Ο κύκλος ζωής ενός βατράχου, η γαμετογένεση, η γονιμοποίηση και άλλες εποχιακές δραστηριότητες εξαρτώνται από πολλούς εξωτερικούς παράγοντες. Η ζωή σχεδόν όλων των αμφιβίων εξαρτάται από τον αριθμό των φυτών και των εντόμων στη λίμνη, καθώς και από τη θερμοκρασία του αέρα και του νερού. Διακρίνονται διαφορετικά στάδια ανάπτυξης των βατράχων, συμπεριλαμβανομένου του προνυμφικού σταδίου (αυγό - έμβρυο - γυρίνος - βάτραχος). Η μεταμόρφωση ενός γυρίνου σε ενήλικα είναι ένας από τους πιο εντυπωσιακούς μετασχηματισμούς στη βιολογία, καθώς αυτές οι αλλαγές προετοιμάζουν έναν υδρόβιο οργανισμό για την επίγεια ύπαρξη.
Ανάπτυξη βατράχου: φωτογραφία
Στα αμφίβια χωρίς ουρά, όπως οι βάτραχοι και οι φρύνοι, οι μεταμορφωτικές αλλαγές είναι πιο έντονες, σχεδόν κάθε όργανο υφίσταται τροποποίηση. Το σχήμα του σώματος αλλάζει πέρα από την αναγνώριση. Μετά την εμφάνιση των πίσω και των μπροστινών άκρων, η ουρά εξαφανίζεται σταδιακά. Το χόνδρινο κρανίο του γυρίνου αντικαθίσταται από το κρανίο προσώπου του νεαρού βατράχου. Τα κεράτινα δόντια που συνήθιζε ο γυρίνοςτρώγοντας τα φυτά της λίμνης εξαφανίζονται, το στόμα και τα σαγόνια παίρνουν νέο σχήμα, οι μύες της γλώσσας αναπτύσσονται πιο δυνατά, έτσι ώστε να είναι πιο βολικό να πιάσεις μύγες και άλλα έντομα. Το επίμηκες παχύ έντερο, χαρακτηριστικό των φυτοφάγων, βραχύνεται για να προσαρμοστεί στη σαρκοφάγα διατροφή του ενήλικα. Σε ένα ορισμένο στάδιο στην ανάπτυξη των βατράχων, τα βράγχια εξαφανίζονται και οι πνεύμονες αυξάνονται.
Τι συμβαίνει αμέσως μετά τη γονιμοποίηση;
Λίγο μετά τη γονιμοποίηση, το ωάριο αρχίζει να μετακινείται από το ένα κυτταρικό στάδιο στο άλλο κατά τη διαδικασία της διαίρεσης. Η πρώτη διάσπαση ξεκινά από τον πόλο του ζώου και εκτείνεται κάθετα προς τα κάτω στον βλαστικό πόλο, χωρίζοντας το αυγό σε δύο βλαστομερή. Η δεύτερη διάσπαση γίνεται σε ορθή γωνία με την πρώτη, χωρίζοντας το αυγό σε 4 βλαστομερή. Το τρίτο αυλάκι βρίσκεται σε ορθή γωνία με τα δύο πρώτα, όντας πιο κοντά στο ζώο παρά στον βλαστικό πόλο. Διαχωρίζει τις τέσσερις κορυφαίες μικρές χρωματισμένες περιοχές από τις τέσσερις κάτω. Σε αυτό το στάδιο, το έμβρυο έχει ήδη 8 βλαστομερή.
Οι περαιτέρω διαχωρισμοί γίνονται λιγότερο τακτικοί. Ως αποτέλεσμα, ένα μονοκύτταρο ωάριο σταδιακά μετατρέπεται σε μονοκύτταρο έμβρυο, το οποίο σε αυτό το στάδιο ονομάζεται βλαστούλα, το οποίο, στο στάδιο των 8-16 κυττάρων, αρχίζει να αποκτά χωρικές κοιλότητες γεμάτες με υγρό. Μετά από μια σειρά αλλαγών, μια βλάστουλα μονής στιβάδας μετατρέπεται σε έμβρυο δύο στρωμάτων (γαστρούλα). Αυτή η πολύπλοκη διαδικασία ονομάζεται γαστρίωση. Τα ενδιάμεσα στάδια ανάπτυξης βατράχου σε αυτό το στάδιο συνεπάγονταιο σχηματισμός τριών προστατευτικών στρωμάτων: του εξώδερμου, του μεσόδερμου και του ενδόδερμου, τα οποία είναι επίσης γνωστά ως πρωτογενή βλαστικά στρώματα. Αργότερα, οι προνύμφες εκκολάπτονται από αυτά τα τρία στρώματα.
Γυρίνοι (στάδιο προνύμφης)
Το επόμενο στάδιο ανάπτυξης βατράχου μετά το έμβρυο είναι η προνύμφη, η οποία φεύγει από το προστατευτικό κέλυφος ήδη 2 εβδομάδες μετά τη γονιμοποίηση. Μετά τη λεγόμενη απελευθέρωση, οι προνύμφες βατράχου ονομάζονται γυρίνοι, οι οποίοι μοιάζουν περισσότερο με μικρά ψάρια μήκους περίπου 5-7 mm. Το σώμα της προνύμφης περιλαμβάνει ένα διακριτό κεφάλι, κορμό και ουρά. Τον ρόλο των αναπνευστικών οργάνων παίζουν δύο ζεύγη μικρών εξωτερικών βραγχίων. Ένας πλήρως σχηματισμένος γυρίνος έχει όργανα προσαρμοσμένα για κολύμπι και αναπνοή, οι πνεύμονες του μελλοντικού βατράχου αναπτύσσονται από τον φάρυγγα.
Μοναδικές Μεταμορφώσεις
Ο υδρόβιος γυρίνος υφίσταται μια σειρά αλλαγών που τελικά τον μεταμορφώνουν σε βάτραχο. Κατά τη μεταμόρφωση, ορισμένες δομές των προνυμφών μειώνονται και μερικές αλλάζουν. Οι μεταμορφώσεις που ξεκινούν από τη λειτουργία του θυρεοειδούς μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες.
1. Αλλαγές στην εμφάνιση. Τα πίσω άκρα μεγαλώνουν, οι αρθρώσεις αναπτύσσονται, τα δάχτυλα εμφανίζονται. Τα μπροστινά άκρα, ακόμα κρυμμένα από ειδικές προστατευτικές πτυχές, βγαίνουν έξω. Η ουρά συρρικνώνεται, οι δομές της σπάνε και σταδιακά τίποτα δεν μένει στη θέση της. Τα μάτια από τα πλάγια περνούν στην κορυφή του κεφαλιού και γίνονται διογκωμένα, το σύστημα της πλάγιας γραμμής των οργάνων εξαφανίζεται, το παλιό δέρμααπορρίπτεται και αναπτύσσεται ένας νέος, με μεγάλο αριθμό δερματικών αδένων. Οι κεράτινες σιαγόνες πέφτουν μαζί με το δέρμα της προνύμφης, αντικαθίστανται από αληθινές σιαγόνες, αρχικά χόνδρινες και μετά οστεώδεις. Το κενό στο στόμα αυξάνεται σημαντικά, επιτρέποντας στον βάτραχο να τρέφεται με μεγάλα έντομα.
2. Αλλαγές στην εσωτερική ανατομία. Τα βράγχια αρχίζουν να χάνουν τη σημασία τους και εξαφανίζονται, οι πνεύμονες γίνονται όλο και πιο λειτουργικοί. Αντίστοιχες αλλαγές συμβαίνουν στο αγγειακό σύστημα. Τώρα τα βράγχια σταδιακά παύουν να παίζουν ρόλο στην κυκλοφορία του αίματος, περισσότερο αίμα αρχίζει να ρέει στους πνεύμονες. Η καρδιά γίνεται τρίχωρη. Η μετάβαση από μια διατροφή που βασίζεται κυρίως στα φυτά σε μια αμιγώς σαρκοφάγη διατροφή επηρεάζει το μήκος του πεπτικού σωλήνα. Συρρικνώνεται και στρίβει. Το στόμα γίνεται ευρύτερο, τα σαγόνια αναπτύσσονται, η γλώσσα μεγαλώνει, το στομάχι και το συκώτι γίνονται επίσης μεγαλύτερα. Ο Πρόνεφρος δίνει τη θέση του σε μεσοσφαιρικούς οφθαλμούς.3. Αλλαγές στον τρόπο ζωής. Κατά τη μετάβαση από την προνύμφη στο ενήλικο στάδιο ανάπτυξης των βατράχων, με την έναρξη της μεταμόρφωσης, ο τρόπος ζωής ενός αμφιβίου αλλάζει. Ανεβαίνει πιο συχνά στην επιφάνεια για να καταπιεί αέρα και να φουσκώσει τους πνεύμονες.
Ο βάτραχος είναι μια μινιατούρα εκδοχή του ενήλικου βατράχου
Στην ηλικία των 12 εβδομάδων, ο γυρίνος έχει μόνο ένα μικρό υπόλειμμα της ουράς και μοιάζει με μια μικρότερη εκδοχή του ενήλικα, η οποία, κατά κανόνα, ολοκληρώνει έναν πλήρη κύκλο ανάπτυξης στις 16 εβδομάδες. Η ανάπτυξη και τα είδη των βατράχων είναι αλληλένδετα, ορισμένοι βάτραχοι που ζουν σε μεγάλα υψόμετρα ή σε ψυχρά μέρη μπορεί να ζουν στο στάδιογυρίνος όλο το χειμώνα. Ορισμένα είδη μπορεί να έχουν τα δικά τους μοναδικά αναπτυξιακά στάδια που διαφέρουν από τα παραδοσιακά.
Ο κύκλος ζωής ενός βατράχου
Οι περισσότεροι βάτραχοι αναπαράγονται κατά την περίοδο των βροχών, όταν οι λίμνες πλημμυρίζουν με νερό. Οι γυρίνοι, των οποίων η διατροφή διαφέρει από αυτή των ενηλίκων, μπορούν να επωφεληθούν από την αφθονία των φυκιών και της βλάστησης στο νερό. Το θηλυκό γεννά αυγά σε ειδικό προστατευτικό ζελέ κάτω από το νερό ή σε φυτά που βρίσκονται κοντά και μερικές φορές δεν νοιάζεται καν για τους απογόνους. Αρχικά, τα έμβρυα απορροφούν τα αποθέματα του κρόκου τους. Μόλις το έμβρυο μετατραπεί σε γυρίνο, το ζελέ διαλύεται και ο γυρίνος βγαίνει από το προστατευτικό του κέλυφος. Η ανάπτυξη των βατράχων από τα αυγά στα ενήλικα συνοδεύεται από μια σειρά σύνθετων αλλαγών (εμφάνιση άκρων, μείωση της ουράς, εσωτερική αναδιάρθρωση οργάνων κ.λπ.). Ως αποτέλεσμα, ένα ενήλικο άτομο ενός ζώου στη δομή, τον τρόπο ζωής και τον βιότοπό του διαφέρει σημαντικά από τα προηγούμενα στάδια ανάπτυξής του.
