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第6章 动物王国(5)

两栖动物不仅能用肺呼吸,还能通过皮肤进行呼吸。它们的皮肤很薄,光滑且湿润,上面覆盖一薄层叫黏液的物质。表皮下还有许多血管。氧气在黏液外溶解,并从这里进入皮下血管。

另外,两栖动物还能通过嘴里湿润的衬层呼吸。空气通过皮肤进入体内,皮肤里面排列着许多血管,这样氧可以渗入体内。两栖类的皮肤起到辅助呼吸的作用。

两栖动物的体温控制

当两栖动物觉得冷时,行动就会慢下来,因此它们必须保持体温,从而保持活跃。与恒温动物不同,两栖动物感觉冷时,必须从外界取暖。比如,它们会坐在阳光下取暖,一旦暖和了就又回到阴凉处以便让身体体温稳定下来。当两栖动物设法取暖时,它身上湿润的皮肤会给自己带来麻烦。皮肤上黏液中的水分变成水蒸气,在这个过程中会消耗许多热量,这样两栖动物的体温就凉下来。这也意味着,它会失去许多水分,从而面临干燥的危险。这就是为什么两栖动物在潮湿地区生活的原因之一。然而有些生活在干燥地区的青蛙能躲在一米多深的地下,呆上六个月直到雨季来临,它们的皮肤形成一层薄壳,有助于防止体内水分的蒸发。

在一些国家,两栖动物在寒冷的冬季不能得到足够的热量保持活跃。在这种情况下,两栖动物会寻找一个地方,如在满是泥的塘底躲避低温。这时,它就进入一种像睡觉的状态,叫冬眠。冬眠期间,心脏跳动缓慢,体温也很低。两栖动物也停止用肺呼吸而是通过皮肤得到全部的氧,有几种生活在北美洲的青蛙确实能在十分寒冷的条件下生存。青蛙体内大部分水分变成冰,但它还可以活着。

两栖动物的血液循环

两栖动物的心脏位于体腔前端胸骨背面,被包围在心腔内,其后是红褐色的肝脏。在心脏腹面用镊子夹起半透明的围心膜并剪开,心脏便暴露出来。从腹面观察心脏的外形及其周围血管。心房:心脏前部的两个薄壁有皱襞的囊状体,左右各一。心室:一个,连于心房之后的厚壁部分,圆锥形,心室尖向后。在两心房和心室交界处有明显的冠状沟,紧贴冠状沟有黄色脂肪体。动脉圆锥:由心室腹面右上方发出的一条较粗的肌质管,色淡。其后端稍膨大,与心室相通。其前端分为两支,即左右动脉干。静脉窦:在心脏背面,为一暗红色三角形的薄壁囊。其左右两个前角分别连接左右前大静脉,后角连接后大静脉。静脉窦开口于右心房。在静脉窦的前缘左侧,有很细的肺静脉注入左心房。两栖动物的心脏由水生过渡到陆生,产生了肺,血液循环也随之发生了改变,除了体循环外,并有经过肺的肺循环。同时,心房已分隔为左右两部分。体静脉带来的缺氧的静脉血汇集入静脉窦后,再通人右心房。肺静脉内充氧的动脉血进入左心房,使它们分而不混。但心室还只有一个,因为心室壁上的肌肉柱呈海绵状,能吸进血液,从而减少了从两个心房来的血液的混合程度。又由于动脉圆锥偏于心室的右方,且动脉圆锥内有一个螺旋瓣,因此当心室收缩时,心室右部的缺氧的静脉血首先压出,进入肺动脉;其次流出的混合血进入主动脉弓;最后是心室左方的含氧的动脉血进入颈总动脉,循环到头部,保证了脑部氧的供应。由于两栖动物只有一个心室,虽然有一定机制保证含氧高的血与含氧低的血不相混合,但毕竟是不完全的双循环,二类血在心室中总有一部分相混,故两栖类输氧效率不高。

两栖动物的冬眠

当气候渐渐变冷,食物缺乏的时候,两栖动物就进入冬眠状态,从而减少机体新陈代谢,使其维持在一个比较低的基础代谢消耗范围内,以期获得更大的生存空间,从而适应变化的内外环境。所以,冬眠现象是动物生存斗争中对不良环境适应的一种方法。

青蛙两栖动物冬眠时,一冬不吃东西也不会饿死。因为冬眠以前,它们早就开始了冬眠的准备工作。这些动物冬眠前的准备工作很特殊,那就是从夏季开始,便在自己的身体内部储存大量的营养物质,足够满足整个冬眠过程中身体需要的基础代谢消耗。尽管在身体内积累大量营养物质,可是冬眠期长达数月之久,怎么够用呢?原来两栖动物冬眠期间,伏在窝里不吃也不动,或者很少活动,呼吸次数减少,体温下降,血液循环减慢,新陈代谢非常微弱,所消耗的营养物质也就相对大大减少了,所以体内储藏的营养物质是足够供应的。等到身体内所储藏的营养物质几乎要用光时,冬眠期也将结束了。

冬眠过后的动物,身体显得非常瘦弱,醒来后要吞食大量食物来补充营养,以尽快恢复身体常态。动物为什么能冬眠?对此人类已经探索了一百多年。近年来,美国科学家终于揭开了这个谜底。实验证明,在一些动物的血液中存在着一种能够诱发动物冬眠的物质。经过无数次试验,科学家终于提炼出了这种诱发物质,这是一种类似荷尔蒙的特殊蛋白质,被称为“冬眠激素”。科学家指出,动物冬眠是一种对不利环境的适应,寒冷、饥饿、疾病对冬眠动物是无能为力的。动物在冬眠中,一方面是由于在冬眠的状态下,体温降低,能减少98%的代谢活动而适应外环境,造成了整个生理活动的“沉睡”状态,也就是生命过程相对延长了,从而动物的寿命也就延长了;另一方面刺激机体进行应激反应,重新调整机体内环境所存在的种种隐患,产生了推陈出新、优胜劣汰、脱胎换骨之效,从而使动物防治了种种疾病。对于动物冬眠而言,它既是一个适应外环境而延续生命的调节过程,又是一个适应内环境而防治疾病的调节过程。所以说,作为低级动物的动物而言,动物冬眠现象是其适应环境生存的一项重要功能。

两栖动物的防卫能力

两栖动物会被哺乳动物、鸟类、爬行动物和其他别的动物吃掉。因此两栖动物需要一些抵制攻击的措施。最好的方法之一就是把自己隐藏起来。如果遇到危险,许多两栖动物会呆着不动并隐藏起来。有的还有保护色帮助它们伪装起来,与周围环境融为一体。

蚓螈能在地下挖洞从而很好地隐藏起来。有些两栖动物根本不需要藏起来。它们有十分鲜艳的颜色,就像要吸引注意力一样。实际上它们的颜色是个警告。这种两栖动物皮肤上有能产生毒液的腺体。其他动物很快就了解这样的两栖动物不好吃。有些蛙类毒性很大,所有吃它的动物都会中毒而死。有几种没毒的两栖动物也模仿有毒动物的颜色,因此它们也不会被吃掉。

许多青蛙和蟾蜍能使自己看上去很大,以吓住攻击者。它们吹气使自己膨胀。除了使自己看上去不可侵犯之外,还使自己看起来很难被吞下。

有时蝾螈会放弃自己的尾巴而逃跑。受到攻击时,它们将自己的尾巴断掉,攻击者的注意力就会被吸引到扭动的断尾上,这样蝾螈就跑掉了。

两栖动物的行动方式

两栖动物以各种不同的方式移动。无腿蚓螈会在软地里挖洞,它们的头部肌肉强壮,可以像鱼游泳一样左右弯曲进入地下。

大多数青蛙和蟾蜍的后腿比前腿要长得多。青蛙的后腿通常很有力,用于跳跃。它用大腿强劲的肌肉伸直后腿,使劲一蹬从而推动自己在空中跃过。当青蛙在地上行走时也用前腿。蟾蜍并不像青蛙那样跳跃,它们在地上齐足跳跃或行走。所有的青蛙和蟾蜍几乎以同样的方式游泳——后腿蹬水,身体向前伸展,用前腿掌握方向。后脚趾间的蹼有助于两栖动物更有效地推动前进,就像潜水员的脚蹼一样。有些生活在林中的青蛙能在空中短距离滑翔。滑翔时它们展开手指间和脚趾间的蹼,蹼就像是小降落伞,使青蛙慢慢下落,在空中停留较长时间。生活在地面上的水螈和蝾螈站立时两脚分得很开,行走时身体左右弯曲以便使自己的步伐尽可能大。水中的水螈很少用腿,它们游泳时整个身体呈s形前进,有点像鱼。

两栖动物的求偶

像大多数动物一样,两栖动物在繁殖期要寻找配偶。所有的雌性两栖动物都产卵,卵被雄性两栖动物受精后,就能生出幼体。

许多两栖动物,特别是青蛙和蟾蜍,会回到自己出生的池塘或小溪寻找配偶。它们常常要走上几千米才能到达那里。一般来说,大量的雄蛙会首先到达。开始的时候,这些雄蛙很安静,但几天后就开始“歌咏”表演了。这种叫喊比赛实际上是一场领地之战,通常叫声最响亮的会赢得雌蛙的芳心。以后,雌蛙到来,雄蛙会用一种不同于战斗叫声的叫喊设法吸引它们。水螈并不叫喊,雄螈用尾巴冲向雌螈跳舞并发出一种特殊的气味以吸引雌螈。

大多数雌蛙会在水中产卵。产卵前,雄蛙爬到雌蛙的背上。当雌性产卵时,雄性向卵上射出一种乳状液体使蛙卵受精。雄水螈和蝾螈会产生叫精子包囊的小小胶状团,雌性把这些小团弄进身体上一个特殊的叫泄殖腔的开口内。在雌性体内这些胶状精子包囊液化,在卵子产出之前为其受精。雄蝾螈能直接在雌性体内为卵子受精。有些种类的雌水螈和蝾螈并不产卵,受精卵在雌性体内直接长成小螈。

两栖动物的典型代表

蛙和蟾蜍大约占所有两栖动物总数的90%。它们身材短小,后腿有力,而且没有尾巴。蛙是一个跳跃天才,它们通常在地上跳跃前进,并且跳得很高。蟾蜍一般是爬行前进,大都生活在陆地上。

蛙的身型十分适合跳跃,后腿长而有力,能跳得很高;前腿较短,可以在落地时起到缓冲作用。

雄性蛙和蟾蜍一般以优美的歌声来吸引异性。它们的“曲调”也各不相同,有的呱呱地叫,有的吱吱地叫,有的甚至发出啸叫声,还有的鼓起喉囊,令叫声更响亮。

树蛙的一生基本上是在树上度过的。树蛙细长的脚趾上有趾垫,具有吸盘功能。雌树蛙将卵产在池塘边悬垂在空中的大树叶上,蝌蚪孵出以后,便会掉入水中,长成成体再爬上树。

蟾蜍俗称癞蛤蟆,但其实它们一点也不癞。蟾蜍捉虫子的速度非常快,其本领比青蛙还要高,称得上是“百发百中”。有人统计过,一只蟾蜍在三个月里能够吃掉一万多只害虫。

牛蛙是北美洲最大的蛙类,它们常常生活在湖泊里和长满水草的浅滩上。牛蛙的食物品种很多,只要它能吞得下,就绝不会放过。它们主要在夜里捕食鱼、乌龟、老鼠,甚至小鸟。

在亚洲和中美洲,生活着一些长有宽大蹼足的蛙,蹼足完全伸展开来可以使蛙从一棵树上飞到另一棵树上,以逃避敌人,这一跳可达十五米以上。

绿蟾身上布满了块状的亮绿色图案,其余部分则呈淡褐色,看上去像是穿了一件迷彩服,这身“迷彩服”能在它们活动时起到很好的伪装效果。在温暖的地方,绿蟾常常居住在房屋附近,有时会聚在灯下捕食喜光的昆虫。

角蛙长着一张宽大的嘴巴和两只向外突出的眼睛,眼睛上方长了一个角状突起,以保护眼睛。角蛙经常将自己埋在泥土中,瞪着两只大眼睛,安静地等待猎物闯入自己的视线。一旦发现目标,它便跃出泥土,将猎物一口吞下。

非洲爪蟾生活在非洲南部的池塘和湖泊里。它们的眼睛和鼻孔都朝上,可以露出水面观察周围的事物,并且能够呼吸。雌爪蟾将卵产在水中的植物或枯叶上,产完以后便不再过问了。

欧洲黄条蟾总是生活在近海的沙质地区。黄条蟾的背上有一条鲜明的黄色条纹,非常容易识别。它们的叫声像一台轰鸣的机器,异常响亮。虽然它们每次鸣叫只持续几秒钟,但在2000米以外的地方都能听到。

雌产婆蟾蜍产下串卵后,雄产婆蟾蜍便会把它们缠在自己的后腿和背上,以此来保护卵的安全。雄产婆蟾蜍还经常把卵放入水中,使它们保持湿润。在卵孵化出来之前,雄产婆蟾蜍会一直保护着它们。

蛙的皮肤比蟾蜍的皮肤光滑,腿也更加修长。蟾蜍的皮肤长满了疣状的突起,看上去疙疙瘩瘩的。绝大多数的蛙都生活在水里或是靠近水的地方。蛙的脚长着蹼,能够在水中游动,而蟾蜍则经常在陆地上生活。

神奇的有尾两栖动物

有尾两栖动物现存约360多种,它们有的住在陆地的潮湿地带,在水里产卵;有的一生都离不开水。有尾两栖动物的生存本领很强,甚至失去一只眼睛或腿,也能继续生存。

蝾螈科属有尾目的一科。虎纹真螈是陆地上最长的有尾两栖动物,体长可达0.4米。虎纹真螈生活在北美洲潮湿的平原、草地或山林中,到晚上才出来捕食蚯蚓和蜗牛。

成体红蝾螈,其体色是鲜红色的,但随着年龄的增长,颜色会逐渐变暗。红蝾螈没有肺,依靠皮肤或嘴的粘膜呼吸。

蝾螈的头部扁平,皮肤光滑,上面长着许多小突起,四肢纤弱细小,趾间没有蹼,并且长着尾巴。它们生活在丘陵、沼泽地、池塘或稻田及其附近。蝾螈爬行缓慢,很少游泳,常在水底捕食蚯蚓、软体动物、昆虫幼虫等,主要分布在亚洲东部。

大鲵属有尾自隐鳃鲵科,它是有尾目中体形最大的动物,大鲵也是世界上最大的两栖动物,生活在湍急而清澈的溪水中,主要捕食昆虫、青蛙和鱼类。由于环境的威胁和人类的食用,大鲵的数量已经非常稀少了,目前已成为一种濒临灭绝的动物。

欧瘰螈属于小型或中等大小的真螈。在繁殖季节,雄欧瘰螈的背部会长出一个锯齿状的背饰。雄性会向雌性跳一种美丽的舞蹈来吸引对方。

火蝾螈总是生活在陆地上。它们的色彩艳丽,身上的黄色和黑色图案是对捕食者的警告,火蝾螈大都生活在森林和其它潮湿地区,通常在夜里才出来活动,在陆地上交配。雌性火蝾螈将幼螈产在水里。

土鳗也是一种较为特殊的有尾两栖动物。土鳗的一生是在沼泽和溪流中度过的。土鳗长着鳃,眼睛很小,没有眼皮,只长着很短的前腿,没有后腿。

蛙类不死之谜

1946年7月,一位石油地质学家在美洲墨西哥的石油矿床里,挖掘出了一只正在冬眠的青蛙。这只青蛙被埋在两米深的矿层里,挖出来的时候皮肤还是柔软的,并且富有光泽,两天以后,这只青蛙才真正死去。经测定,这个矿床是在200多万年前形成的。这说明,这只青蛙在矿层内已经冬眠了200多万年了。

1782年4月,法国的一个打石工人从地下4.5米深的石灰岩层中开采出一块巨大的石头。这块石灰岩层已有100多万年的历史了。当他把这块石头劈开时,竟意外地发现,石头内竟藏着4只活蟾蜍。而这4只蟾蜍并排在一起,各有各的窝。窝的表面还有一层松软的黄土。蟾蜍被从石头内劈出来以后,居然还能在地上活动。