Amphibien können für Menschen, die sich nicht mit ihnen auskennen, ein ziemliches Rätsel sein. Trotz ihres äußeren Erscheinungsbildes sind diese Lebewesen eigentlich Kaltblüter. Dadurch reagieren sie besonders empfindlich auf ihre Umgebung und haben ziemliche Schwierigkeiten, ihre Körpertemperatur zu regulieren. Dies ist vor allem in kühlen Klimazonen problematisch und kann Krankheiten verursachen und sogar ihre Lebensspanne verkürzen. Glücklicherweise sind nicht alle Amphibien gleich geschaffen. Es ist möglich, ihre Körpertemperatur so weit zu erhöhen, dass sie von einem normalen Säugetier fast nicht mehr zu unterscheiden sind.
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Amphibien-Biologie
Amphibien sind Kaltblüter, weil sie die Fähigkeit verloren haben, ihre Körpertemperatur zu regulieren, hauptsächlich aufgrund von Umweltfaktoren. So seltsam es auch erscheinen mag, die Erklärung für dieses Phänomen lässt sich bis in ihre frühe Evolutionsgeschichte zurückverfolgen. Bevor wir uns den Gründen dafür zuwenden, ist es wichtig, die allgemeine Anatomie und Physiologie einer Amphibie zu verstehen. Lassen Sie uns zunächst einen Blick auf ihre äußere Anatomie werfen:
Amphibien haben vier schwanzartige Hinterbeine, oder genauer gesagt, Hinterbeine. Die beiden mittleren Beine sind zu einer einzigen, längeren Gliedmaße verschmolzen, auf der die Kreatur läuft. Die beiden äußeren Beine sind länger als das innere Paar und enden in einem etwas modifizierten Fuß, bei dem zwei Zehen nach vorne und zwei nach hinten zeigen. Dies sind die ‚Krallen‘ einer Amphibie, die dem Tier helfen, sich aufrecht zu halten, während es an Land geht. Der Körper einer Amphibie ist in neun verschiedene Teile unterteilt, die als ‚Kategorien‘ bezeichnet werden. Jeder dieser Teile ist mit einer dicken Schicht kollagenen Gewebes, der Faserscheide, ausgekleidet. Dadurch wird verhindert, dass die inneren Organe und andere wichtige Gewebe durch die raue Umgebung, in der sie leben, beschädigt werden. Diese Art von Schutzmechanismus ist einer der Gründe, warum die meisten Amphibienarten (und insbesondere Kaimane) als ‚Kaltblüter‘ eingestuft werden.
Anatomie einer Amphibie
Die Anatomie einer Amphibie ist ziemlich einzigartig und ermöglicht es den Kreaturen, eine Vielzahl von Umgebungen zu bewohnen. Werfen Sie einen Blick auf das folgende Diagramm, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie Amphibien aufgebaut sind:
Jeder der neun Körperteile der Amphibien ist durch Septen gegliedert, d.h. durch starke Ringe aus Muskelgewebe, die die inneren Organe voneinander trennen und sie vor Schäden schützen. Während die meisten anderen Tiere Bauchwände, Bauchfellmembranen und andere umgebende Organe haben, sind Amphibien ziemlich einzigartig, da sie keine solchen Organe haben. In einigen Fällen, wie bei Kaimanen und einigen anderen, sind die Septen so dick, dass sie den gesamten Magen und Darm vollständig umschließen. Dies ist höchstwahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass Amphibien eine ungewöhnlich hohe Stoffwechselrate haben, was zu einem erhöhten Bedarf an Nährstoffen führt. Im Falle der Kaimane verhindern die dicken Septen, dass das Tier seine Nahrung zu schnell verdaut, wie es bei dünneren Septen der Fall wäre. Dies verhindert auch, dass das Tier sich überfrisst, was zu Fettleibigkeit und anderen damit verbundenen Krankheiten führen könnte. Diese Art des Fressverhaltens wird als Hyperphagie bezeichnet. Der Körper einer Amphibie ist stark unterteilt, was den Tieren hilft, ihre Körpertemperatur viel effektiver zu regulieren als andere Tierarten. Das liegt vor allem daran, dass das Innere ihres Körpers eng miteinander verbunden ist und wie ein Motor funktioniert, wobei die Extremitäten und Organe die Kolben sind. Das folgende Diagramm soll diesen Punkt verdeutlichen:
Im Körper einer Amphibie befinden sich die wichtigsten Organe im Brust- und Bauchraum. Das Herz, die Lunge und die Leber befinden sich hier, ebenso wie die Nieren. Auch die Milz wird aufgrund ihrer wichtigen Rolle bei der Produktion von Antikörpern oft zu den lebenswichtigen Organen gezählt. Alle diese inneren Organe sind durch eine dicke äußere Membran oder Tunika vor der äußeren Umgebung geschützt, die verhindert, dass Bakterien oder andere Fremdstoffe in den Körper gelangen. Zusätzlich zu dieser Schutzschicht enthalten die inneren Organe einer Amphibie noch einen weiteren wichtigen Abwehrmechanismus, das so genannte Uropattern, das das Fortpflanzungssystem des Tieres wirksam schützt. Das Uropattern ist eine Ansammlung von Schließmuskeln rund um die Harnröhre, dem Durchgang von der Blase zur Außenseite des Körpers. Diese Schließmuskeln sind fest gewickelt und verhindern, dass Urin austritt und das Tier möglicherweise überschwemmt oder ertrinkt. Um sich die Zeit zu vertreiben, geben Amphibien laute Geräusche von sich, wie z.B. Quaken, Zirpen oder Grunzen, die über dem Rauschen des Wassers zu hören sind. Dies sind die Grundlagen der Amphibienbiologie – lassen Sie uns nun darüber sprechen, warum dies der Fall ist.
Warum sind Amphibien kaltblütig?
Amphibien sind Kaltblüter, weil sie die Fähigkeit verloren haben, ihre Körpertemperatur zu regulieren, hauptsächlich aufgrund von Umweltfaktoren. Werfen wir einen genaueren Blick auf diese Faktoren und wie sie zusammenwirken, um die einzigartige Anatomie einer Amphibie zu schaffen:
Temperatur
Der erste und wichtigste Faktor, der die Körpertemperatur eines Tieres beeinflusst, ist die Umgebung, in der es lebt. Im Falle der Amphibien ist die Umgebung, in der sie leben, weitgehend für die Form ihres Körpers verantwortlich und bestimmt, welche Art von Blut sie haben. Der Grund dafür ist, dass Amphibien Ektothermen sind, was einfach bedeutet, dass sie zur Regulierung ihrer Körpertemperatur von ihrer Umgebung abhängig sind. Mit anderen Worten, sie brauchen die Umgebung, um die richtige Temperatur zu halten. Die Frage ist also: Werden Amphibien auf der richtigen Temperatur gehalten?
So seltsam es auch klingen mag, die Antwort lautet ja, und das liegt vor allem daran, dass Amphibien Wasserlebewesen sind. Wie Sie vielleicht wissen, gehören Fische zu den Ektothermen, und es ist bekannt, dass ihre Körpertemperaturen extrem stabil sind. Das liegt vor allem daran, dass Fische durch ihre Umgebung immer auf nahezu derselben Temperatur gehalten werden. In der aquatischen Umwelt wird die Temperatur einer Amphibie durch die Menge an Licht bestimmt, die in das Wasser eindringt. Wenn die Lichtmenge zunimmt, steigt auch die Körpertemperatur des Tieres. Dadurch reagieren Amphibien sehr empfindlich auf ihre Umgebung und die Veränderungen, die um sie herum stattfinden. Wenn sich das Wasser, in dem sich das Tier aufhält, beispielsweise durch vulkanische Aktivitäten erwärmt, ist die gesamte Population dieser Art betroffen, da sie alle gleichzeitig versuchen, sich zu paaren und zu vermehren. Dies kann in einigen Fällen zu einer Massenhysterie oder sogar Panik während der sensiblen Perioden des Jahres, insbesondere im Sommer, führen.
Sauerstoff
Neben der Temperatur ist der zweitwichtigste Faktor, der die Körpertemperatur eines Tieres bestimmt, die Menge an Sauerstoff in seiner Umgebung. Einfach ausgedrückt: Je mehr Sauerstoff vorhanden ist, desto höher ist die Körpertemperatur. Das liegt daran, dass Tiere eine bestimmte Menge an Sauerstoff benötigen, um ihre maximale Leistungsfähigkeit zu erreichen. Wenn die Sauerstoffmenge steigt, erhöht sich auch die Stoffwechselrate des Tieres. Dies wiederum führt zu einem Anstieg der Körpertemperatur des Tieres. Wenn die Sauerstoffmenge in der Umgebung einer Amphibie niedrig ist, wird sie träge und unterernährt. Dies wiederum beeinträchtigt ihr Immunsystem und ihre allgemeine Gesundheit. Das folgende Diagramm, das Sie auf der PD-Website finden, zeigt, wie der Sauerstoffgehalt in der Umgebung die Körpertemperatur eines Tieres beeinflusst:
Was könnte also dazu führen, dass der Sauerstoffgehalt in der Umgebung einer Amphibie sinkt? Es gibt viele verschiedene Faktoren, von denen der wichtigste die Anwesenheit von Bakterien im Wasser ist. Zwar stellen nicht alle Bakterienarten das gleiche Risiko für die Gesundheit des Tieres dar, aber einige Bakterienarten, wie z. B. Vibrio, können bei Amphibien eine schwere Krankheit, die so genannte Hypoxie, hervorrufen. Dies liegt vor allem daran, dass die Bakterien den Sauerstoff in der Umgebung verbrauchen können, während das Immunsystem des Tieres geschwächt ist, so dass es sehr anfällig für Infektionen ist. In einigen Fällen kann die Hypoxie für das Tier sogar tödlich sein.