vaak gecorreleerd met populatieverhogingen van insecten, terwijl het verlies van amfibieënlarven ook kan leiden tot algenbloei, weinig zuurstof en visdoden. Door insecten te bestrijden, helpen amfibieën ook bij het verminderen van de bedreiging voor mensen van door insecten overgedragen ziekten.

Amfibieën zijn ook belangrijke bronnen van medicijnen. De onderste huidlaag (dermis) van bijna alle amfibieën heeft slijmklieren, om vocht te geven en gifklieren, om toxines te produceren. Deze toxines, die variëren van mild schadelijk tot dodelijk, zijn over het algemeen giftig voor natuurlijke vijanden, zoals vogels en sommige zoogdieren, maar zijn vaak onschadelijk voor de mens. Amfibie-toxines, die helpen bij de verdediging tegen roofdieren en bij het voorkomen van bacteriële en schimmelgroei op hun huid, kunnen als medicijn voor menselijk gebruik dienen, wanneer ze in de juiste dosis worden gebruikt. Inderdaad, verdunde amfibie-toxines worden al duizenden jaren gebruikt, ook voor de behandeling van oedeem, lepra en tumoren.

Geneesmiddelen die nu uit amfibieën zijn geproduceerd, worden onder andere gebruikt voor de behandeling van hart-alimentaties, bacteriële infecties, huid- en darmkankers, depressie en chronische pijn. Het feit dat veel amfibieëngifstoffen vergelijkbaar zijn met die welke menselijke spieren en zenuwen reguleren, draagt ​​bij aan hun nut. Amfibie-toxines worden nog steeds door wetenschappers bestudeerd voor mogelijke toepassingen. Een gifkikker uit Zuid-Amerika (Epipedobates tricolor) scheidt bijvoorbeeld een niet-verslavende pijnstiller die 200 keer krachtiger is dan morfine, wat veelbelovend is op dit gebied als de toxiciteit kan worden geneutraliseerd.

Amfibieën spelen een belangrijke rol in voedingscyclus en als milieu-indicatoren. Voedingsstoffen die via erosie uit het land in waterlichamen zijn gewassen, kunnen door amfibieën worden gerecycled wanneer ze na metamorfose het land binnenkomen. En omdat organismen over het algemeen zeer gevoelig zijn voor verontreinigende stoffen vanwege hun doorlatende huid, dienen amfibieën als indicatoren voor de gezondheid van het milieu.

Amfibieën spelen ook een belangrijke rol in de menselijke cultuur en religie. Naast hun historisch gebruik in de volksgeneeskunde, zijn amfibieën prominent aanwezig als ofwel kwade entiteiten (waarschijnlijk enigszins een functie van hun vaak nachtelijke aard) of als middelen van geluk, vruchtbaarheid en regen. Sjamanen, de spirituele leiders in de religie van het sjamanisme, hebben ze gebruikt als religieuze symbolen en bij het creëren van hallucinogene drugs. In sommige culturen, waaronder vroege Aziatische culturen en pre-Columbiaanse Amerikaanse beschavingen, werd de pad beschouwd als een goddelijkheid, en de bron en het einde van alle leven. In Egypte wordt de godin van de bevalling, Hequet, afgebeeld met het hoofd van een kikker, en items met kikkervormen werden in Egyptische graven geplaatst om demonen van de onderwereld af te weren. In sommige andere culturen hebben kikkers en padden minder dan positieve connotaties, omdat ze gecorreleerd zijn met heksen en hun brouwsels, of als plagen zoals te zien in het bijbelboek Exodus. In Guatemala bestaan ​​fantasievolle mythen van nachtelijke salamanders die in babybedden klimmen en hun plotselinge dood veroorzaken, en van caecilians die in lichaamsopeningen springen.

De Britse wetenschapper en romanschrijver C.S. Lewis gebruikte de bifasische aard van amfibieën als een metafoor voor de menselijke staat: "Mensen zijn amfibieën: halfgeest en halfdier. Als geesten behoren ze tot de eeuwige wereld, maar als dieren bewonen ze de tijd."

Sinds de jaren zeventig zijn dramatische achteruitgang van de amfibieën in veel delen van de wereld gemeld, waaronder bevolkingongevallen en massale gelokaliseerde uitstervingen. Dergelijke achteruitgang van amfibieën wordt vaak gezien als een van de meest kritische bedreigingen voor de mondiale biodiversiteit. Er wordt aangenomen dat een aantal oorzaken een rol spelen, waaronder vernietiging en aanpassing van habitats; verontreiniging; geïntroduceerde soorten (inclusief andere amfibieën); verkeerssterfte; overexploitatie en menselijke collecties (voor voedsel, medicijnen, aas, huisdieren, en zelfs voor het onderwijzen van biologie); zure regen; agrarische chemicaliën; ultraviolette straling neemt toe als gevolg van verminderde stratosferische ozon; en ziekte. Vooral de vernietiging van habitats is een belangrijke factor geweest. Naar schatting is 50 procent van de oorspronkelijke wetlands ter wereld verloren gegaan en 54 procent van de wetlands in de Verenigde Staten. Wetlands in Frankrijk, Duitsland, Italië en Spanje leden in de twintigste eeuw verliezen van 57-66 procent (Barbier et al 1997). Op sommige plaatsen, zoals het zuiden van Ontario, is 90 procent van de wetlands verdwenen. Directe verwijdering van amfibieën heeft eveneens geleid tot intense druk op populaties. Er zijn meldingen geweest dat in enkele jaren tot één miljoen Leopard Frogs in één provincie in Canada (Manitoba) zijn verzameld. Vissen heeft ook amfibische populaties schade berokkend, omdat veel amfibieën onder dergelijke omstandigheden niet kunnen overleven.

De meeste van de bovengenoemde oorzaken hebben een menselijke oorsprong. Het is duidelijk dat, buiten de praktische noodzaak om amfibieën te behouden, mensen een ethische en morele verantwoordelijkheid hebben om voor amfibieën te zorgen, evenals voor alle soorten.

Over het geheel genomen moet worden opgemerkt dat slechts ongeveer één procent van de soorten amfibieën wereldwijd is afgenomen (Beebee 1995). Veel van de oorzaken van dalingen van amfibieën blijven slecht begrepen en dalingen van amfibieën zijn momenteel onderwerp van veel lopend onderzoek.

Referenties

  • Barbier, E. B., M. Acreman en D. Knowler. 1997. Economische waardering van wetlands: een gids voor beleidsmakers en planners. Gland, Zwitserland: Ramsar.
  • Beebee, T. J. C. 1995. Amfibieën fokken en klimaat. Natuur 374: 219-220.
  • Duellman, W. en L. Trueb. 1994. Biologie van amfibieën. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press.
  • Pough, H. F., R.M. Andrews, J. E. Cadle, M. L. Crump, A. H. Savitzky & K. D. Wells. 1998. herpetology. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, Inc.
  • Sobkow, L., H. Epperlein, S. Herklotz, W. L. Straube en E. M. Tanaka. 2006. Een kiemlijn GFP transgene axolotl en deze wordt gebruikt om het cel lot te volgen: dubbele oorsprong van het mesenchym tijdens de ontwikkeling en het lot van bloedcellen tijdens de regeneratie. Ontwikkelingsbiologie 290 (2): 386-397.
  • Stuart, S. N., J. S. Chanson, N. A. Cox, B. E. Young, A. S. L. Rodrigues, D. L. Fischman en R. W. Waller. 2004. Status en trends van dalingen en uitsterven van amfibieën wereldwijd. Wetenschap 306 (5702): 1783-1786.
  • Zardoya, R. en A. Meyer. 1001. Over de oorsprong van en fylogenetische relaties tussen levende amfibieën. Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika 98 (13): 7380-7383

Bekijk de video: Car in the water! Amphibian car! (Oktober 2020).

Pin
Send
Share
Send