جديد كيف يتنفس الضفدع

الضفدع

الضفدع هو حيوانٌ فقاريٌّ ينتمي إلى مجموعة البرمائيات، ويعيش في جميع أنحاء العالم تقريباً، ما عدا القُطبين المتجمِّدين والصحراء الكُبرى وصحراء الجزيرة العربية. تُمثِّل الضفادع بسلالتها المختلفة 85% من أنواع البرمائيات الموجودة في العالم، حيث تضم فصيلتها 4800 نوعٍ مختلف.^[١] تضع مُعظم الضفادع بيضها في الماء، وهي تنشأ فيه، وتعيش كلَّ حياتها بالقُرب من مسطح مائي من نوعٍ ما، مثل بركة أو مستنقع، لكنها أيضاً تقضي فتراتٍ طويلة خارج الماء (حيث من المُحتمل أن تكون قد قابلتها عَرَضاً بضع مرَّات)، وبالتالي فهي بحاجةٍ إلى جهازٍ تنفسي مُعقَّد لتلبية احتياجاتها المختلفة في هذه البيئات.

يمكن العثور على الضفادع في الماء أو بالقرب من المُسطَّحات المائية مثل البرك والجداول، لكن هناك بعض الأنواع التي تفضل العيش على الأشجار، حيث تساعدها على تسلُّقها خاصيَّة أصابعها اللاصقة المُزوَّدة بُغددٍ لإفراز المخاط اللَّزج، والذي يُمكِّنها من الإمساك بأي سطح، بما في ذلك جذوع الأشجار، والصخور العالية، وحتى ألواح الزُّجاج.^[٢] تعد الضفادع من ذوات الدم البارد، فهي لا تستطيع تنظيم حرارة جسدها داخلياً، وبالتالي تحتاج لأن تقف تحت أشعَّة الشمس عندما تنخفض حرارة جسمها، بينما تختبئ في الظلِّ أو تحت الماء عندما ترتفع حرارتها.

الجهاز التنفسي

لدى الضفدع جهاز تنفسيٌّ خاصّ، مُختلفٌ إلى حدٍّ بعيد عن البشر ومُعظم أنواع الفقاريات، فهو يتنفس بطريقتين مُختلفتين إذا ما كان تحت الماء أو فوقه. عندما يكون الضفدع تحت الماء يتنفَّس باستخدام جلده، فجلد الضفادع مُكوَّنٌ من أنسجة غشائية رقيقة فيها فتحات دقيقة قادرةٌ على امتصاص الأكسجين، ومن ثمَّ يُسحَب الأكسجين إلى أوعية دموية قريبةٍ من الجلد، حيث يدخل مجرى الدم مباشرة. لكن وكي يستطيع الضفدع التنفُّس بهذه الطريقة يجب أن يكون جلده رطباً جداً، ولذلك فإنَّ قدرته على الاستفادة من هذه الخاصية خارج الماء محدودة.^[٣]

عندما يخرج الضفدع من البركة أو النهر الذي يَعيش فيه، فهو غالباً ما يتنفَّس باستخدام رئتيه. رئتا الضفدع صغيرتا الحجم ورقيقتان، وهُما مرتبطتان بممرٍّ مُباشرٍ مع الفم، وبنائهما الداخلي بسيط وشبيه جداً بما هو عند البشر.^[٤] إلا أنَّ الضفدع يفتقر إلى أضلاع الصّدر والحجاب الحاجز التي تساعد – عند البشر – على سحب الهواء إلى داخل الرئتين وإخراجه منهما، ولذلك فهو يضطر للاعتماد على أسلوبٍ يُسمَّى “الضخَّ الفمويّ” (Buccal pumping)، وهو سحب الهواء وإخراجه من خلال الفم.

على الأرجح أنَّك تتذكر رؤية ضفدعٍ ينتفخ حلقه بصورةٍ غريبة متكررة ويُطلق صوت “نقنقة”، هذه الظاهرة تحدث باستمرارٍ عندما يتنفس الضفدع، فبعدما يدخل الهواء جوف الضفدع عبر أنفه، لن يستطيع سحبه إلى الرئتين بسبب افتقاره لعضلات الحجاب الحاجز. لذلك، يُغلق الضفدع منخريه ويضغط فمه، فيدخل الهواء الرئتين لأنَّه ما من حيِّز آخر له ليذهب إليه. عندما ينتهي الضفدع من استنشاق الهواء يُعيد نفخ فمه، فيخرج الهواء من الرئتين مُجدَّداً ثم عبر الأنف.^[٣]

الدورة الدموية

بعد أن يتزوَّد الدم بالأكسجين المُمتصِّ عبر الرئتين أو من خلال الجلد مباشرة، يتجه الدم المُحمَّل بالأكسجين إلى القلب، حيث يتم توزيعه على مُختلف أجزاء جسم الضفدع، لكن قلب الضفدع يختلف قليلاً عن القلب البشريّ، فبينما لدى القلب عند البشر أربع حجراتٍ (أذينان وبطينان)، تُوجد في قلب الضفدع ثلاث حجرات فحسب، تتألَّف من أذينين (صمامان لضخِّ الدم) وبُطَينٍ واحد (حجرة داخلية). في بداية الدورة الدموية، يستقبل الأذين الأيسر الدم المُحمَّل بالأكسجين القادم من الرئتين أو من الجلد، فكما أسلفنا، يُمكن لجلد الضفدع امتصاص الأكسجين من الماء مباشرة. في الوقت ذاته، يستقبل القلب أيضاً الدم المُفرَّغ من الأكسجين عبر الأذين الأيمن، والذي يكون قد عاد إليه من مُختلف أعضاء الجسم بعد أن وزَّع عليها حمولته. تجتمع هاتان الفئتان من الدَّم معاً داخل البُطَين الوحيد لقلب الضفدع.^[٥]

ثمَّة غشاءٌ رقيق داخل بُطَين القلب يُساعد على التقليل من الاختلاط بين الدم المُزوَّد بالأكسجين وذلك المُفرَّغ منه. بعد اجتماع كلا الفئتين من الدم داخل القلب ينضغط البُطَين فيدفع دماً مُحمَّلاً بالأكسجين من الأذين الأيسر نحو الدماغ، بينما يدفع من الأذين الأيمن الدم نحو باقي أعضاء الجسم. يكون هذا الدم مخلوطاً بعضَ الشيء، لكن فيه ما يَكفي من الأكسجين لتمكين أعضاء الجسم من العمل، كما أنَّ قُدرة الجلد على امتصاص الأكسجين من الماء مباشرةً في أجزاءٍ مُختلفة من جسد الضفدع تكفي لتعويضه عن النقص لو حصل.^[٦]

المراجع

1. ↑ Pough, F. H.; Andrews, R. M.; Cadle, J. E.; Crump, M. L.; Savitsky, A. H.; Wells, K. D. (2003), “The Ecology and Behavior of Ampihibans”، Herpetology Magazine، Issue Third Edition، Page 522-564.
2. ↑ Federle, W.; Barnes, W. J. P.; Baumgartner, W.; Drechsler, P.; Smith, J. M. (2006), “Wet but not slippery: boundary friction in tree frog adhesive toe pads”، Journal of the Royal Society Interface Magazine، Issue 3، Page 10.
3. ^ ^{أ ب} John W. Kimball (24-01-2010), “Vertebrate Lungs”، Kimball’s Biology Pages، Retrieved 04-05-2016.
4. ↑ “FROG DISSECTION”, Philip Darren Jones، Retrieved 04-05-2016.
5. ↑ Sarah Malburg (14-01-2013), “Frogs Have Heart: A Look at a Frog’s Circulatory System”، Bright Hub Education، Retrieved 04-05-2016.
6. ↑ John W. Kimball, “Animal Circulatory Systems”، Kimball’s Biology Pages، Retrieved 04-05-2016.