Аксолотль дышит: с помощью чего дышит, есть ли лёгкие и жабры

Аксолотль: вечное детство | Вокруг Света

Фото

Nature Picture Library via Legion Media

ЗООСПРАВКА

Мексиканский аксолотль
Ambystoma mexicanum

Царство — животные
Тип — хордовые
Класс — амфибии
Отряд — хвостатые земноводные
Семейство — амбистомовые
Род — амбистомы
Вид — мексиканская амбистома

Фото

imagebroker via Legion Media

Все начиналось с ацтеков

Один из объектов всемирного наследия ЮНЕСКО в Мексике — Сочимилько. Из здешнего озера выходят древние ацтекские каналы. По их глади скользят лодки с туристами, а в глубине вод живет древний и вечно юный эндемик озера — мексиканский аксолотль. Изначально эти животные обитали в двух озерах, Чалько и Сочимилько, и были почитаемы ацтеками как божество: по одной версии, аксолотль назван по имени ацтекского бога смерти и разрушения, по другой — его название переводится как «водяная игрушка». Божественный статус, впрочем, не мешал аборигенам охотиться на них и использовать в пищу. Но это не было большой проблемой для аксолотлей — плодятся они очень быстро. Гораздо быстрее, чем ацтеки. Сложности у вида начались уже в наше время: озеро Сочимилько, последний приют диких мексиканских аксолотлей, постепенно мелеет — растущий Мехико требует все больше воды. Сейчас им присвоен статус вымирающего вида, и это притом что миллионы мексиканских аксолотлей благоденствуют и плодятся в аквариумах всего мира.

Аквариумные аксолотли отличаются удивительным разнообразием окраски

Фото

Ardea via Legion Media

Взрослые дети

Аксолотль — не отдельный вид животного, а личинка хвостатой амфибии амбистомы. Но в отличие, например, от головастика (личинки лягушки) аксолотль может не превращаться во взрослую форму. Он даже может размножаться, оставаясь личинкой. Эта поразительная способность называется неотенией (от древнегреч. νέος — «юный» и τείνειν — «растягивать»). При неотении только половая система животного достигает взрослого уровня развития, а остальные органы остаются в личиночном состоянии.

Икра на поздней стадии: из нее вот-вот вылупятся юные аксолотли

Фото

blickwinkel via Legion Media

У аксолотля большая голова с как будто постоянно улыбающимся ртом, полупрозрачная нежная кожа, покрывающая крепко сбитое тельце, гребень на спине, переходящий в хвостовую плавательную перепонку, слабые тонкие лапки и — главное украшение — роскошные внешние жабры в виде трех оперенных веток по бокам головы. Также эти создания дышат и через кожу, а аксолотли в возрасте обязательно имеют и простенькие легкие, которые могут усваивать кислород из воздуха (для амбистомы легкие становятся главным органом дыхания).

Выглядит аксолотль трогательно, как и положено детенышам. А его взрослая ипостась амбистома похожа на саламандру. Способ размножения у взрослых и детей один и тот же: самец откладывает компактные сперматофоры, а самка клоакой втягивает их в себя. Через сутки после внутреннего оплодотворения она выметывает на подводные растения крупные, с горошину, желеистые яйца, из которых через 20–30 дней вылупятся личинки. Новорожденный аксолотль оснащен перистыми внешними жабрами, через неделю у него вырастут задние лапы, через три месяца — передние. На этом трансформации аксолотля могут закончиться, и тогда он не станет амбистомой, а могут и не закончиться, это как повезет.

Кстати, когда-то аксолотлей и амбистом описывали как разные виды и даже разные семейства. Но в 1867 году нескольких аксолотлей из холодного горного мексиканского озера привезли и выпустили в теплый, заросший кувшинками пруд Парижского ботанического сада. Часть первого же поколения их потомства сочла такие условия неприемлемыми, превратилась в амбистом и вылезла на сушу к неописуемому изумлению французских зоологов. Систематику хвостатых земноводных пришлось экстренно пересмотреть.

Спустя несколько месяцев после рождения

Фото

Cherokee4 / Alamy

Переходный возраст

Почему аксолотли не взрослеют? Потому что им это не выгодно, утверждает наиболее популярная гипотеза. Лягушки и саламандры вынуждены выходить на сушу, так как мелкие водоемы, в которые они откладывают икру, мелеют и пересыхают. Аксолотли же живут в горных озерах с очень стабильными условиями: чистая холодная вода, постоянная кормовая база и минимум угроз. Какой смысл менять это благополучие на полную опасностей сушу? Поэтому первая же случайная мутация, позволившая амбистомам не проходить метаморфоз и размножаться в воде, была поддержана естественным отбором и закреплена в генофонде. А их гипофиз стал вырабатывать слишком мало тиреотропного гормона для стимуляции щитовидной железы к производству гормона тироксина, который и должен запускать метаморфоз, но теперь без особого приглашения не запускает.

В аквариумах всего мира проживает подавляющая часть земных аксолотлей, в природе их почти не осталось

Фото

mike lane / Alamy

Кроме того, метаморфоз — очень энергозатратное предприятие. В воде аксолотль может прожить до 20 лет, но после превращения (особенно искусственно стимулированного) в амбистому живет существенно меньше. Перестройки органов и смена систем жизнеобеспечения — дорогое удовольствие, а природа, как известно, всегда старается сократить расходы.

Согласно другой гипотезе, аксолотли остаются детьми не от хорошей жизни, а из-за дефицита йода в горных водоемах их ареала. Мало йода — низкая активность щитовидной железы и недостаток тироксина. Но если поднять уровень гормонов, добавляя их в воду или корм, то аксолотлю волей-неволей придется попрощаться с детством.

В природе процесс перехода во взрослую форму запускается, только если условия меняются в худшую сторону. В неволе же многие особи полностью утратили способность к метаморфозу, и даже в плохих условиях скорее умрут, чем «повзрослеют». Особенно это касается лабораторных линий животных — ведь именно личиночная стадия представляет наибольший интерес для исследований. И разводить аксолотлей гораздо проще, чем добиваться потомства от взрослых амбистом. Так что особи, подтвердившие на практике свою способность к метаморфозу, имеют мало шансов передать ее следующему поколению, и искусственный отбор закрепляет у аксолотлей постоянную неотению. Не исключено, что в будущем живущие в неволе (а других уже не останется) мексиканские аксолотли окончательно застрянут в детстве.

Особенности

Жизнь в неволе

Аксолотли — малоподвижные, но прожорливые хищники: едят рыб, мелких амфибий, насекомых, ракообразных, дождевых червей. В неволе их кормят полосками сырого мяса, курятиной и субпродуктами, стараясь не перекармливать, но и не оставляя голодными, чтобы они не откусывали друг другу конечности. Температура воды не должна быть выше 22 градусов. Аксолотли избегают света, любят темные уголки. К человеку привыкают быстро, едят с рук, могут давать себя гладить. Живут в неволе до 20 лет.

Фото

Christian Hütter / Alamy

Родственники

Слепые драконы

Американские и европейские протеи — неотенические личинки хвостатых амфибий, утратившие способность к метаморфозу и перешедшие на водный образ жизни. А европейские протеи, которые живут исключительно в вечной темноте подземных рек и пещерных водоемов Динарского нагорья, утратили еще и зрение. Зато они реагируют на свет всей поверхностью кожи, охотятся с помощью электромагнитной сенсорики, имеют сейсмочувствительные клетки наподобие боковой линии рыб, могут голодать по 10 лет, а продолжительность жизни достигает 70 лет — невероятный срок для 30-сантиметрового животного. Вынесенных на поверхность во время паводка протеев в суровом Средневековье считали детенышами драконов и на всякий случай убивали. Теперь европейский протей под строжайшей охраной.

Фото

Nature Picture Library

Органы на потоке

Пожалуй, мексиканский аксолотль — самое лабораторное животное: подавляющая часть его популяции живет в научных лабораториях. За что же ученые так их полюбили? Причин много.

За неприхотливость: содержать аксолотлей проще, чем большинство аквариумных рыб. За плодовитость: неотения позволяет им стать половозрелыми уже в десять месяцев и приносить до полутысячи икринок три раза в год: бесценное качество для генетических исследований. За крупные яйцеклетки: идеальный материал для опытов по эмбриональной трансплантации и пересадке ядер. На эмбрионах аксолотля удобно изучать первичную индукцию, процессы специализации тканей, развития органов чувств и пр.

И конечно же, биологи всего мира обожают аксолотля за его главную тайну — невероятную способность к регенерации. Если аксолотль с чьей-нибудь помощью потеряет хвост, лапу или жабру, то через пару месяцев у него вырастет новый орган, ничуть не хуже старого. Это уникальная для позвоночного способность к репарационной регенерации. Ответ на вопрос, как аксолотлю это удается, может обозначить новую веху в медицине. Но пока что у нас есть только промежуточные результаты.

Изображение аксолотля на стене Биологического института (Национальный автономный университет Мехико). Мексиканские биологи серьезно обеспокоены сокращением численности аксолотля в природном ареале

Фото

Diomedia

Например, открытие неожиданно важной роли клеток-макрофагов. Их функция традиционно сводится к пожиранию мертвых и чужеродных клеток, бактерий и прочих нежелательных агентов. Оказалось, что макрофаги аксолотля прибывают в рану быстрее, чем макрофаги млекопитающих. Если же его макрофаги блокировать, то вместо новой конечности у аксолотля образуется культя из рубцовой ткани, как и у нас. Ученые не исключают, что именно молекулы, выделяемые макрофагами, — ключ к регенерации органов.

Место действия

Зона обитания мексиканского аксолотля (Ambystoma mexicanum)

А возможно, секрет регенерации аксолотля в его неотении. У взрослых амбистом отрезанное уже не восстанавливается. А у аксолотлей на месте ампутации возникают клетки, подобные клеткам зон роста конечностей у эмбрионов млекопитающих. Мы, люди, ведь тоже «умеем» восстанавливать утерянные органы, но только, увы, до рождения. И нас очень интересует, как аксолотлю удалось сохранить эту способность и после. Вполне возможно, мы сумеем применять ее на практике.

Ведь человек тоже довольно неотеническое существо. Мы на всю жизнь сохраняем многие черты и психическую активность, свойственные предкам-приматам только в детском возрасте. Наше стремление к открытиям, игривость и любопытство — с биологических позиций настоящее щенячество.

«Они не были человеческими существами, но ни в одном животном я не находил такой глубокой связи с собой», — писал в 1952 году аргентинец Хулио Кортасар в рассказе «Аксолотль». Пожалуй, мы неспроста видим в их бесстрастной улыбающейся личине свое отражение.

_{Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 3, март 2015}

Евгения Тимонова

---

Теги

• животные
• наука

Аксолотль: как содержать

Содержание:

• Кто такой аксолотль
• Внешний вид
• Среда обитания
• Характер
• Содержание в домашних условиях
• Кормление
• Размножение в домашних условиях
• Совместное содержание с рыбками
• Краткие выводы

Аксолотль — уникальное создание, напоминающее миниатюрного дракончика. Такая внешность сделала его прообразом персонажей множества мультфильмов для детей. В дикой природе аксолотли встречаются лишь в двух мексиканских озерах и занесены в Международную Красную Книгу.

В домашних условиях этих питомцев содержат уже долгое время, и селекционерам удалось вывести особей различных окрасов. Аксолотлям требуются специальные условия содержания и рацион. Прожить в аквариуме могут от 10 до 15 лет.

Кто такой аксолотль

В переводе с науатля, одного из мексиканских наречий, слово «аксолотль» означает «водяная собака» или «водяное чудище».

Семейство: амбистомовые.

Род: амбистомы.

Отряд: хвостатые.

Если рассуждать, используя научные термины, то аксолотль — это личинка мексиканской амбистомы, остановившаяся в развитии в стадии неотении. А теперь давайте разбираться. Амбистома — это земноводное, которое больше известно нам как саламандра. Неотения — это явление, которое переводится как «растянутая юность». Таким образом, аксолотль представляет собой личинку саламандры, остановившуюся в развитии. В таком виде он остается всю жизнь.

Такое удивительное явление возможно благодаря особому функционированию щитовидной железы «дракончика». При изменении условий он вполне может превратиться в саламандру. Однако и сам аксолотль взрослеет, оставаясь при этом личинкой, и даже давать потомство. Такая вот удивительная метаморфоза.

Внешний вид

Длина тела «дракончика» — 30-45 см. Вес не превышает 300 г.

Кожа у личинки амбистомы нежная и тонкая. Хвостик длинный, широкий и подвижный. Вдоль тела проходит гребень-плавник. У аксолотля 50 позвонков.

Голова широкая. Отличительная особенность мордочки — длинный крупный рот, благодаря которому создается впечатление, что личинка улыбается. На голове присутствуют жабры в виде отростков. Глаза темные.

У аксолотля 2 пары ног. Задние конечности имеют 5 пальцев, передние — по 4.

Это интересно! У аксолотлей отмечается отличная способность к регенерации — особь отращивает новую конечность взамен утраченной.

Что касается окрасов, то в природе встречаются темные личинки с небольшим количеством пятен. Однако на данный момент селекционерам удалось получить аксолотлей различных окрасов, в том числе розового, золотистого, персикового и других. Узоры на теле некоторых видов светятся под воздействием люминесцентной лампы. Есть также личинки-альбиносы с белым телом и красными глазами.

Среда обитания

В дикой природе аксолотли живут на территории Мексики и обитают в двух озерах — Ксочимайлко и Чилко. Эти водоемы располагаются на высоте 2000 метров над уровнем моря. Вода в них достаточно прохладная и не превышает температуры в 20 градусов, но может понижаться и до 7. Что, впрочем, никак не сказывается на личинках амбистом — они выживают и в таких условиях.

Это интересно! У аксолотлей имеются и жабры, и легкие, причем дышать они могут любым из этих органов.

Характер

«Дракончики» — создания, ведущие преимущественно ночной образ жизни, и пик их активности приходится именно на темное время суток. Днем аксолотль предпочитает отдыхать в укрытии.

Владельцы личинок амбистом утверждают, что эти создания весьма сообразительны. К примеру, они способны узнавать хозяина и реагировать на его появление вблизи аквариума.

Брать в руки аксолотля нежелательно. Дело в том, что температура тела человека является для питомца очень высокой, и он может получить ожог. Если же такая необходимость возникла, нужно предварительно подержать руки под холодной водой.

Важно! Ребенку следует объяснить, что опускать пальцы в аквариум нельзя, поскольку «дракончик»может принять их за пищу. И хотя зубы у аксолотлей не слишком острые, небольшую травму все же можно получить.

Содержание в домашних условиях

В одном аквариуме могут жить несколько аксолотлей, но необходимо, чтобы они сосуществовали вместе с раннего возраста. Подсаживать ко взрослой личинке малыша не рекомендуется.

Минимальный объем резервуара для одной особи — 50 л. Аквариум необходимо оборудовать фильтром и компрессором. Что касается освещения, то особую роль оно не играет, поскольку у аксолотлей плохо развито зрение. По этой причине можно установить легкий приглушенный свет.

Рекомендуемая температура воды — 17-20 градусов, любое превышение может вызвать у питомца стресс. РН — около 7,5 единиц. Аквариум необходимо расположить как можно дальше от радиатора отопления и прямых солнечных лучей. Также аксолотлям важна тишина: сильного шума она не переносят.

Грунт необязателен, поскольку он выполняет лишь декоративную функцию. Лучше подойдет галька диаметром 3-5 см, чтобы личинка не смогла ее проглотить.

Важно следить, чтобы грунт не имел острых углов, поскольку кожа у аксолотлей очень нежная.

Укрытий в резервуаре должно быть достаточное количество, поскольку «дракончики» обожают прятаться в них. Можно выбрать для питомца различные фигурки, арки, горшочки и деревянные элементы.

Растительность должна присутствовать в аквариуме, поскольку дает дополнительное затемнение. Подойдут живые водоросли, которые могут расти в прохладной воде (к примеру, кладофора), а также искусственные.

Кормление

Аксолотли — хищные создания, поэтому кормить их следует белковой пищей. Подойдет живой или замороженный корм для рыб, который продается в зоомагазинах. Иногда меню питомца можно разнообразить морепродуктами — мидиями, креветками, кусочками рыбы. Мясо давать нельзя, потому что пищеварительная система личинок амбистом не приспособлена для его переваривания.

Можно давать аксолотлю и готовый корм.

Некоторые производители изготавливают рационы специально для них. Такие составы богаты всеми необходимыми витаминами и минералами. 

И все же живой корм предпочтительнее, поскольку аксолотль реагирует на движение, что позволяет ему с легкостью употреблять пищу. Если выбираете замороженный рацион, погрузите его в аквариум с помощью длинного пинцета и слегка пошевелите, имитируя движение.

Личинки амбистомы — очень прожорливые, но при этом достаточно неряшливые существа. После кормления остатки пищи необходимо удалить из аквариума, поскольку она, разлагаясь, способна привести к болезни питомца.

Взрослую особь аксолотля следует кормить 1 раз в 3 дня.

Размножение в домашних условиях

Если создать аксолотлю подходящие условия, он может без проблем размножаться в домашних условиях. Разумеется, для этого потребуются две разнополые особи. К созданию потомства аксолотли готовы уже на 10-11 месяце жизни.

Несколько дней до начала процесса самку и самца держат в отдельных аквариумах, причем в них должна поддерживаться постоянная температура не выше 10 градусов. Затем аксолотлей помещают в один резервуар с более высокой температурой — +18.

После оплодотворения самка начинает «развешивать» икринки на окружающих предметах. Оптимальная температура для развития — 20-21 градус. Кстати, самца на этот период лучше отсадить.

Через несколько недель из икринок вылупляются мальки. Постепенно у них формируются конечности. Кормят малышей небольшими рачками или специальным кормом для мальков, постепенно переводят на взрослый рацион.

Совместное содержание с рыбками

К сожалению, аксолотля нельзя содержать в одном аквариуме с рыбками, так как большинство водоплавающих не переносят низкой температуры, а также не следует забывать, что личинки амбистом — хищные существа, поэтому мелкие рыбки могут стать для них добычей.

Более крупные подводные обитатели могут сами нанести травму аксолотлю, покусывая за конечности, плавник или жабры.

Краткие выводы

1. Аксолотль — это личинка мексиканской амбистомы (саламандры), остановившаяся в развитии.

2. Внешне эти создания напоминают миниатюрных дракончиков.

3. В дикой природе встречаются в двух озерах, расположенных в Мексике, и занесены в Международную Красную Книгу.

4. На данный момент селекционеры вывели «дракончиков» различных окрасов.

5. Для содержания одной особи понадобится аквариум объемом минимум 50 л, оснащенный фильтром и системой аэрации.

6. Оптимальная температура воды — 18-20 градусов.

7. Аксолотль — хищник, поэтому основой его питания должен быть белковый корм.

8. Брать голыми руками личинку амбистомы нельзя.

9. Совместное содержание с аквариумными рыбками нежелательно.

Рекомендуем также

Дыхание аксолотля — ревизия уровня A

31.12.2015

18 комментариев

 

Abystoma Mexicanum (Axolotl)
В рамках этого проекта я буду исследовать, как дышат саламандры, и в частности буду изучать аксолотля, уникальную саламандру, находящуюся под угрозой исчезновения, обитающую в озерах Мексики. Почему я выбрал аксолотля? Я выбрал аксолотля, так как он обладает невероятно уникальной особенностью, заключающейся в том, что он не подвергается metamorphosis , когда он достигает зрелости, это означает, что он сохраняет свою самую знаковую особенность, свои перистые жабры, которые у нас снаружи тела. Перистые жабры присутствуют у многих молодых саламандр, поскольку они не склонны покидать воду в молодости. Это вызывает много путаницы, поскольку у молодых саламандр мало отличительных черт.

Для аксолотля получение кислорода осуществляется тремя различными способами.

• Самый известный способ, которым аксолотли насыщают свою кровь кислородом, — через кожу. Кожа у них, как и у всех саламандр, очень тонкая, влажная. В то время как влажность не имеет значения для аксолотля, который все равно будет находиться в воде, в обоих случаях газ растворяется в жидкости, что способствует более эффективному газообмену. Они также имеют тонкие стенки, что означает, что газы могут пассивно быстро диффундировать в кровеносные сосуды, расположенные очень близко к коже. Эти кровеносные сосуды, капилляры, доставляют газы, диффундирующие через кровь, к клеткам, где они необходимы для дыхания. Быстро удаляя газы, кровь на коже поддерживает более низкую концентрацию кислорода и более высокую концентрацию углекислого газа. Это означает, что диффузия по градиенту концентрации может происходить быстро и эффективно. Углекислый газ также выводится из организма через кожу. Эти особенности кожи, которые делают ее хорошей средой для газообмена, также подходят для диффундирования углекислого газа в воду
• Второй и наиболее очевидный физически способ, которым аксолотль насыщает свою кровь кислородом, — это перистые жабры на голове. Они перистые, так как имеют увеличенную площадь поверхности, позволяющую обменивать больший объем газа. Этот газ может попасть в кровоток прямо из воды. У него также есть жаберные тычинки, которые гарантируют, что из-за того, что кровь настолько открыта, никакие примеси не могут попасть в кровоток из воды, например, паразиты
• Последний способ дыхания аксолотля — это легкие. Это наименьший объем кислорода, который аксолотль получает из трех способов, которыми он насыщает кровь кислородом. Аксолотль действительно использует свои легкие только при недостатке кислорода в воде, где он не может получить достаточное количество кислорода от своих жабр и кожи, которые потребляют кислород, содержащийся в воде. Легкие описываются как простые и мешкообразные. У большинства саламандр, у которых есть жабры и легкие, есть легкие, которые соответствуют этому описанию, но оно еще более глубокое, поскольку они не проходят через метаморфоз. Когда аксолотль делает вдох, воздух поступает в его легкие, которые имеют большое количество складчатых карманов, окруженных кровеносными сосудами. Кислород во вдыхаемом воздухе диффундирует через мешок, представляющий собой очень тонкую мембрану, затем попадает в кровоток, который циркулирует по телу и используется для дыхания. Этот кислород будет диффундировать в капилляры, окружающие легкие снаружи. Эти капилляры впадают в вену (у человека она называется легочной веной), по которой насыщенная кислородом кровь поступает к сердцу. Сердце животного из семейства хвостатых (где обитают тритоны, саламандры и лягушки) состоит из трех камер. Трехкамерное сердце состоит из двух предсердий и одного желудочка. Кровь, выходящая из желудочка, разделяется разветвлением артерии либо на аорту, либо на легочные артерии. Это звучит так, как будто вы можете перекачивать обессоженную кислородом кровь по всему телу, что является пустой тратой энергии. Этому противодействует кислород, попадающий непосредственно в кровоток через кожу и жабры. Это компенсирует недостаток кислорода в легких

​

• Оксигенация крови — это то, что делают все процессы, эта кровь затем доставляется к клеткам, которые нуждаются в ней как ключевой части дыхания. Это дыхание дает клеткам энергию для продолжения их конкретной цели. Этой целью может быть что угодно, каждый процесс жизненно важен, поэтому получение кислорода для дыхания так важно. Кровь также уносит СО2, продукт отходов дыхания, который вреден, если ему позволяют оставаться в месте дыхания. Он возвращается в легкие, где диффундирует из организма и по пути диффундирует из кожи. Оба пути идут по градиенту концентрации, так как концентрация углекислого газа в аксолотле выше, чем в воде

Чем дыхательная система аксолотля отличается от человеческой?
Первое отличие, о котором я расскажу, это количество различных способов, которыми аксолотль может насыщать свою кровь кислородом по сравнению с человеком. Аксолотль может насыщать свою кровь кислородом тремя способами, в отличие от человека. Аксолотль использует свою пористую кожу, чтобы распространять кислород прямо в кровоток. Это дало бы аксолотлям анатомическое преимущество, поскольку диффузия кислорода происходит пассивно, тогда как дышащее животное — нет. Им нужно сокращать диафрагму, а ребра двигаться вверх и наружу. Это требует энергии, что означает, что у вас будет менее эффективное дыхание, и вам нужно использовать больше энергии, чтобы вдыхать воздух. Однако легкие человека гораздо более развиты, чем у аксолотля. Легкие человека имеют четко выраженное строение с бронхиолами, бронхами и альвеолами. Это необходимо для человека, так как человек намного крупнее аксолотля, самый большой из которых составляет около 40 см. Это означает, что кровь должна быть достаточно насыщена кислородом, чтобы обеспечить достаточное количество кислорода для всех клеток. Для аксолотля, возможно, недоразвитые маленькие легкие — это хорошо. Если бы аксолотль был такого же размера, как человек, его легкие все равно были бы намного меньше, чем у человека. Это хорошо, так как аксолотли не полностью зависят от своих легких для насыщения крови кислородом, им не нужны большие легкие, и они могут использовать пространство, которое они сэкономили из-за отсутствия больших легких, для других необходимых систем.
У аксолотлей тоже нет ребер, у них есть реберные борозды. Это создает впечатление ребер, но используется для терморегуляции и помогает сохранить кожу, позволяя дыханию оставаться эффективным. Грудная клетка у человека используется для защиты жизненно важных органов, однако это не так важно для аксолотлей, поскольку у них нет естественных хищников, поэтому маловероятно, что они получат травму, которая может повредить их органы. В любом случае единственный жизненно важный орган, который грудная клетка защитит у аксолотля, — это сердце, поскольку они могут насыщать кровь кислородом через кожу и жабры, но не могут перекачивать кровь без сердца.
У человека четырехкамерное сердце, тогда как у аксолотля трехкамерное сердце. Трехкамерное сердце уделяет меньше внимания доставке всей крови в легкие перед попаданием в организм, а это означает, что кровь, покидающая сердце, может иметь более низкую концентрацию кислорода, что, следовательно, может означать, что кислород может диффундировать через кожу и в кровь. жабры. Это означает, что человеческое сердце должно биться дважды (кровь в легкие и кровь в тело), ​​тогда как сердце аксолотля бьется один раз, когда кровь поступает в легкие или тело от одного и того же сокращения сердечной мышцы. Очевидно, что для двойного удара сердца аксолотля требуется больше энергии. Это означает, что хотя трехкамерное сердце кажется более рудиментарным и упрощенным, для чего-то вроде аксолотля кровь также насыщается кислородом подкожно (под кожей).
Как специализируется аксолотль?
У аксолотля есть одна явная уникальная черта, которой нет у всех других саламандр, — это неотения, или неспособность вызвать метаморфоз. Однако является ли эта функция преимуществом? Это свойство аксолотлей происходит из-за неспособности вырабатывать тиреотропный гормон. Затем этот гормон предназначен для того, чтобы заставить щитовидную железу вырабатывать тироксин, который затем превращает молодую саламандру во взрослую. На протяжении многих лет ученые, изучающие abystoma mexicanum, высказывали большие предположения о том, является ли неотения положительным или отрицательным признаком.
Поскольку аксолотль, будучи неотеническим, всегда имеет жабры, но, с другой стороны, имеет недоразвитые легкие. С практической точки зрения это означает, что аксолотля очень редко можно увидеть над водой по сравнению с обычными саламандрами, поскольку он очень быстро становится вялым, поскольку его кровь будет насыщаться кислородом с очень низкой скоростью. Это означает, что большая часть жизни аксолотлей проходит под водой, они спариваются и откладывают яйца под водой. Это не обязательно было бы плохо, пока люди не представили другую рыбу, африканскую тиляпию и азиатского карпа, которые конкурируют за те же ресурсы, что и аксолотль. Если бы он откладывал икру над водой, другие рыбы не имели бы значения, однако они не могут, поэтому это приводит к сокращению популяции. Это ключевой пример негативного для организма специализированного признака аксолотля.

Исследование, опубликованное под этим названием; Воздушное и водное дыхание у аксолотлей и трансформированных Abystoma tigrinum подробно описывает эту конкретную тему. Они сравнивают аксолотля со взрослой тигровой саламандрой, у которой нет оперенных жабр и развиты легкие. Они поставили свой эксперимент при двух разных температурах; 15 и 25 градусов, 14 часов света и 10 часов темноты в день. Это было сделано для того, чтобы эксперимент был максимально честным. Затем они используют эксикатор и магнестир. Эксикатор измерял содержание кислорода в воде, а магнестир измерял содержание кислорода в воздухе. Все резервуары насыщали кислородом за 30 минут до эксперимента, а затем герметизировали. Зрители записывали и поддерживали температуру, а также снимали показания и отмечали, сколько раз оба вида выходили на поверхность воды.

Уитфорд и Шерман, ученые, проводившие эксперимент, отметили: «Не было существенной разницы в общем потреблении кислорода аксолотлями и трансформированными саламандрами при 15 градусах». держится на уровне 20 – 22 градусов, так как это оптимальная температура для клеточного дыхания. При 25 градусах мы видим, что у тигровой саламандры (называемой трансформированной) наблюдается определенное увеличение потребления кислорода по сравнению с аксолотлем.
Затем ученые использовали отдельные показания из воды и воздуха и записи зрителей, чтобы создать таблицу, сравнивающую общее потребление кислорода с тем, сколько кислорода было из воды/воздуха, а также сколько раз и как долго Абистома находилась на поверхности. Делая это, ученые позволили провести более глубокий анализ и могут подтвердить гипотезу о том, почему тигровая саламандра потребляет больше кислорода. Из таблицы 1 видно, что трансформированные саламандры выходили на поверхность реже, но дольше оставались на поверхности при обеих температурах. Это связано с тем, что когда аксолотли всплывают на поверхность, они делают небольшой глоток воздуха, так как их легкие бедны, они не могут вдохнуть большой объем воздуха. Саламандры, у которых развиты легкие, могут оставаться на поверхности в течение длительного периода времени без снижения уровня кислорода, как у аксолотлей.

Затем Уитфорд и Шерман определяют значения потребления кислорода как аксолотлями, так и тигровыми саламандрами. Они обнаружили, что общее потребление кислорода у аксолотлей составляет 1,43, а у тигровых саламандр — 2,00. Анатомически единственное реальное различие — перьевые жабры и развитие легких. Это показывает, что, хотя у аксолотля есть оперенные жабры, это не компенсирует недостаточно развитые легкие.
Жабры аксолотля выстланы нитями, которые увеличивают площадь поверхности, что является преимуществом, поскольку увеличение площади поверхности напрямую связано с объемом газообмена. Эти жабры также имеют много ветвей, которые, как нити, увеличивают площадь поверхности, однако ветви можно увидеть, а нити нет. К жабрам также прикреплены жаберные тычинки у основания, представляющие собой тонкие кусочки хряща, которые действуют как фильтр. Это позволяет капиллярам располагаться очень близко к жабрам, будучи защищенными этими тычинками. Это означает, что концентрация кислорода в воде всегда выше, что обеспечивает эффективную диффузию, что является пассивным транспортным механизмом, означающим, что аксолотль может дышать, расходуя энергию.
Аксолотли, как упоминалось ранее, также «дышат» через кожу. Это позволяет им распространять кислород непосредственно через кожу в кровеносные сосуды. Это не уникально для аксолотлей, как и все саламандры, некоторые дышат исключительно через кожу. Это специализировано, так как кожа тонкая, что означает быструю диффузию газов. Кожа также влажная, что растворяет газы, что более важно для суши, но это означает, что газы распространяются более эффективно. Кровеносные сосуды также расположены близко к коже, что означает быструю диффузию, но также и то, что они поддерживают хороший градиент концентрации.
Несмотря на эти приспособления к жабрам, я могу сделать вывод, что аксолотль недостаточно специализирован, и единственная реальная разница между ним и тигровой саламандрой заключается не в преимуществе, а в недостатке, поскольку доказано, что он менее эффективен, чем легочное дыхание. Однако в целом саламандры довольно специализированы, но у аксолотля нет никаких положительных специализированных особенностей по сравнению с обычной саламандрой.

Ссылки и цитаты
https://www.jstor.org/stable/3891017?seq=1#page_scan_tab_contents
http://www.edgeofexistence.org/amphibians/species_info.php?id=552#conservation_underway
https://en.wikipedia.org/wiki/Buccal_pumping
http://jeb.biologist.org/content/201 /20/2891
http://www.scialert.net/qredirect.php?doi=ijzr.2006.362.368&linkid=pdf
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6174238
Биология Кэмпбелла 4-е издание, стр. 822
www.reddit.com/r/axolotls
www.caudata.org
Лопес, Карл Х. и Эдмунд Д. Броди. 1977. «Функция реберных борозд у саламандр (амфибия, Urodela)». Журнал герпетологии  11 (3). Общество изучения амфибий и рептилий: 372–74. дои: 10.2307/1563252.

Уитфорд, Уолтер Г. и Роберт Э. Шерман. 1968. «Воздушное и водное дыхание у аксолотля и трансформированной Ambystoma Tigrinum». Herpetologica  24 (3). Лига герпетологов: 233–37. http://www.jstor.org/stable/3891017.

Грегори, Э. Х. (1897 г.). «ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЭЛАСТИЧНЫХ ВОЛОКН В СЕРДЦЕ И АОРТЕ АКСОЛОТЛЯ И ЛОСОСЕВОЙ ФОРЕЛИ». Журнал Бостонского общества медицинских наук , 2 (3), 18–20.

www.ideacenter.org
Кардонг, Кеннет В. (2009). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция (5-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-304058-5.
www.Salamanders.nl
www.axolotl.org
 

 

18 комментариев

Как дышат аксолотли? — Axolotl Nerd

Интересные факты об аксолотлях

Пожалуйста, включите JavaScript

Интересные факты об аксолотлях

Как дышат аксолотли?

Возможно, вы слышали, что аксолотли дышат по-разному, в том числе и через легкие. Действительно, аксолотли — сложные животные, у которых хотя и развиваются легкие, они остаются водными на всю жизнь, в отличие от других саламандр.

Аксолотлям нужен кислород, как и любым другим водным существам, и они разработали несколько интересных систем для насыщения крови кислородом.

В этой статье я расскажу о том, как аксолотли дышат, подробно описывая каждый метод, который они используют, и то, что вам следует знать о дыхательной системе аксолотлей.

Следующие четыре метода дыхания используются аксолотлями:

• Дыхание через кожу (общее для всех саламандр)
• Дыхание через жабры
• Буккальное дыхание
• Дыхание через легкие

Давайте посмотрим, что охватывает каждый тип размножения, какие из них являются более доминирующими, и, что наиболее важно: действительно ли аксолотли могут дышать через легкие?

Дыхание аксолотлей через кожу

У аксолотлей тонкая и влажная кожа, которая позволяет газу быстро диффундировать в кровеносные сосуды, расположенные ближе всего к коже, и транспортироваться через кровь к клеткам. Это распространение происходит быстро и эффективно.

Поскольку газы быстро удаляются, в ближайшей к коже крови может наблюдаться более низкая концентрация кислорода и более высокая концентрация углекислого газа, что также объясняется тем, что углекислый газ выводится через кожу.

Слизистый налет, который вы видите на аксолотлях, играет решающую роль в этом процессе, потому что он способствует газообмену.

Этот дыхательный механизм не уникален для аксолотлей, на самом деле все саламандры могут дышать через кожу, но в отличие от других саламандр, которые метаморфизируются и могут дышать и на суше, аксолотли не обладают этой способностью.

Аксолотль дышит через жабры

Знаменитые перистые жабры, украшающие головы аксолотлей, играют четко определенную роль в том, как аксолотли насыщают кислородом свою кровь, а не просто в качестве украшения.

Перья, украшающие жабры, также играют определенную роль — увеличивают площадь поверхности и позволяют большему объему газа попасть в кровь.

Пернатые жабры также защищают кровь от паразитов и других примесей.

Ротовое дыхание

Ротовое дыхание осуществляется через щечно-глоточную мембрану и похоже на кожное дыхание. Мембрана расположена в задней части горла аксолотля, и когда она пульсирует, насыщенная кислородом вода проходит через нее, достигая и жаберных лепестков.

Дыхание аксолотлей через легкие

Еще один способ дыхания аксолотлей — рудиментарные легкие. Из всех методов дыхания дыхание через легкие является наименее эффективным с точки зрения объема получаемого кислорода.

Аксолотли действительно используют свои легкие для дыхания только тогда, когда кислорода в воде слишком мало. Легкие аксолотлей простые, мешковидные.

Складчатые карманы, окруженные кровеносными сосудами, и тонкая мембрана мешка позволяют кислороду поступать в кровоток через капилляры, окружающие легкие, и вены, которые доставляют кислород к сердцу.

Если другие способы дыхания не очевидны сразу, вы можете наблюдать, как аксолотль дышит через легкие, потому что вы увидите, как он всплывает на поверхность, чтобы глотать пузырьки воздуха.

Аксолотли могут делать это по необходимости, когда в воде недостаточно растворенного кислорода, но могут делать это и из шутливости. При этом они делают небольшой глоток воздуха и используют его, чтобы плавать в своем аквариуме.

Если вы видите, что ваш аксолотль плывет к поверхности аквариума и слишком часто глотает воздух, вам следует проверить параметры воды, потому что ваш лотл может испытывать трудности с поступлением воздуха из-за плохих параметров воды.

Советы по качеству воды и насыщению кислородом

Поскольку аксолотли насыщают кровь кислородом через кожу, тип воды, которую вы используете в аквариуме, важен для поддержания их здоровья.

Если вы используете водопроводную воду в аквариуме с аксолотлями или для подмен воды, вам следует обратить внимание на удаление хлора и/или хлорамина из водопроводной воды.

Хлор может испариться из воды, если ее оставить аэрировать на 24 часа, но хлорамин удалить намного сложнее, и для этого вам понадобятся специальные кондиционеры для воды.

Также важно убедиться, что ваша вода хорошо насыщена кислородом. Вы можете добиться лучшего насыщения воды кислородом, добавляя в воду живые растения или добавляя нежные воздушные камни.

Аквариумный фильтр также может создавать волнение на поверхности и насыщать воду большим количеством кислорода, а также выполнять регулярные подмены воды.

Помнить о таких вещах, как не перекармливать аксолотлей, выгребать несъеденный корм из аквариума и проводить регулярные подмены воды, а также следить за параметрами воды, это очень поможет сохранить здоровье ваших аксолотлей.

Среди параметров воды температура также важна, так как аксолотли не переносят экстремальных температур и колебаний температуры. В любом случае более холодная вода всегда предпочтительнее более теплой воды, которая имеет более низкую концентрацию кислорода и может вызвать гипертермию у аксолотлей.

Другим важным элементом поддержания хороших условий в аквариуме является наличие достаточно большого аквариума, подходящего для аксолотлей. Я рекомендую аквариум объемом 20 галлонов, оснащенный крышкой, чтобы аксолотль не выпрыгнул из аквариума.

Заключение

Как видите, у аксолотлей есть несколько способов дышать и доставлять кислород к клеткам, которые в нем нуждаются.

Хотя у аксолотлей есть легкие, дыхание через легкие для них не является нормой. Их легкие плохо развиты, и они могут делать только небольшие глотки воздуха и полагаться на этот метод дыхания, как правило, только тогда, когда кислорода в воде слишком мало для дыхания через кожу или жабры.