كيف تتنفس الضفادع تحت الماء؟

الضفدع هو حيوان برمائي ينتمي إلى رتبة عديمات الذيل، ويتميز بأرجله الخلفية الطويلة وأقدامه الغشائية وعيونه الجاحظة. يعتبر الضفدع من الحيوانات المدهشة التي تستطيع التنفس بطرق مختلفة حسب مراحل نموها وبيئتها. فالضفدع يمر بثلاث مراحل رئيسية في دورة حياته: البيض، والشرغوف، والضفدع البالغ. في كل مرحلة يكون للضفدع آلية معينة لاستخلاص الأكسجين من الماء أو الهواء، والتخلص من ثاني أكسيد الكربون.عملية التنفس للضفدع تعتبر مثيرة للاهتمام، حيث يتمتع الضفدع بجهاز تنفس فريد يتيح له التنفس في البيئات المائية وعلى اليابسة. يتم تحقيق عملية التنفس للضفدع من خلال الرئتين والجلد. دعنا نتعرف على هذه العملية بالتفصيل.

نبذة عن تنفس الضفادع

تولد الضفادع في المياه العذبة في مرحلة اليرقات تسمى “الشرغوف” ، ثم تنمو لتصبح ضفادع بالغة إما في الماء أو على الأرض.طَرِيقَةَ التَّنَفُّسِ لِلضُّفْدَعِ تَخْتَلِفُ حَسْبَ مَرْحَلَةِ نُمُوِّهِ وَبِئَةِ عِيشِهِ.تتنفس الضفادع الصغيرة عن طريق الخياشيم الخارجية الصغيرة، فعند مرورها على الماء، تستطيع أن تمتص الأكسجين الموجود فيه، كما تستطيع الضفادع أن تمتص الأكسجين من الهواء عندما تقفز.أما الضفادع البالغة فتتنفس بثلاث طرق مختلفة: الرئتين، والجلد، والفم:

• تستخدم الضفادع الرئتين عندما تكون نشطة وتحتاج إلى كمية أكبر من الأكسجين. تستطيع الضفادع أن تملأ فمها بالهواء، ثم تغلق الفم وفتحتي الأنف وتفتح فتحة المزمار، وترفع سقف الفم، فتتضخّم الرئتان ممّا يدفع بالهواء من الخارج إلى داخل الرئتين.
• تستطيع الضفادع أن تمتص الأكسجين وتخرج ثاني أكسيد الكربون عن طريق الجلد، ويحدث هذا طوال العام تقريبًا، باستثناء موسم التكاثر. يكون جلد الضفدع رطبًا ورقيقًا وغنيًا بالشعيرات الدموية التي تسمح بامتصاص الأكسجين ونقله إلى الدم.
• تستخدم الضفادع الفم للتنفس أيضًا، إذ يحتوي على بطانة داخلية رطبة تساعد على جلب الأكسجين من الهواء إلى مجرى الدم، عن طريقة إذابته ثم نشره في الشعيرات الدموية.

تنفس الضفدع في الماء (التنفس بالخياشيم)

عندما يكون الضفدع في الماء، فإنه يعتمد بشكل رئيسي على التنفس الخياشيمي، حيث يتنفس من خلال الرئتين والجلد. تعمل الخياشيم على امتصاص الأكسجين المذاب في الماء وإفراز ثاني أكسيد الكربون. تتواجد خياشيم الضفادع في الجزء الخلفي من الرئتين، وتحتوي على شعيرات دقيقة تزيد من سطح التبادل الغازي.

التنفس على اليابسة (الرئة)

عندما يكون الضفدع على اليابسة، يعتمد بشكل أساسي على التنفس الرئوي. تعمل الرئتين في هذه الحالة على امتصاص الأكسجين من الهواء وإخراج ثاني أكسيد الكربون. تحتوي الرئتين على أنابيب صغيرة تُعرف باسم “أنابيب مرجعية”، توصل الهواء من الفم والأنف إلى الرئتين. يتم توسيع الرئتين وانبساطها بمساعدة حركة الفم والحنجرة.

تعتبر رئتا الضفادع مفيدة جدًا لمساعدتها على التنفس على الأرض ، ومع ذلك فهي ليست قوية بما يكفي للتعامل مع احتياجات الجهاز التنفسي الكاملة للضفادع. لذلك تحتاج الضفادع أيضًا إلى التنفس من خلال جلدها لتغطية احتياجاتها التنفسية.

قد يتنفس الضفدع أيضًا مثل الإنسان ، عن طريق امتصاص الهواء من خلال أنفه ونزولاً إلى رئتيهم. من أجل سحب الهواء إلى فمه ، يخفض الضفدع أرضية فمه ، مما يؤدي إلى توسع الحلق. ثم تفتح فتحات الأنف للسماح بدخول الهواء تضخم الفم. ثم تغلق فتحات الأنف ويتم دفع الهواء في الفم في الرئتين عن طريق انقباض قاع الفم. لإزالة الكربون ثاني أكسيد في الرئتين يتحرك قاع الفم لأسفل ، مما يسحب الهواء للخارج من الرئتين والفم. أخيرًا يتم فتح الخياشيم والأرضية من الفم إلى الأعلى لدفع الهواء من فتحتي الأنف.

التنفس عبر الجلد

يمتلك الضفدع القدرة على التنفس عبر جلده.يتكون الجلد من نسيج غشائي رقيق قابل للنفاذ تمامًا في الماء ويحتوي على شبكة كبيرة من الأوعية الدموية. الغشاء الرقيق يسمح الجلد للغازات التنفسية بالانتشار بسهولة مباشرة أسفلها التدرجات بين الأوعية الدموية والمناطق المحيطة بها. عندما يخرج الضفدع من الماء ، تحافظ الغدد المخاطية في الجلد على رطوبة الضفدع ، مما يساعد على الامتصاص الأكسجين المذاب من الهواء. يتواجد في الجلد خلايا خاصة تسمى “خلايا الجلد الأكسجينية”، وتتيح للضفدع امتصاص الأكسجين من الهواء المحيط مباشرة عبر الجلد. يعتبر هذا التنفس الجلدي مهمًا خاصة عندما يكون الضفدع في البيئات الرطبة.

يجب أن تتمتع الضفادع دائمًا ببشرة رطبة حتى تظل رطبة وتمتص الأكسجين المذاب من الهواء. هذا هو السبب الرئيسي لبقاء الضفادع المائية في المياه العذبة معظم اليوم ، وتبقى الضفادع بعيدة عن الشمس وتقضي معظم اليوم تحت الأرض.

هل الضفدع يصدر اصواتاً عند التنفس؟

قد يعتقد الكثيرين ان صوت الضفدع متعلق بعملية التنفس ،لكن في الحقيقة ان الصوت ليس له علاقة بالتنفس ،بالرغم من انه في اكثر الأوقات يصدر أصواتًا عند التنفس، ولكن ليس دائمًا. الضفدع يستخدم صوته لأغراض مختلفة، مثل التزاوج، والاستغاثة، والتحذير.يصدر الضفدع الصوت عن طريق الرئتين والحبال الصوتية والجيب الصوتي. الجيب الصوتي هو كيس من الجلد ينتفخ عندما يمر الهواء فوقه، ويعزز من قوة وانتشار الصوت.يدخل الضفدع الهواء إلى كيس هوائي موجود تحت حلقه مباشرة فيصدر صوت النقيق الخاص به في مرحلة التزاوج (لجذب شريكة له) وتحذير الضفادع الأخرى من الاقتراب.

أثر التلوث على التنفس للضفادع

التلوث يمثل تهديدًا كبيرًا للضفادع ويؤثر بشكل سلبي على عملية التنفس لديها. إليكم بعض التأثيرات الرئيسية للتلوث على التنفس للضفادع:

1. تلوث المياه: تلوث المياه بالمواد الكيميائية والملوثات العضوية الثابتة يؤثر سلبًا على جودة المياه التي تعيش فيها الضفادع. عندما يكون البيئة المائية ملوثة، يمكن للمواد الكيميائية الموجودة في الماء أن تتسبب في تهيج الجلد والأغشية الرقيقة للضفادع، مما يجعلها أقل فعالية في امتصاص الأكسجين وإخراج ثاني أكسيد الكربون.
2. تلوث الهواء: تلوث الهواء بالغازات السامة والجسيمات الصلبة يمكن أن يؤثر على نظام التنفس للضفادع. عندما تتعرض الضفادع للهواء الملوث، يمكن للجسيمات الصغيرة أن تدخل جهاز التنفس الخاص بها وتسبب تهيجًا واضطرابًا في الأغشية الرقيقة في الرئتين. هذا يقلل من قدرتها على التبادل الفعال للغازات وامتصاص الأكسجين بشكل صحيح.
3. تلوث البيئة: تلوث البيئة بالمبيدات الحشرية والمواد الكيميائية الأخرى يؤثر على صحة الضفادع بشكل عام، بما في ذلك نظام التنفس. عندما يتعرض الضفادع للمبيدات الحشرية، يمكن أن يتراكم هذا السم في أجسامها ويؤثر على وظيفة الجهاز التنفسي.
4. انقراض الأنواع: تأثير التلوث على الضفادع قد يؤدي في النهاية إلى انقراض بعض الأنواع. فعندما يتعرض الضفادع لظروف بيئية غير ملائمة بسبب التلوث، فإنها قد تفقد موئلها وتجد صعوبة في البقاء على قيد الحياة وتكاثرها.

من الواضح أن التلوث يمثل تهديدًا كبيرًا للضفادع ونظام التنفس الخاص بها. لحماية الضفادع والحفاظ على بيئتها الطبيعية، يجب اتخاذ إجراءات للحد من التلوث وتحسين جودة المياه والهواء والبيئة عمومًا. هذا يشمل تنظيم استخدام المبيدات الحشرية وتعزيز الممارسات الزراعية المستدامة وتعزيز الوعي بأهمية الحفاظ على البيئة للحفاظ على صحة الضفادع والتنوع البيولوجي بشكل عام.