Kétéltűek rendszertana és általános áttekintés

A kétéltűek osztálya (Anamnia ill. Amphibia) az állatok országában (Animalia), a gerinchúrosok törzsébe (Chordata) és a gerincesek altörzsébe (Vertebrata) tartoznak. A legkezdetlegesebb szárazföldi gerinces állatok, kb. 370 millió évvel ezelőtt mászott ki a szárazföldre az első képviselőjük. Ma élő minden harmadik fajukat a kihalás fenyegeti. A kétéltűek első globális felmérését 2004-ben befejezték, arra az eredményre jutottak a felmérést végző tudósok, hogy a világ 6700 fajának majdnem egyharmadát a kihalás veszélye fenyegeti. (Stokstad, E. 2004. Global Survey Documents Puzzling Decline of Amphibians. Science 306 p. 391)

Kétéltűek biodiverzitása a Földön

A „kétéltűek” elnevezés arra utal, hogy bár ezek az állatok kifejlett életük legnagyobb részét a szárazföldön töltik, szaporodni – néhány kivételtől eltekintve – kizárólag vízben képesek. Általában édesvízben élnek és szaporodnak, tengeri kétéltűfajt még nem találtak, de egy-két kétéltűfajt leírtak brakk-vizekben (félsós).

A hüllőkhöz hasonlóan a kétéltűek is változó testhőmérsékletű állatok, vagyis nem képesek szabályozni testhőmérsékletüket. Ezért alacsonyabb hőmérsékleten (<20 C⁰) lassabban mozognak, az átteleléshez pedig a talajba ássák magukat, és „hibernálódnak”, életfolyamataik lelassulnak és tavaszig ilyen állapotban maradnak.

A kétéltűek folyamatosan lélegeznek a bőrükön át, ezért kell állandóan nedvesnek lenniük. A hüllőktől eltérően a kétéltűek petéket raknak.  Legtöbb fajra a külső megtermékenyítés jellemző, vagyis mind a hím, mind a nőstény a vízbe juttatja az ivartermékeit, és itt történik a petesejtek megtermékenyítése. A pete embrionális fejlődése során nem alakul ki magzatburok (Anamnia). Egyes kétéltűfajok másodlagosan visszatértek a vízi életmódhoz, ez azt jelenti, hogy a kifejlett állatok is a vízben élnek az ebihalakhoz hasonlóan. Ezeknél a fajoknál kifejlett korban is megmaradhat a kopoltyú.

Ami általánosságban elmondható a kétéltűekről:

Bőrük gyengén szarusodott és vékony. Ennek oka a jelentős mértékű bőrlégzés. Bőrük három rétegből áll: felhám (epidermis), irha (cutis) és bőralja (subcutis). A felhám gyengén elszarusodó többrétegű laphám. Fontos lépés a szárazföldi élethez való alkalmazkodásban a bőr felső rétegének elszarusodása, mely így alkalmassá válik a mechanikai hatások elleni védelemben. Ellenben ha, vastagabb lenne, a szaruréteg megakadályozná a bőrlégzést. A bőr középső rétege, az irha vérerekkel gazdagon átszőtt mirigyeket, idegsejteket, simaizomrostokat és pigment sejteket tartalmazó kötőszövetes réteg. A mirigyek nagy része nyálkatermelő, de egyes fajoknál előfordulnak fehérjetermelők is. Ezeket közismertebb néven méregmirigyeknek is nevezik. Váladékuk mérgező hatású, amely megvédi a ragadozóktól, de a bőr parazitáitól (gombáktól és baktériumoktól) is megvédi. A bőralja egy kötőszövetes réteg (nyirokzsákok tagolják), mely a bőrt az izomzattal kapcsolja össze.  A nyirokzsákok az immunrendszer alapjait adják, valamint rajtuk keresztül az állatok szabályozni képesek szervezetük vízfelvételét és -leadását. A lárvák bőre mindössze 1-2 sor hámsejtből és a köztük elhelyezkedő egysejtű mirigyekből, továbbá egy vékony kötőszöveti rétegből áll. A kifejlődés során a kültakaró nagyban átalakul, megvastagszik, az egysejtű mirigyeket nagyobb, kötőszövetbe süllyedő, többsejtű mirigyek váltják fel.

A farkos kétéltűek testét fejre, törzsre és farokra oszthatjuk, esetenként nyaktájék is kialakul. A békák teste zömökebb, azon se nyak, se farok nem található. Mozgásuk alakjuktól és életmódjuktól függ. Jellemző a toló mászás, lábatlanoknál és hosszú testűeknél a kígyózó mozgás, egyes békáknál az erősebb hátulsó lábak segítségével az ugrálás, valamint vízben az úszás különböző formái. A vízben élő fajok és a lárvák a halakra emlékeztetnek: úszófarkuk, állandó vagy időszakos hátoldali úszójuk van, lábaik pedig fejletlenek.

A kétéltűek tüdeje fejletlen, csak lassan képes így terjedni az oxigén a vérükben. Lényegesen jobb hatásfokú a bőrlégzésük, a bőrükön keresztül képesek felvenni a levegőben lévő és a vízben oldott oxigént is. A bőrlégzés fenntartásához a vérerek sűrű hálózatára és előzőekben taglalt nyálkamirigyekre van szükség. Az oxigén koncentráció magasabb az alacsonyabb hőmérsékletű vízben, ilyen esetekben a bőrlégzéssel képesek fedezni az oxigénigényük 85-90%-át. Minden ebihalnak kopoltyúi vannak, de néhány fajnak kifejlett korban is megmaradnak a külső kopolytúi (pl.: axolotl ). A kétéltűek ebihalainak keringése nagyon hasonló a halakéhoz. Egyetlen vérkörük van, melyben a vért a pulzáló szívcső keringeti. Kifejlett állatok szíve háromüregű, két pitvarral és egy kamrával rendelkezik. Két vérkörük van, a kisvérkör és a nagyvérkör. Előbbi a kamrából indul, és vénás vért szállít a tüdők valamint a bőr alatti hajszálerek felé (bőrlégzés). Az oxigéndús, artériás vér a bal pitvarba ömlik, innét kerül a kamrába, ahonnét a nagyvérkörbe lépve bejárja az állat testét, ellátva oxigénnel és tápanyagokkal a sejtjeit. A testvénák a vénás öbölbe szállítják az enyhén kevert vért. Azért nem tisztán vénás vér érkezik vissza, mert a bőr alatti hajszálerekben a vér frissül, oxigénnel némileg telítődik. Mivel a szívnek nincs saját keringése (mint a koszorúér-hálózat), tápanyagellátását a benne átáramló vér oldja meg. Ez azért is lehetséges, mert nincs a szívnek olyan része, melyen kizárólag vénás vér áramlik át.

Az ebihalak növényevők vagy mindenevők, a felnőtt egyedek többsége ragadozó. Általában nem válogatósak, generalisták, kevés a specialista faj. Azaz zömük bármit hajlandó elfogyasztani, ami mozog – és persze amit el tud kapni és le tud nyelni. A zsákmányszerzést a jól ismert, elől lenőtt, kicsapható, ragadós végű nyelv segíti, azonban akadnak olyan csoportok, ahol a nyelv nem ölthető ki. Ilyen a korongnyelvű békák (Discoglossidae) két hazai faja, a vörös- és a sárgahasú unka. Néhány csoportnál a nyelv teljesen hiányozhat. A kicsapható nyelvű fajoknál ragadós váladékot termelő mirigyek találhatók a nyelven. Ezen kívül a szájüregben nedvességet biztosító mirigyek is megtalálhatók általában, de ezek emésztőenzimeket nem tartalmaznak, így váladékuk nem nevezhető nyálnak. A nyelést egyes esetekben a szemfenék segítheti. A békák szeme, amikor becsukják, benyomul a szájüregbe. Így ennek segítségével képesek a táplálékot a gyomor felé továbbítani. Bélcsövük rövid, mint általában a ragadozó életmódú állatoké. Gyomruk elkülönülő, izmos szerv, itt történik a táplálék mechanika roncsolása. Középbelükben történik az emésztés és a felszívás. Bélbolyhok nem találhatók, a felszívó felületet nyálkahártyaredők növelik. Végbelük kloáka, melyen egy hasi irányú kitüremkedés képezi a húgyhólyagot.

A szaporodáshoz a legtöbb fajnak friss vízre van szükséges. Bár egyes fajok nem igényelnek vizet a szaporodáshoz (pl. Eleutherodactylus , Platymantines fajok).  A testükön belül fejlődnek ki a peték, ez egyfajta ökológiai és evolúciós alkalmazkodás, mellyel teljesen függetlenedni tudnak a víztől.  Egyik-másik fajnak a szaporodási sikere erősen függ külső környezeti tényezőktől, mint pl.: vízhozamtól vagy az esős évszak hosszától, illetve a csapadékmennyiségétől. Több faj is alkalmazkodott a száraz és félszáraz környezethez, de többségüknek még mindig szüksége van vízre, hogy lerakják petéiket. Kocsonyás tokban kerülnek a petesejtek és külső megtermékenyítéssel termékenyülnek meg. Az ebihalak külső kopoltyúval lélegeznek az első pár napban, de hamarosan egy tasak képződik, amely magában foglalja a kopoltyút és a mellső lábakat. Tüdő is hamar kifejlődik, hogy segítse a légzést. A gőték ebihalainak nagy külső kopoltyúik vannak, majd fokozatosan eltűnik, a gőték ebihalai nagyon hasonlítanak a kifejlett egyedekre.

Békák és varangyoknál azonban az ebihal, egy teljesen más szervezet, amely  algákkal és szerves szemcsékkel táplálkozik majd egy bizonyos méret elérése után, metamorfózison esik át. Ez a metamorfózis jellemzően csak 24 órán át tart :

• Az eltűnik a  kopoltyú tasak, a mellső lábak láthatóvá válnak.
•  A szájnyílás átalakul állkapoccsá ami a ragadozó békák jellemzője.
• Átalakul az emésztőrendszer is: az ebihal hosszú spirális bele, tipikus ragadozó rövid béllé alakul.
• Az idegrendszeri változások kialakul a sztereoszkopikus látás.
• A gyors növekedés következményeként és a szemmozgások miatt, tovább fejlődik a koponya és kialakulnak a szemhéjak.
•  Megvastagodik a bőr, kialakulnak a bőr mirigyei, elveszíti az oldalvonalrendszerét.
• A dobhártya kialakul amely lezárja a középfület.

A farok kissé később (amikor magasabb a pajzsmirigyhormon szintje) visszafejlődik, és miután a farok eltűnik az állatok készen állnak elhagyni a vizet. A farok tápanyagait használják a lábak gyors növekedésére. Az ebihal sajátos struktúráinak eltűnését, szabályozott apoptózisnak nevezzük.

Az átalakulás a gőtéknél, amikor elhagyják a vizet visszafordíthatatlan, kivéve a külső kopoltyút. Amikor az állatok a vízbe újra külső kopoltyút fejleszthetnek (magas prolaktin szint), amikor visszatérnek a szárazföldre a kopoltyúk újra elcsökevényesednek tiroxin hormon hatására.

A kétéltűekkel a zoológia tudományán belül a batrakológia (batrachology) foglalkozik.

Ez az osztály 3 rendet foglal magában:

• Varangyok és békák röviden farkatlan kétéltűek (Salentia)

•  Gőték és szalamandrák avagy farkos kétéltűek (Caudata)

•  Gilisztagőték vagyis lábatlan kétéltűek (Gymnophiona)

A három rend összességében 6771 fajt számlál.

A kétéltű monitoringgal foglalkozó világszervezetek szerint, az elmúlt három évtizedben jelentősen csökkent a kétéltű-állomány (békák, varangyok, szalamandrák, gőték és gilisztagőték) a Földön. 2004-ben tették közzé a Globális Kétéltű állomány felmérés eredményeit.  E szerint a kétéltűek 32%-át a kipusztulás fenyegeti, 43%-ának az állományai jelentősen csökkentek, és sajnálatos de 122 faj kipusztult 1980 óta. 2010-ben az IUCN Vörös Listáján 486 kétéltű faj volt  a " kritikusan veszélyeztetett " kategóriában.

A legintenzívebb csökkenést az USA nyugati részén, Közép-Amerikában Dél-Amerikában, Kelet Ausztráliában és a Fidzsi-szigeteken észlelték. Jellemzően az emberi tevékenység okozza a biodiverzitás csökkenését világszerte, a kétéltűeket nagyobb hatásfokkal érinti ez a károsító hatás, mint a többi gerinces csoportot. Mivel a kétéltűek kétszakaszos életciklusa mind a vízben, mind pedig a szárazföldön bekövetkezett káros környezeti hatásokat megérzik. A bőrük nagy áteresztőképességű, így a kisebb koncentrációjú szennyezést is könnyebben megszenvedik, mint pl. a madarak vagy az emlősök.

Egyes tudósok úgy gondolják, hogy a kétéltűek a ’’kanári a szénbányában”, vagyis a csökkenő kétéltű populációk előrevetítik a többi populáció (mind növényi, mind állati) degradációját, veszélybe kerülését.

Az 1980-as években a populáció csökkenések felfedezése után egy herpetológiai találkozón kiemelt szerepet kapott az Arany varangy (Bufo periglenes), amely Costa Ricában őshonos. 1987-ben a populációinak száma hirtelen zuhanni kezdett, majd 1989-ben, sajnos teljesen el is tűnt. Egyéb hasonló fajok pl.: Harlequin béka (Atelopus varius) is eltűnt egy időre. Mivel ezek a fajok a Costa Ricában fekvő Monteverde érintetlen esőerdeiben éltek, és az emberi tevékenység nem volt kapcsolatban a kihalásukkal, így ez a tény különös aggodalomra adhat okot.

A biológusok keresték a választ arra kérdésre hogy miért csökken a kétéltűek populációi és a biodiverzitás. Számos lehetőséget vettek számításban, lehetséges okok:

• élőhely-módosítás és a fragmentáció
• ragadozók vagy a versenytársak
• betelepített fajok
• szennyezés
• növényvédő szerek használata
• túlzott betakarítás

Nem emberi tevékenységhez köthető okok:

• újonnan megjelenő betegségek
• klímaváltozás
• megnövekedett UV-B sugárzás

Magyarországi kétéltű helyzet

A Varangy Akciócsoport (VAC) 1986-ban alakult az ELTE Természetvédelmi Klub munkacsoportjaként, 1996-tól önálló egyesületként működik. 1994 óta a Nemzetközi Természetvédelmi Világszervezet kétéltűkutató munkacsoportjának (IUCN, SSC DAPTF) magyar tagja. Fő tevékenységük az ismeretterjesztés és a természetvédelmi kutatás mellett az aktív mentési akciók megszervezése is. Egy igen veszélyes útszakasz például a Hont és a parassapusztai határátkelő közötti autóút, ahol a VAC minden évben mentőakciókat szervez. A mentések alkalmával begyűjtik az állatokat az útról, rögzítik az adataikat, majd elengedik őket az út túloldalán. Ez, azon túl, hogy rengeteg állat életét menti meg, azért is hasznos, mert így egy Magyarországon egyedülálló, 12 éves adatsor áll rendelkezésre egyes területek kétéltű-populációjának alakulásáról. Magyarországon minden kétéltű faj védett:

Magyarországi fajok:

Farkos kétéltűek

Szalamandrafélék (Salamandridae):

• foltos szalamandra (Salamandra salamandra)
• pettyes gőte (Lissotriton vulgaris)
• tarajos gőte (Triturus cristatus)
• dunai tarajosgőte (Triturus dobrogicus)
• alpesi gőte (Ichthyosaura alpestris)
• alpesi tarajosgőte (Triturus carnifex)

Farkatlan kétéltűek

Unkafélék (Bombinatoridae):

• vöröshasú (vagy alföldi) unka (Bombina bombina)
• sárgahasú (vagy hegyi) unka (Bombina variegata)

Ásóbékafélék (Pelobatidae):

• barna ásóbéka (Pelobates fuscus)

Varangyfélék (Bufonidae):

• barna varangy (Bufo bufo)
• zöld varangy (Bufo viridis)

Levelibéka-félék (Hylidae):

• zöld levelibéka (Hyla arborea)

Valódi békafélék (Ranidae):

Barna békák

• mocsári béka (Rana arvalis)
• erdei béka (Rana dalmatina)
• gyepi béka (Rana temporaria)

Zöld békák 

• kecskebéka (Pelophylax esculentus)
• tavi (vagy kacagó) béka (Pelophylax ridibundus)
• kis tavibéka (Pelophylax lessonae)

Decemberben a krokodilok és a kajmánok érdekes világát mutatjuk be.