Articles

Amfibieën

De levende amfibieën (kikkers, padden, salamanders en caecilia’s) zijn afhankelijk van de ademhaling in het water in een mate die varieert met de soort, de ontwikkelingsfase, de temperatuur en het seizoen. Met uitzondering van enkele kikkersoorten die eieren op het land leggen, beginnen alle amfibieën hun leven als larven die volledig in het water leven. De uitwisseling van gassen geschiedt via de dunne, gasdoorlatende huid en de kieuwen. Naast deze structuren gebruiken kikkerdikkopjes hun grote staartvinnen voor de ademhaling; de staartvinnen bevatten bloedvaten en zijn belangrijke ademhalingsstructuren vanwege hun grote oppervlak. Naarmate de amfibielarven zich ontwikkelen, degenereren de kieuwen (en bij kikkers de staartvin), ontwikkelen zich gepaarde longen, en beginnen de metamorfoserende larven uitstapjes naar het wateroppervlak te maken om lucht te halen.

De longen van amfibieën zijn eenvoudige zakachtige structuren die inwendig niet het complexe sponsachtige uiterlijk hebben van de longen van vogels en zoogdieren. De longen van de meeste amfibieën ontvangen een groot deel van de totale bloedstroom van het hart. Hoewel de hartkamer van de amfibieën onverdeeld is, is er verrassend weinig vermenging van bloed uit de linker en rechter boezemskamers binnen de enkele hartkamer. Bijgevolg worden de longen hoofdzakelijk doorbloed met zuurstofarm bloed uit de systemische weefsels.

Tegen de tijd dat de larve de volwassen vorm heeft bereikt, hebben de longen de ademhalingsfunctie van de larvale kieuwen overgenomen. Enkele soorten salamanders (bijvoorbeeld de axolotl) metamorfoseren nooit tot het volwassen stadium, en hoewel zij longen ontwikkelen om te kunnen ademen, behouden zij hun hele leven hun uitwendige kieuwen. Een andere uitzondering op het gebruikelijke patroon van de ademhalingsontwikkeling is te zien bij de Plethodontidae familie van salamanders, die bij de metamorfose hun kieuwen verliezen, maar als volwassen dieren nooit longen ontwikkelen; in plaats daarvan vindt de gasuitwisseling volledig plaats via de huid. Bij bijna alle amfibiesoorten blijft de huid als volwassene een belangrijke rol spelen bij de gasuitwisseling.

De relatieve bijdragen van longen en huid, en zelfs lokale delen van de huid, aan de gasuitwisseling verschillen bij verschillende soorten en kunnen bij dezelfde soort per seizoen veranderen. Bij kikkers bevat de huid van de rug en de dijen (de aan de lucht blootgestelde delen) een rijker capillairnetwerk dan de huid van de onderpoten en draagt daardoor meer bij tot de gasuitwisseling. De watersalamander Triton maakt gebruik van zowel long- als huidademhaling, waarbij de huid ongeveer 75 procent van de ademhalingscapillairen bevat. Het andere uiterste is de boomkikker Hyla arborea, die veel minder aquatisch is, en wiens longen meer dan 75 % van het ademhalingscapillairoppervlak bevatten. Gelijkaardige verschillen worden zelfs aangetroffen bij nauw verwante vormen: Bij de relatief meer op het land levende kikker Rana temporaria is de zuurstofopname via de longen ongeveer driemaal zo groot als via de huid; bij R. esculenta, die meer beperkt is tot het water, functioneren de longen en de huid ongeveer gelijk voor de opname van zuurstof. Bij beide soorten wordt kooldioxide hoofdzakelijk via de huid afgevoerd; in feite lijkt de huid bij amfibieën in het algemeen een belangrijke bron van kooldioxide-uitwisseling te zijn.

In gematigde klimaten leidt, wanneer de winter nadert, de koudere omgevingstemperatuur (en dus een lagere lichaamstemperatuur) tot een duidelijke verlaging van de stofwisselingssnelheid bij amfibieën. Terrestrische soorten (b.v. padden en sommige salamanders) graven zich in de grond in om te overwinteren. Aquatische soorten graven zich in in de modder op de bodem van meren of vijvers. Omdat hun stofwisseling in de winter veel lager is, kan voor voldoende gasuitwisseling worden gezorgd door de huid, zowel in land- als waterhabitats.

Het mechanisme van longinademing bij amfibieën is het pompmechanisme in de mondholte (mond-keel) dat ook functioneert bij luchtademende vissen. Om inspiratie op te wekken wordt de mondbodem naar beneden gedrukt, waardoor lucht via de neusgaten in de mondholte wordt gezogen. De neusgaten worden dan gesloten en de mondbodem wordt omhoog gebracht. Hierdoor ontstaat een positieve druk in de mondholte en wordt lucht via het open glottis in de longen gedreven. De uitademing gebeurt door het samentrekken van de spieren van de lichaamswand en de elastische terugslag van de longen, die er beide voor zorgen dat het gas via het open strotklepje uit de longen wordt gedreven. Bij aquatische amfibieën kan ook de druk van het water op de lichaamswand de uitademing bevorderen. Veel amfibieën vertonen ritmische schommelingen van de mondbodem tussen perioden van longinademing; men denkt dat deze schommelingen een rol spelen bij de reukzin doordat zij een gasstroom op gang brengen over de oppervlakken van het reukepitheel.

Laat een antwoord achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *