جدول المحتويات
البرمائيات
الترجمة الحرفية لكلمة البرمائيات هي (نوعي الحياة)؛ لأن معظم البرمائيات تعيش حياتها في مرحلتين مختلفتين، في بيئتين مختلفتين، وهما الماء والأرض، ويوجد 7037 نوعًا من البرمائيات، موزعة على عشر عائلات، ومن أشهر الأمثلة عليها الضفادع، أما تعريفها علميًا فهي حيوانات فقارية ذات دم بارد، عادة ما تعيش على اليابسة، إلا أنها تتكاثر في الماء، وتعيش فيه مراحل حياتها الأولى، وهي قادرة على العيش جيدًا في الأرض أو في الماء.
تغذية البرمائيات
تتغذى البرمائيات إلى حد ما على أي شيء حي يمكن وضعه في أفواهها، وهذا يشمل البق، والرخويات، والقواقع، والضفادع، والعناكب، والديدان، والفئران، والطيور، والخفافيش (إذا كانت صغيرة والضفادع كبيرة بما يكفي)، أما بعض الأنواع فإنها تأكل نوعًا واحدًا، مثل الضفادع التي تأكل النمل أو النمل الأبيض، والضفادع عمومًا شرهة، ويمكنها أن تأكل الحيوانات الميتة، مثل: الكلاب والقطط، والضفادع البرازيلية تأكل الفواكه أيضًا، مثل التوت.
خصائص البرمائيات
- تحتاج البرمائيات إلى الماء للتكاثر؛ لأن بيضها على عكس الزواحف والطيور، يفتقر إلى قشرة منيع، كما أنها تحتاج مياه عذبة لذلك، لكن بعض أنواع البرمائيات تضع بيوضها في مكان آخر.
- يختلف شكل البرمائيات كثيرًا من مرحلة اليرقات إلى مرحلة البلوغ.
- تحتاج البرمائيات البالغة إلى أن تبقى بشرتها رطبة، حتى عندما تكون على الأرض؛ لذلك تقتصر في عيشها على البيئات الرطبة، ولا تعيش عمومًا في المياه المالحة، لكن يمكنها العيش في المياه قليلة الملوحة.
- البرمائيات من ذوات الدم البارد، وهذا يعني أن معدلات التمثيل الغذائي لديها منخفضة، ولا تحتاج إلى تناول الكثير، وتحتوي العديد من البرمائيات على آذان يمكنها اكتشاف الاهتزازات في الهواء أو الماء، مما يساعدها في العثور على فريستها.
- لدى العديد من البرمائيات غدد مخاطية على جلدها، وبعضها سام، وهذا الجلد الخاص هو الذي يسمح للبرمائيات بالتنفس تحت الماء.
هل تتنفس جميع البرمائيات تحت الماء
يمكن لجميع أنواع البرمائيات التنفس تحت الماء، ومع مرورهم بمرحلة التحول، تفقد بعض أنواع البرمائيات قدرتها على التنفس تحت الماء تمامًا؛ لأن التنفس تحت الماء ليس سهلًا للعديد من أنواع البرمائيات، لذلك يحتاجون إلى السطح لتنفس الهواء، لكن إذا كانوا يهربون من مفترس، يمكنهم تلبية احتياجاتهم من الأكسجين الموجود تحت الماء، ويمكن للعديد من الضفادع أن تتنفس من خلال الطين الكثيف أثناء السبات، ومن الممكن أن تستطيع البرمائيات الأرضية حبس أنفاسها لساعات تحت الماء بحسب الحاجة، لكن لا يمكنها التنفس.
الجهاز التنفسي عند البرمائيات
تعتمد البرمائيات الحية على التنفس المائي، ويختلف تنفسها باختلاف الأنواع ومرحلة التطور ودرجة الحرارة والموسم. تتنفس البرمائيات عن طريق تبادل الغازات التنفسية من خلال الجلد والخياشيم الرقيقة القابلة للاختراق، بالإضافة إلى ذلك تستخدم الضفادع ذيلها الكبير الزعانف للتنفس؛ لأن زعانف الذيل تحتوي على أوعية دموية، وهي عبارة عن هياكل تنفسية مهمة بسبب مساحة سطحها الكبيرة، ومع تطور اليرقات البرمائية تتدهور الخياشيم، وفي الضفادع تتدهور زعنفة الذيل، وتقترن بتطور الرئتين، وعندها تبدأ اليرقات المتحولة في القيام برحلات إلى سطح الماء لأخذ أنفاس من الهواء.
رئة البرمائيات
إن رئتي البرمائيات عبارة عن رئتين بسيطتين، تفتقران داخليًا إلى المظهر الإسفنجي المعقد لرئتي الطيور والثدييات، وتتلقى الرئتين عند معظم البرمائيات نسبة كبيرة من إجمالي تدفق الدم من القلب، الذي يتكون من أذينين وبطين واحد، ونتيجة لذلك، تتم تروية الرئتين بالدم غير المؤكسد من الأنسجة الجهازية، وبحلول الوقت الذي تصل فيه اليرقة إلى البلوغ، تكون الرئتان قد تولتا وظيفة الجهاز التنفسي لخياشيم اليرقات، وتختلف المساهمات النسبية للرئتين والجلد، وحتى بعض المناطق من الجلد في تبادل الغازات، باختلاف الأنواع، وفي نفس الأنواع يمكن أن تتغير موسميًا، مثلًا في الضفادع، يحتوي جلد الظهر والفخذين (المناطق المعرضة للهواء) على شبكة شعرية كبيرة من جلد الأجزاء السفلية، وهذا يساهم في تبادل الغازات أكثر.
تتنفس البرمائيات في الطين
البرمائيات لها قدرة فريدة على التكيف مع الوسط المائي والهوائي، على خلاف معظم الكائنات، ما منحها نمطًا خاصًا تتفرد به وأكسبها خصائص من الناحية الفيزيولوجية والسلوكية، من بينها القدرة على التنفس في وسط فقير بالماء والهواء!؛ حيث يمكن أن تتنفس البرمائيات في الطين بشكل جيد.
ساعد تركيب البرمائيات الذي جمع بين الخياشيم والرئتين، على تطوير قدرتها بالتنفس في وسط فقير بالماء والهواء، مثل الطين، حيث تسلك بعض البرمائيات هذا السلوك عند البيات الشتوي أو لغايات التمويه للهرب من المفترسات أو لافتراس غيرها من الطرائد، ومن بين النماذج التي يمكن الإشارة إليها ما يلي:
- الضفدع: يلجأ الضفدع خلال سباته الشتوي إلى طمر نفسه بالطين، حيث يحصل على الأكسجين من خلال المسامات الموجودة في جلده الخارجي، في حين يتوقف عن التنفس الرئوي شبه كليًا.
- أسماك السمندر (الأسماك الرئوية): تقوم أسماك السمّندر بطمر نفسها في حفر طينية، بانتظار الفيضان، إذ تقوم باستخدام كيسها السباحي (المثانة الهوائية) لتوفير ما تحتاج إليه من أكسجين.
- الخنافس المائية: بعض الحشرات المائية التي تُصنف كـ “برمائيات”، تقوم بالغطس في الرمال للاختباء أو نصب شرك لطرائدها، حيث تقوم بحجز كمية من الهواء الجوي بين الشعيرات التي تكسو جسمها، ثم تغطس، وقد أحاطت الجسم بطبقة هوائية تستغلها في التنفس.
كيف يؤثر الوسط الطيني على البرمائيات؟
ينعكس الوسط الفقير بالماء على الفضلات النيتروجينية التي تطرحها البرمائيات، فمن المعروف أن الكائنات تطرح فضلاتها على شكل “أمونيا” شديدة السمية، إلا أن البرمائيات تطرح فضلاتها على شكل “بول” ضعيف السمية، ويلاحظ هذا التحول جليًا في في تركيب أسماك السمندر، حيث أنها تطرح فضلاتها على شكل “أمونيا”، لكن مع بداية بياتها الشتوي في الطين، تتحول فضلاتها النتروجينية إلى بول قليل السمية، ما يعتبر تكيّفًا مع الوسط الفقير إلى الماء مثل الطين.
الحيوانات التي تتنفس بالرئتين
تختلف طرق التنفس التي تلجأ إليها الحيوانات، حيث تتنوع بين الخياشيم بالنسبة للحيوانات المائية، أو الرئتين، بالنسبة للحيوانات البرية، أو كلاهما عندما يتّصل الحديث بالبرمائيات، ولكن هذه القاعدة على العموم، إذ توجد بعض الكائنات استثناءً، وسنتطرق هنا للحديث عن الحيوانات التي تتنفس بالرئتين، رغم أنها قد تكون حيوانات مائية، فضلًا عن ذكر حيوانات أخرى تتنفس بذات الطريقة.
- سلحفاة البحر: تصعد إلى السطح للحصول على الهواء النقي، إذ يسمح لها الهواء الذي جمّعتها في رئتيها بالغوص لمدة لا تقل عن 5 ساعات، ويُمكنها الغوص لمدة أطول من خلال خفض معدل ضربات القلب.
- الضفدع: يقوم بجمع الهواء من خلال الخياشيم، ثم تحدث عملية تبادل الهواء في الفم، ليتم إرساله إلى الرئتين.
- السلمندر: تعتمد أسماك السلمندر على رئتيها إلى جانب مسامات جلدها في عملية التنفس.
- الدلفين: أحد الثدييات التي تعيش في البحار والمحيطات، يتطلب حصولها على الأكسجين الخروج إلى السطح، حيث تقوم بتجميعه من خلال ثقب في الجزء العلوي من الرأس يسمى فتحة الأنف، ثم يمر إلى الحنجرة، بعدها إلى القصبة الهوائية، وصولًا إلى الرئتين.
- الحوت: أحد الثدييات العملاقة التي تستوطن المحيطات، يلزمه الخروج إلى السطح للحصول على الهواء الذي يمده بالطاقة، يقوم الحوت بتبادل ما يقرب من 80 ٪ إلى 90 ٪ من الهواء الموجود في رئتيه.
- الثعابين: من خلال أنبوب صغير يقع في الجزء السفلي من فمها، تستطيع الثعابين أن تحصل على قدر كافٍ من الهواء، حيث تقوم بنقله رئتيها.
- التماسيح: حيوان مفترس يتميّز بعضلاته الضخمة، أحدها ينقل الهواء إلى رئتيه، إذ يندفع الهواء اتجاه واحد فقط عند استنشاقه،وتعمل الرئتين عند التمساح كـ “صمام حياة”، إذ تُعدان السبيل الوحيد لتنفسه خاصة عندما يكون تحت الماء.
يرقات البرمائيات
تمر مرحلة حياة البرمائيات بأطوار متعددة، حيث تقوم الأنثى الحيوانات بوضع البيض في الماء أو حمله في جوفها، ويحيط بالبيض عدة أغشية توفر الرطوبة اللازمة لها، وتُعد “اليرقة”، إحدى المراحل التي تمر فيها البرمائيات قبل الوصول إلى النضج الكامل، فبعد أن تفقس البيوض، تخرج “يرقات البرمائيات”، والتي تبدأ بالتكيف مع نمط الحياة المائية مباشرة.
تطور يرقات البرمائيات
يخضع تحول اليرقات إلى عدة عوامل تعتمد على الوسط الذي تنشأ فيه، و تُعرف عملية التحول التدريجي التي تمر بها اليرقات بـ “التَّشَكُّل”، حيث تتحول يرقات البرمائيات إلى الأطوار اليافعة، وتستمر بعض البرمائيات اليافعة في العيش في المياه، ولكن معظمها يقضي حياته على اليابسة، ويعود معظمها تقريبًا إلى المياه للتزاوج والتكاثر.
وتتطور أعضاء اليرقات خلال عملية التّشكُّل، إذ تتحور خياشيمها لتناسب تغير شكلها وحجمها، كما يزداد حجم أعضائها الداخلية، إذ تملك البرمائيات قلوبًا تتكون من ثلاث غرف، أذينين وبطين واحد، كما لديها مثانة بولية تفرز المخلفات النيتروجينية، حيث تقوم يرقات البرمائيات، بطرح فضلاتها على شكل أمونيا، وعندما تتحول إلى ضفادع أو سلمندر بالغ _مثلًا_ تُحَوِّل فضلاتها إلى بول (يوريا).
ما بعد تطور اليرقات
عند اكتمال تحول اليرقات إلى برمائيات بالغة، تبدأ وظائفها تعمل بشكل كامل وتكتمل صفاتها، حيث يثبت حجمها، وتعتبر بصفة عامة أصغر حجمًا من بقية الفقاريات الأخرى كالأسماك، والطيور، والثدييات، ولا يزيد طول معظمها على 15 سنتيمترًا، ووزن يبلغ 60 غرامًا.
كما أن قنواتها الدمعية وجفونها المتحركة تبدأ بالعمل 100%، إضافة إلى قدرتها على سماع الاهتزازات الموجودة حولها، فضلًا عن أضلاعها وجماجمها والغدد الجلدية، كما أنها تكون قد تخلّصت من بعض الأجزاء الزائدة التي رافقت عملية التحول، مثل القرنية أو الزعانف التي تنمو للضفدع، والجدير ذكره، أن عملية تحول يرقات البرمائيات ويتم تنظيمها من خلال تركيز هرمون الغدة الدرقية في الدم، الذي يُحفز العملية.
