Varliagyvių išorinis apvaisinimas vandenyje: gyvybės ciklo pradžia

Varlės, priklausančios varliagyvių klasei, yra unikalūs gyvūnai, gyvenantys tiek sausumoje, tiek vandenyje. Šiame straipsnyje išsamiai aptarsime varlių apvaisinimo būdus, vystymosi ypatumus ir kitus svarbius aspektus, susijusius su šių gyvūnų gyvenimu. Apvaisinimas yra esminis gyvybės pradžios aktas, kurio metu susilieja vyriška lytinė ląstelė (spermatozoidas) ir moteriška lytinė ląstelė (kiaušinėlis). Jų branduoliai susijungia, suformuodami naują ląstelę - zigotą, kurioje prasideda naujo organizmo vystymasis. Varlių pasaulyje apvaisinimas gali vykti dviem pagrindiniais būdais: išoriniu ir vidiniu. Šiame kontekste giliau panagrinėsime išorinį apvaisinimą, kuris yra būdingas daugeliui varliagyvių.

Išorinis apvaisinimas: vandens gyvybės strategija

Daugumai beuodegių ir uodegotųjų varliagyvių būdingas išorinis apvaisinimas. Šis procesas vyksta vandenyje, kur patelė išleidžia kiaušinėlius, o patinas - spermatozoidus. Apvaisinimas įvyksta, kai spermatozoidai susitinka su kiaušinėliais vandenyje. Išorinis apvaisinimas vyksta ne patelės kūne. Patelė į vandenį išleidžia kiaušinėlius, o patinas - spermatozoidus. Apvaisinimas įvyksta išoriškai, kai lytinės ląstelės susitinka vandenyje. Šis būdas būdingas daugeliui vandens gyvūnų, pvz., žuvims ir varlėms. Varliagyviai veisiasi tik vandenyje, nes sausumoje jų kiaušinėliai išdžiūtų.

Varliagyvių apvaisinimas yra išorinis. Tai reiškia, kad patelė keliauja iki vandens telkinio, dažniausiai nesraunaus (balos, kūdros, pelkės, užlietų pievų ir pan.), ir į vandenį išleidžia ikriukus, juos skuba apvaisinti patinas. Beveik visų beuodegių ir daugumos uodegotųjų varliagyvių apvaisinimas yra išorinis. Patelė išleidžia ikrus į vandenį, o patinas apvaisina juos. Žiuželių pagalba, labai judrūs spermatozoidai priplaukia prie kiaušialąsčių ir abiejų ląstelių branduoliai susilieja. Varliagyvių patelių kiaušintakiais slinkdamos kiaušialąstės apsidengia drebutine danga, kuri vandenyje išbrinksta. Išnerštos kiaušinėlių krūvos vadinamos kurklais. Apvaisinami ne visi kiaušinėliai, nes apvaisinimo tikimybė nedidelė ir priklauso nuo aplinkos sąlygų.

Poravimosi elgsena ir ikrų dėjimas

Varliagyviai yra skirtalytės. Varliagyvių patinėlių lipimas ant patelių nėra pats poravimasis, taip jie keliauja iki vandens ir užsitikrina, kad bus pirmieji, kurie apvaisins patelės išleistus ikriukus. Varlių veisimosi sezonas Lietuvoje prasideda ankstyvą pavasarį, dažniausiai kovo mėnesį, kai sniegas dar tik tirpsta. Poravimasis vyksta sekliame vandenyje, tokiuose kaip tvenkiniai, ežerų pakrantės, grioviai ar laikinos balutės. Kiekvieną pavasarį, kovo-balandžio mėnesiais, tūkstančiai varlių migruoja į neršto vietas. Orams atšilus iki 10 laipsnių Celsijaus, jos greitai reaguoja į temperatūros pokyčius.

Subrendusios, paprastai ne jaunesnės kaip 4-5 metų varlės naktimis, kai daugiau drėgmės ir mažiau plėšrūnų, energingai šokuoja ir skuba. Jos pilnos ikrų, sunkios, joms būtina suspėti, kol vandens temperatūra yra tinkamiausia. Anksčiausiai neršti pradeda pievinės varlės, kurios susiporuoja jau keliaudamos į nerštavietes ir, esant apie 10 laipsnių temperatūrai, išneršia apie 1000 ikrelių. Tupintis ant patelės patinas stipriai ją apkabina priekinėmis galūnėmis, išspaudžia porcijomis ikrus ir tuoj pat juos apvaisina. Patinas užšoka ant patelės nugaros ir laiko ją stipriai glėbyje, vadinamame ampleksu.

Kiekvienas patelę, kuri yra gerokai didesnė, radęs patinas bando ant jos užsiropšti ir nustumti konkurentą. Dėl to kartais ir susidaro tokie skaitytojo užfiksuoti „rupūžių kamuoliai“. Patinėliai bando nuspirti vieni kitus, skleidžia įvairius garsus ir taikosi būti pirmieji, kuriuos patelė nuneš iki vandens. Kartais vandenį pasiekusios patelės išsigąsta ir bando nerti gilyn, tačiau patinėliai, kurie į ją įsikabinę, sulaiko orą ir neleidžia joms panerti. Patelė deda ikrus į vandenį didelėmis masėmis, kuriose gali būti nuo 1000 iki 4000 ikrų. Ikrai atrodo kaip skaidrūs rutulėliai su juodu taškeliu centre, sujungti į storus „raištelius“ ar burbuliukus. Beuodegių amfibijų kiaušiniai išneršiami ir apvaisinami vandenyje (išorinis apvaisinimas). Apvaisinti ikriukai vadinami kurkulais. Rupūžių kurkulai primena siūlus, o varlių yra vandenyje sudėti krūvelėmis.

Vienos patelės padėtų ikrelių skaičius priklauso nuo jos amžiaus ir dydžio. Paprastai patelė tą pačią vasarą išneršia 2 - 3 kartus. Tokiu būdu padidinama tikimybė populiacijai išlikti, nes skirtingu metu išsivystę buožgalviai pergyvena kintančias vandens telkinių sąlygas. Nustatyta, kad per visą vasarą viena patelė gali padėti 35 - 1236 kiaušinių.

Varliagyvių vystymosi stadijos po apvaisinimo

Varliagyviai lytiškai subręsta 3-4 gyvenimo metais. Varlių gyvenimo ciklas susideda iš kelių pagrindinių etapų: Poravimasis ir ikrų dėjimas. Kiaušinėliai (Kurkulai): Patelė deda kiaušinėlius į vandenį, kurie yra apsupti drebučių masės. Ikrai vystosi 2-4 savaites, priklausomai nuo vandens temperatūros. Šiltesniame vandenyje buožgalviai išsirita greičiau. Iš varlės ikrelio (kiaušinėlio) išsirita lerva su neišsivysčiusiais judėjimo bei kvėpavimo organais ir nepraplyšusia burnos anga. Ji prikimba prie drebutinės kurkulų liekanos dviem galvos apačioje esančiais siurbtukais. Po kelių dienų varlės lerva susiformuoja (buožgalvis).

Lerva (Buožgalvis): Iš kiaušinėlio išsirita lerva, vadinama buožgalviu, kuri turi žiaunas ir uodegą. Buožgalviai yra maži, juodi, su uodegomis ir gyvena tik vandenyje. Jie minta dumbliais, bakterijomis, augalų dalelėmis ir organinėmis nuosėdomis, filtruodami jas iš vandens. Buožgalvis - varliagyvių lervinė stadija. Tai vandens gyventojai. Buožgalvis turi organus, kurie svarbūs pristaikant prie aplinkos sąlygų. Iš kiaušinėlių išsiritę buožgalviai labai panašūs į mažas žuvytes. Esant palankioms sąlygoms kiaušiniai išsivysto per 5-7 dienas. Augantys buožgalviai didžiąją laiko dalį praleidžia besimaitindami. Prieš prasidedant metamorfozei jie užauga iki 3,8 - 4,8 cm.

Metamorfozė - perėjimas į sausumos gyvenimą

Metamorfozė yra dramatiškas procesas, kurio metu buožgalvis virsta jauna varle. Buožgalvio metamorfozė trunka 40-100 dienų. Šio proceso metu: atsiranda galinės ir priekinės kojos. Uodega palaipsniui nyksta, nes organizmas ją rezorbuoja kaip energijos šaltinį. Uodega suvartojama kaip maisto „sandėlis“. Vėliau jiems išauga kojytės, išsivysto plaučiai, uodega pamažu trumpėja, ir jie persikelia į sausumą. Plaučiai išsivysto, leidžiantys varlei kvėpuoti oru. Susidariusi odos raukšlė uždengia žiaunas ir kvėpavimą žiaunomis pakeičia kvėpavimas plaučiais todėl atsiranda antrasis kraujotakos ratas ir pakinta kraujotakos organų sistema.

Pasikeičia mitybos įpročiai: buožgalvis, kuris buvo augalėdis, tampa mėsėdžiu. Metamorfozės metu persitvarko visos organų sistemos: išauga galūnės (pirma galinės paskui priekinės), chordą pakeičia slanksteliai, oda pasidaro ne be tokia pralaidi, akys modifikuojasi geriau matyti atmosferoje, sutrumpėja žarnynas, pakinta maisto ir virškinimo pobūdis nes kinta maistas kuriuo minta, žandų ir visos kaukolės sandara. Paskutinė sutrumpėja ir galiausiai visiškai išnyksta uodega. Taip atsiranda naujas gyvūnėlis -0,5g svorio varlytė. Skirtinai nuo vabzdžių varliagyviai neturi lėliukės stadijos. Su trumpa uodegėle varliukas jau maitinasi kaip suaugusi varlė. Maža Varlytė: Buožgalvis palaipsniui virsta maža varlyte, kuriai išauga kojos ir sumažėja uodega. Suaugusi Varlė: Galiausiai maža varlytė virsta suaugusia varle, kuri gali gyventi tiek vandenyje, tiek sausumoje.

Varliagyvių ypatybės, pritaikytos gyvenimui vandenyje ir sausumoje

Varliagyviai - tai sekliuose vandens telkiniuose ir sausumoje prisitaikę gyventi stuburiniai gyvūnai. Varliagyvių oda plika, tačiau epidermyje esančios liaukos išskiria gleives ir drėkina odą, tuo apsaugodamos nuo išdžiūvimo, arba yra labai svarbios reguliuojant osmosinį slėgį. Kai kurie varliagyviai odoje išskiria nuodingas medžiagas, kurias gamina serozinės liaukos. Paprastai tie nuodai nėra labai veiksmingi, tačiau medlaipinių (Dendrobatidae) kai kurios rūšys (pvz., Dendrobates azureus) yra labai nuodingos, ir vietos indėnai odos išskyromis tepa strėlių antgalius. Varliagyvių oda, kaip ir plaučiai, yra kvėpavimo organas. Kvėpavimas per odą: Varlės gali kvėpuoti ne tik plaučiais, bet ir oda. Oda yra plona, jautri ir pralaidi, leidžianti orui ir vandeniui laisvai prasiskverbti į kūną. Tai ypač svarbu, kai varlės panyra į vandenį arba pereina į hibernacijos būseną.

Suaugę varliagyviai kvėpuoja plaučiais bei visu kūno paviršiumi, lervos - žiaunomis ir per odą. Būdingos porinės šnervės, burnos ertmė, gerklos (garso skleidimo organas), trachėja, du bronchai ir poriniai plaučiai. Plaučiai panašūs į maišelius. Jų sienelėse gausu kraujagyslių, kuriose vyksta dujų apykaita. Varlės gerklė kelis kartus per sekundę nutįsta žemyn, todėl burnos ertmėje oras praretėja, ir pro šnerves čia skverbiasi šviežias oras, kuris eina į plaučius. Atgal jį išstumia kūno sienelių raumenys. Kad varliagyviai galėtų kvėpuoti per odą, ši turi būti nuolat drėkinama. Akys ir šnervės yra viršutinėje galvos dalyje, todėl slėpdamasis vandenyje, varliagyvis iškiša iš jo tik akis ir šnerves. Dėl to gyvūnas gali kvėpuoti atmosferos oru ir matyti kas vyksta virš vandens.

Apvaisinimo būdų palyginimas: išorinis ir vidinis

Apvaisinimas yra esminis gyvybės pradžios aktas, kurio metu susilieja vyriška lytinė ląstelė (spermatozoidas) ir moteriška lytinė ląstelė (kiaušinėlis). Pagrindinis skirtumas tarp išorinio ir vidinio apvaisinimo yra apvaisinimo vieta.

Išorinis apvaisinimas: Vyksta ne patelės organizme, o išorinėje aplinkoje, dažniausiai vandenyje. Būdingas žuvims ir varlėms. Kūmučių, kaip ir kitų beuodegių varliagyvių, tai yra varlių ir rupūžių, apvaisinimas yra išorinis. Tuo jos skiriasi nuo tritonų, kurių apvaisinimas - vidinis.

Vidinio apvaisinimo metu patinas suleidžia savo spermatozoidus tiesiai į patelės kūną. Tai užtikrina didesnę apvaisinimo tikimybę, ypač sausumos gyvūnams, kurių lytinės ląstelės atvirame ore greitai išdžiūtų. Vidinio apvaisinimo atveju kiaušialąsčių subrandinama nedaug, palyginti su išoriniu apvaisinimu. Kai kurioms varlių rūšims, ypač bekojams varliagyviams, būdingas vidinis apvaisinimas. Daugumai uodeguotųjų ir visoms bekojėms amfibijoms būdingas vidinis apvaisinimas. Patelių kiaušidėse subręsta kiaušialąstės, o patinėlių sėklidėse - spermatozoidai. Kiaušialąstės apvaisinimas įvyksta patelės organizmo viduje (judrūs spermatozoidai keliauja lytiniais latakais, kol pasiekia kiaušialąstę).

Varliagyvių apsaugos svarba

Varliagyviai yra itin svarbi ekosistemų dalis, tačiau net trečdaliui jų rūšių pasaulio mastu gresia išnykimas. Pagrindinė varliagyvių nykimo priežastis - jiems tinkamų buveinių trūkumas. Svarbu nuosekliai saugoti šių gyvūnų esamas buveines ir įrengti naujus tvenkinius bei vandens telkinius, kad būtų galima padidinti varlių skaičių ir išvengti jų išnykimo. Lietuvoje iš viso gyvena 13 varliagyvių rūšių, iš kurių 5 įrašytos į Lietuvos raudonąją knygą. Tai skiauterėtasis tritonas, europinė medvarlė, raudonpilvė kūmutė, žalioji rupūžė, nendrinė rupūžė.

G. Paškevičius primena, kad šiuo metu varliagyvių migracija vyksta intensyviai, todėl jų galima aptikti ant takų, kelių, netoli įvairių vandens telkinių. Jis prašo tokiose vietose būti atsargesniems ir pasaugoti gyvūnus. Jis taip pat primena, kad paleidžiant varles, rupūžes ir tritonus svarbu juos nukreipti į tą pačią pusę, į kurią gyvūnai ėjo, antraip jie vėl grįš atgal.

tags: #varliagyviu #isorinis #apvaisinimas #vykstantis #vandenyje

• Išsami informacija apie persileidimą: ką svarbu žinoti
• Išmokos auginantiems vaiką
• Vaikų reikmenys iš „Lidl“
• Dalyviai ikimokyklinio ugdymo
• Kaip lavinti vienerių metų mažylį?