מחזור החיים של צפרדע, גמטוגנזה, הפריה ופעילויות עונתיות אחרות תלויים בגורמים חיצוניים רבים. החיים של כמעט כל הדו-חיים תלויים במספר הצמחים והחרקים בבריכה, כמו גם בטמפרטורת האוויר והמים. מבחינים שלבי התפתחות שונים של צפרדעים, כולל שלב הזחל (ביצה - עובר - ראשן - צפרדע). המטמורפוזה של ראשן למבוגר היא אחת התמורות הבולטות בביולוגיה, שכן שינויים אלה מכינים אורגניזם מימי לקיום יבשתי.
פיתוח צפרדע: תמונה
בדו-חיים חסרי זנב כמו צפרדעים וקרפדות, השינויים המטמורפיים בולטים ביותר, כמעט כל איבר עובר שינוי. צורת הגוף משתנה ללא הכר. לאחר הופעת הגפיים האחוריות והקדמיות, הזנב נעלם בהדרגה. הגולגולת הסחוסית של הראשן מוחלפת בגולגולת הפנים של הצפרדע הצעירה. השיניים החרמניות שהראשן נהג להןאכילת צמחי בריכה נעלמים, הפה והלסתות מקבלים צורה חדשה, שרירי הלשון מתפתחים חזק יותר כך שיהיה נוח יותר לתפוס זבובים וחרקים אחרים. המעי הגס המוארך המאפיין אוכלי עשב מתקצר כדי להכיל את התזונה הטורפת של המבוגר. בשלב מסוים בהתפתחות הצפרדעים, הזימים נעלמים, והריאות מתגברות.
מה קורה מיד לאחר ההפריה?
זמן קצר לאחר ההפריה, הביצית מתחילה לעבור משלב תא אחד לאחר בתהליך החלוקה. המחשוף הראשון מתחיל בקוטב החיות ועובר אנכית עד לקוטב הצומח, ומחלק את הביצה לשני בלסטומרים. המחשוף השני מתרחש בזווית ישרה לראשון, ומחלק את הביצה ל-4 בלסטומרים. התלם השלישי נמצא בזוית ישרה לשניים הראשונים, קרוב יותר לבעל החיים מאשר לקוטב הצומח. זה מפריד בין ארבעת האזורים הקטנים הפיגמנטיים העליונים לארבעה התחתונים. בשלב זה, לעובר יש כבר 8 בלסטומרים.
פיצולים נוספים הופכים פחות סדירים. כתוצאה מכך, ביצית חד-תאית הופכת בהדרגה לעובר חד-תאי, אשר בשלב זה נקרא בלסטולה, אשר בשלב של 8-16 תאים, מתחיל לרכוש חללים מרחביים מלאים בנוזל. לאחר סדרה של שינויים, בלסטולה חד-שכבתית הופכת לעובר דו-שכבתי (גסטרולה). תהליך מורכב זה נקרא גסטרולציה. שלבי ביניים של התפתחות צפרדעים בשלב זה מרמזיםהיווצרות שלוש שכבות הגנה: אקטודרם, מזודרם ואנדודרם, הידועות גם כשכבות נבט ראשוניות. מאוחר יותר, הזחלים בוקעים משלוש השכבות הללו.
ראשנים (שלב הזחל)
השלב הבא בהתפתחות הצפרדע לאחר העובר הוא הזחל, שעוזב את המעטפת המגוננת כבר שבועיים לאחר ההפריה. לאחר מה שנקרא שחרור, זחלי הצפרדע נקראים ראשנים, שהם יותר כמו דגים קטנים באורך של כ-5-7 מ מ. גוף הזחל כולל ראש, גזע וזנב מובהקים. את תפקידם של איברי הנשימה ממלאים שני זוגות של זימים חיצוניים קטנים. לראשן בצורת מלא איברים המותאמים לשחייה ולנשימה, הריאות של הצפרדע העתידית מתפתחות מהלוע.
מטמורפוזות ייחודיות
הראשן המימי עובר סדרה של שינויים שבסופו של דבר הופכים אותו לצפרדע. במהלך המטמורפוזה, חלק ממבני הזחל מצטמצמים וחלק משתנים. ניתן לחלק מטמורפוזות היזומות על ידי תפקוד בלוטת התריס לשלוש קטגוריות.
1. שינויים במראה. גפיים אחוריות גדלות, מפרקים מתפתחים, אצבעות מופיעות. הגפיים הקדמיות, עדיין מוסתרות בקפלי הגנה מיוחדים, יוצאות החוצה. הזנב מתכווץ, מבניו נשברים ובהדרגה דבר לא נשאר במקומו. העיניים מהצדדים עוברות לחלק העליון של הראש והופכות לבולטות, מערכת הקו הרוחבי של האיברים נעלמת, עור ישןמושלך, ומתפתחת חדשה, עם מספר רב של בלוטות עור. הלסתות הקרניות נושרות יחד עם עור הזחל, הן מוחלפות בלסתות אמיתיות, תחילה סחוסיות ואחר כך גרמיות. הפער בפה גדל באופן משמעותי, ומאפשר לצפרדע להאכיל מחרקים גדולים.
2. שינויים באנטומיה הפנימית. הזימים מתחילים לאבד מחשיבותם ונעלמים, הריאות מתפקדות יותר ויותר. שינויים מקבילים מתרחשים במערכת כלי הדם. כעת הזימים מפסיקים בהדרגה למלא תפקיד במחזור הדם, יותר דם מתחיל לזרום לריאות. הלב הופך לתלת חדרים. המעבר מתזונה צמחית בעיקרה לתזונה טורפת גרידא משפיע על אורך תעלת העיכול. זה מתכווץ ומתפתל. הפה הופך רחב יותר, הלסתות מתפתחות, הלשון גדלה, גם הקיבה והכבד גדלים. פרונפרוס מפנה את מקומו לניצנים מזוספריים.3. שינויים באורח החיים. במהלך המעבר משלב התפתחות הזחל לבוגר של צפרדעים, עם תחילת המטמורפוזה, אורח החיים של דו-חיים משתנה. הוא עולה אל פני השטח לעתים קרובות יותר כדי לבלוע אוויר ולנפח את הריאות.
הצפרדע היא גרסה מיניאטורית של הצפרדע הבוגרת
בגיל 12 שבועות, לראשן יש רק שריד קטן מהזנב והוא נראה כמו גרסה קטנה יותר של הבוגר, אשר, ככלל, משלים מחזור גדילה מלא ב-16 שבועות. התפתחות ומינים של צפרדעים קשורים זה בזה, חלק מהצפרדעים שחיות בגובה רב או במקומות קרים עשויים לחיות בבמהראשן כל החורף. למינים מסוימים עשויים להיות שלבי התפתחות ייחודיים משלהם השונים מהמסורתיים.
מחזור החיים של צפרדע
רוב הצפרדעים מתרבות במהלך העונה הגשומה, כאשר הבריכות מוצפות במים. ראשנים, שתזונתם שונה מזו של מבוגרים, יכולים לנצל את שפע האצות והצמחייה במים. הנקבה מטילה ביצים בג'לי מגן מיוחד מתחת למים או על צמחים הממוקמים בקרבת מקום, ולפעמים אפילו לא אכפת מהצאצאים. בתחילה, העוברים סופגים את עתודות החלמונים שלהם. לאחר שהעובר הפך לראשן, הג'לי מתמוסס והראשן יוצא מהקליפה המגוננת שלו. התפתחות הצפרדעים מביצים לבוגרים מלווה במספר שינויים מורכבים (מראה גפיים, הקטנת הזנב, מבנה מחדש פנימי של איברים וכדומה). כתוצאה מכך, פרט בוגר של בעל חיים במבנה, באורח חייו ובבית הגידול שלו שונה באופן משמעותי משלבי התפתחות קודמים.
