兩棲動物對我們來說並不陌生,像青蛙、蟾蜍等都屬於兩棲動物,兩棲動物屬脊椎動物亞門的一綱,它是原始的、初登陸的、具五趾型四肢的變溫動物。幼體生活在水中,而成體生活在陸地上。兩棲動物最大的特點是能冬眠。除南極洲和海洋性島嶼外,兩棲動物遍布全球。
什麼是兩棲動物
兩棲動物既能在水中生活,又能在陸地上生存,是一種由水生到陸生的過渡型生物,它們一般在水中產卵,幼體發育成熟後成為能登陸生活的成體。它們屬於體溫不恒定的冷血動物,因此它們既不能在海洋中生活,也不能在荒漠中生活,在寒冷或酷熱的季節裏兩棲動物需要冬眠或是夏眠。
兩棲動物的呼吸方法
所有的動物都需要氧氣才能生存。兩棲動物通過呼吸既可以吸進空氣中的氧氣,又可以吸進水中的氧氣。兩棲動物血管上有很薄的一層潮濕表麵,氧氣穿過這層表麵進入血液,然後血液載著氧氣流遍動物的全身,到達需要氧氣的部位。在變為成體之前,多數兩棲動物的幼體要在水中生活。開始時它們沒有肺,隻是通過羽狀鰓進行呼吸。鰓中有大量的小血管,能從水中吸取氧氣。鰓可在體外也可在體內,這取決於幼體的年齡或兩棲動物的種類。兩棲動物成年後多數隻用肺呼吸。肺就像是體內很薄的囊,與微小的血管相連。兩棲動物把空氣吸入肺,氧氣就逐步進入血管。
兩棲動物不僅能用肺呼吸,還能通過皮膚進行呼吸。它們的皮膚很薄,光滑且濕潤,上麵覆蓋一薄層叫黏液的物質。表皮下還有許多血管。氧氣在黏液外溶解,並從這裏進入皮下血管。
另外,兩棲動物還能通過嘴裏濕潤的襯層呼吸。空氣通過皮膚進入體內,皮膚裏麵排列著許多血管,這樣氧可以滲入體內。兩棲類的皮膚起到輔助呼吸的作用。
兩棲動物的體溫控製
當兩棲動物覺得冷時,行動就會慢下來,因此它們必須保持體溫,從而保持活躍。與恒溫動物不同,兩棲動物感覺冷時,必須從外界取暖。比如,它們會坐在陽光下取暖,一旦暖和了就又回到陰涼處以便讓身體體溫穩定下來。當兩棲動物設法取暖時,它身上濕潤的皮膚會給自己帶來麻煩。皮膚上黏液中的水分變成水蒸氣,在這個過程中會消耗許多熱量,這樣兩棲動物的體溫就涼下來。這也意味著,它會失去許多水分,從而麵臨幹燥的危險。這就是為什麼兩棲動物在潮濕地區生活的原因之一。然而有些生活在幹燥地區的青蛙能躲在一米多深的地下,呆上六個月直到雨季來臨,它們的皮膚形成一層薄殼,有助於防止體內水分的蒸發。
在一些國家,兩棲動物在寒冷的冬季不能得到足夠的熱量保持活躍。在這種情況下,兩棲動物會尋找一個地方,如在滿是泥的塘底躲避低溫。這時,它就進入一種像睡覺的狀態,叫冬眠。冬眠期間,心髒跳動緩慢,體溫也很低。兩棲動物也停止用肺呼吸而是通過皮膚得到全部的氧,有幾種生活在北美洲的青蛙確實能在十分寒冷的條件下生存。青蛙體內大部分水分變成冰,但它還可以活著。
兩棲動物的血液循環
兩棲動物的心髒位於體腔前端胸骨背麵,被包圍在心腔內,其後是紅褐色的肝髒。在心髒腹麵用鑷子夾起半透明的圍心膜並剪開,心髒便暴露出來。從腹麵觀察心髒的外形及其周圍血管。心房:心髒前部的兩個薄壁有皺襞的囊狀體,左右各一。心室:一個,連於心房之後的厚壁部分,圓錐形,心室尖向後。在兩心房和心室交界處有明顯的冠狀溝,緊貼冠狀溝有黃色脂肪體。動脈圓錐:由心室腹麵右上方發出的一條較粗的肌質管,色淡。其後端稍膨大,與心室相通。其前端分為兩支,即左右動脈幹。靜脈竇:在心髒背麵,為一暗紅色三角形的薄壁囊。其左右兩個前角分別連接左右前大靜脈,後角連接後大靜脈。靜脈竇開口於右心房。在靜脈竇的前緣左側,有很細的肺靜脈注入左心房。兩棲動物的心髒由水生過渡到陸生,產生了肺,血液循環也隨之發生了改變,除了體循環外,並有經過肺的肺循環。同時,心房已分隔為左右兩部分。體靜脈帶來的缺氧的靜脈血彙集入靜脈竇後,再通入右心房。肺靜脈內充氧的動脈血進入左心房,使它們分而不混。但心室還隻有一個,因為心室壁上的肌肉柱呈海綿狀,能吸進血液,從而減少了從兩個心房來的血液的混合程度。又由於動脈圓錐偏於心室的右方,且動脈圓錐內有一個螺旋瓣,因此當心室收縮時,心室右部的缺氧的靜脈血首先壓出,進入肺動脈;其次流出的混合血進入主動脈弓;最後是心室左方的含氧的動脈血進入頸總動脈,循環到頭部,保證了腦部氧的供應。由於兩棲動物隻有一個心室,雖然有一定機製保證含氧高的血與含氧低的血不相混合,但畢竟是不完全的雙循環,二類血在心室中總有一部分相混,故兩棲類輸氧效率不高。
兩棲動物的冬眠
當氣候漸漸變冷,食物缺乏的時候,兩棲動物就進入冬眠狀態,從而減少機體新陳代謝,使其維持在一個比較低的基礎代謝消耗範圍內,以期獲得更大的生存空間,從而適應變化的內外環境。所以,冬眠現象是動物生存鬥爭中對不良環境適應的一種方法。
兩棲動物冬眠時,一冬不吃東西也不會餓死。因為冬眠以前,它們早就開始了冬眠的準備工作。這些動物冬眠前的準備工作很特殊,那就是從夏季開始,便在自己的身體內部儲存大量的營養物質,足夠滿足整個冬眠過程中身體需要的基礎代謝消耗。盡管在身體內積累大量營養物質,可是冬眠期長達數月之久,怎麼夠用呢?原來兩棲動物冬眠期間,伏在窩裏不吃也不動,或者很少活動,呼吸次數減少,體溫下降,血液循環減慢,新陳代謝非常微弱,所消耗的營養物質也就相對大大減少了,所以體內儲藏的營養物質是足夠供應的。等到身體內所儲藏的營養物質幾乎要用光時,冬眠期也將結束了。