Broaștele (anure) reprezintă circa 90% dintre amfibieni; restul sunt tritoni și salamandre (caudate)… și există și câteva specii de cecilieni (gimnofioni), niște amfibieni alungiți și lipsiți de membre. Broaștele (anurele) nu au coadă în stadiu adult, iar forma lor specifică le face ușor de deosebit de alte tipuri de organizare/ apariție morfologică din lumea vie. Broaștele au corpul îndesat/ scurt; nu au coadă reală (care să aibă vertebre). Membrele posterioare sunt mult mai dezvoltate decât cele anterioare, la aproape toate speciile; asta le permite deplasarea prin salturi.
Broaștele au capul aplatizat și destul de mare față de corp, au trunchi scurt și robust, precum și 4 membre dintre care cele posterioare sunt mai dezvoltate, făcând posibile salturi și înotul prin care broaștele se deplasează. Când are timp destul, dacă nu este stresată, broasca pășește liniștită și se poziționează fin exact în locul pe care îl consideră cel mai bun pentru a sta la soare spre exemplu pe o frunză de nufăr, a pândi prăzile șamd. La speciile cu picioare posterioare lungi, putem constata capacitatea de a executa salturi extraordinare, când broasca se catapultează la mare distanță, scăpând de un prădător, sau doar deplasându-se în direcția care îi convine. Marile salturi au rolul de a scăpa animalul de pericole, când din fața prădătorului broasca sare în apă și se ascunde în mâl sau în vegetați bălții.
Deplasarea broaștelor prin salturi este o adaptare la necesitatea de a scăpa de prădători; pentru aceste performanțe era nevoie de mari modificări anatomice, structuri apte să propulseze corpul în salt și capabile să protejeze organismul la contactul brutal cu substratul. În timpul salturilor, broaștele își închid ochii, adică aceștia sunt retrași în orbite, pentru a fi protejați în siguranța craniului; este un gest reflex cu rol de protecție și pentru că nu au nevoie de fluxul informațional vizual, în timp ce oricum nu pot să corecteze traiectoria. Un salt propulsează „o broască medie” la o distanță echivalentă cu 10-15 ori lungimea animalului, ceea ce este bine… dar există și specii care depășesc cu mult această medie, cum este spre exemplu broasca roșie de pădure (Rana dalmatina), iar altele sunt mult mai greoaie, spre exemplu broasca râioasă brună (Bufo bufo). Membranele interdigitale ale membrelor posterioare fac posibilă vâslirea eficientă, încât broaștele înoată destul de bine. Membrele posterioare au câte 5 degete, cu oase similare celor umane, iar membrele anterioare au 4 degete (cu excepția familiei Brachycephalidae din Brazilia care are 2 degete la “mână” și 3 degete la „picioare”).
Broaștele sunt vânate de șerpi, lilieci, păsări, pești și variate mamifere printre care și oameni… iar ele se feresc cât pot, ca să nu atragă atenția prădătorilor. Culorile criptice, homocromia, le ajută să supraviețuiască. Vederea mișcării apropierii prădătorilor, șansa de a sări și a dispare din fața acestora, precum și otrăvurile secretate de glande din piele, oferă alte variante de a scăpa cu viață.
Broaștele capturează insecte și alte prăzi, cu gură lor largă. Toate broaștele adulte sunt prădătoare, ele se hrănesc preponderent cu insecte, dar mai pot consuma păienjeni, melci, viermi, peștișori, mormoloci, iar unele specii de mari dimenisuni pot prinde păsărele, șoareci sau șerpi mici. Broaștele stau la pândă camuflate în vegetație sau în apă, iar dacă prin vecinătate trece o pradă potențială… aproape orice animal care poate să fie înghițit, se declanșează atacul, ambuscada rapidă și cu șanse de succes. Pentru capturarea prăzii, este folosită limba lipicioasă. Limba este prinsă de marginea anterioară a cavității bucale și poate fi proiectată cu viteză, în afara gurii, broasca prinzând inclusiv insecte aflate în zbor. Broaștele prind din reflex orice seamănă cu o pradă potențială, ceva ce mișcă; dacă nu este hrană, ea nu este înghițită. Hrana poate fi înghesuită în cavitatea bucală inclusiv cu ajutorul membrelor anterioare… destul de amuzat. În perioade cu lipsă de hrană, canibalismul se poate manifesta atât la larve cât și la adulții diferitelor specii de amfibieni.
Ochii de mari dimensiuni permit o vedere bună, necesară pentru a detecta prăzile; potențialele prăzi sunt percepute când acestea se mișcă, iar dacă sunt nemișcate, broasca nu le bagă în seamă. La majoritatea speciilor irisul este spectaculos colorat, iar pupila poate avea forme variate (rotunde, romboidale, sub formă de fantă orizontală sau verticală, sub formă de inimă etc). Ochii mari și ieșiți în afara planului craniului permit existența unui câmp vizual mare, încât broasca vede deodată o parte consistentă a mediului ei înconjurător… ceea ce este necesar pentru a percepe din timp apropierea unor pericole, sau a surselor de hrană – insecte active, mișcătoare. Broaștele văd foarte bine obiectele de care sunt apropiate, iar la distanță mai mare percep mai ales mișcarea, așa încât greu le surprinde apropierea unui prădător. Ochii ajută chiar și la înghițirea hranei… când ele apasă în cavitatea bucală. Multe dintre speciile de broaște fiind animale nocturne, ochii lor foarte mari permit vederea bună și pe lumină slabă, inclusiv pe timpul nopții. Retina unor broaște are un strat reflectorizant (tapetum lucidum), care reflectă lumina ce a trecut odată prin stratul celulelor fotosenzitive, deci lumina mai trece odată pe la ele, așadar broasca poate utiliza cantitatea infinitezimală de lumină din nopțile pădurilor. Acest tapetum lucidum face ca ochii broaștelor respective să strălucească atunci când animalul este iluminat cu o lanternă.
Broaștele au nevoie mare de auz, fiind capabile să comunice prin semnale sonore, orăcăit caracteristic pentru fiecare specie în parte… având până și „dialecte” locale. Auzul duce la perceperea locurilor unde se poziționează partenerii de reproducere sau rivalii din specia căreia îi aparține broasca respectivă. Timpanul broaștelor este în spatele ochilor, vizibil la multe specii, dar nu și la broaștele râioase la care este acoperit de piele verucoasă. Timpanul este o zonă aplatizată și circular ovalară, o membrană rezonatoare în spatele căreia este urechea medie cu oscioarele care transmit vibrațiile către urechea internă, așa cum este și la oameni. Urechea internă transformă vibrațiile în semnale care ajung pe căi neuronale la creier, unde informațiile respective sunt interpretate.
Speciile din zone tropicale sunt active tot timpul anului. Cele din zone aride sunt active în perioadele mai umede. Speciile din zone temperate sunt active de primăvară până toamna, iar iarna este petrecută în stare de hibernare. La specia nord-americană Rana sylvatica, a fost constatat că ea poate rezista la temperatură de -6 grade C, timp de o săptămână; dar în general, broaștele hibernează în locuri care nu ajung să înghețe, precum mâlul de pe fundul bălților și lacurilor care îngheață doar la suprafața apei. Oricum, este extraordinară capacitatea lor de a supraviețui înghețului.
La amfibieni metabolismul este de 10 ori mai accelerat în stare de activitate în comparație cu metabolismul aceluiași individ în stare de repaus/ odihnă/ inactivitate. Să nu zic ce diferențe există când animalul hibernează… iar consumul energetic este infinitezimal. Faptul că mare parte din timp sunt inactivi, reduce mult nevoia energetică a organismului; fiind poikiloterme, cu temperatura corporală ajustată la cea a mediului, amfibiile au nevoi energetice incomparabil mai reduse decât cele homeoterme (păsări și mamifere care își încălzesc corpul la temperatură mare și constantă). Prin poikilotermie, lungi perioade inactive, hibernare, repaus estival etc, aceste animale au nevoi energetice reduse; este o adaptare foarte performantă, în condițiile existenței frecvente a unor perioade nefavorabile lor – în mediile în care își duc existența.
Mare parte a broaștelor din zonele tropicale sunt active pe timp de noapte, capturând prăzi dintre insectele nocturne. În zonele temperate mai reci, broaștele poikiloterme trebuie să se rezume la activitatea diurnă, din cauza nopților reci care le fac mai puțin vioaie… deși există și specii apte să fie active chiar și în nopțile reci de primăvară… spre exemplu în perioada de reproducere nocturnă a broaștelor verzi din genul Rana sau în cazul brotăceilor (Hyla arborea). Pe timpul zilei, multe broaște se odihnesc (dorm?), cu ochii întredeschiși, așa cum putem observa câte un brotăcel pe o frunză… iar alte specii se ascund mai bine (broaște râioase, broaște de pământ șamd).
Epiderma amfibiilor este formată din 2-6 straturi de celule, grosimea cumulată a acestora fiind de 10-30 µm; ca idee, un fir de păr uman are grosimea ce 100 microni (µm). Desigur, aici există atât difuziune pe baza gradientului – a diferenței de concentrație între mediul extern și mediul intern, cât mecanisme active de transport, secreție/ excreție. Îți dai seama cât de ușor pot trece prin startul acesta variatele substanțe, inclusiv cele poluante… toxice.
Tegumentul (pielea) amfibiilor este semi-permeabil pentru apă și gaze; asta înseamnă că există o respirație cutanată cu importanță variabilă la diferite specii (există și specii care au doar respirație cutanată, nu mai au plămâni); majoritatea speciilor au plămâni, iar schimbul de gaze se petrece și în pielea cavității bucale. Respirația este în bună parte cutanată, prin tegumentul puternic vascularizat; oxigenul pătrunde prin piele și ajunge la țesuturi, iar dioxidul de carbon iese la exterior, conform gradientului; pentru ca acest proces să se poată derula, pielea trebuie să fie umedă. Totuși, broaștele au mici plămâni și respiră pe nările din vârful botului. Tegumentul broaștelor este permeabil atât pentru apă cât și pentru schimbul de gaze (respirație). Tegumentul permeabil permite ca schimbul de gaze să fie derulat în bună parte prin piele; proporția respirației prin piele/ plămâni variază de la o specie la alta, dar și dependent de condițiile de mediu și locul unde se află animalul; culmea este că broaștele pot absorbi apa prin pielea de pe partea ventrală: este destul ca broasca să stea într-un mediu mai umed și ea absoarbe apă…! Adică, broaștele nu au nevoie să bea apă, deoarece o pot absorbi prin pielea de pe partea ventrală.
Glandele tegumentare produc un mucus care reduce pierderea de apă, dar dacă broasca nu are la dispoziție un mediu de viață umed – de la pădure tropicală la baltă – broasca pierde apă, se deshidratează și nu are cum să supraviețuiască; există și situații excepționale, de specii terestializate mai rezistente la uscăciune și chiar specii de semideșert/ deșert, care stau ascunse în așteptarea rarelor momente prielnice, de după ploaie. Unele broaște adaptate vieții în zonele aride secretă un mucus care se întărește în jurul lor, când se ascund în pământ, iar acest cocon le apără de pierderea apei care ar însemna imposibilitatea supraviețuirii până la următoarea perioadă ploioasă… cu codiții de viață mai favorabile.
Broaștele pot să fie prinse și mâncate de variate specii de stârci și alte păsări de baltă, șerpi, arici, bursuci șamd. A sări în ultimul moment din fața prădătorului este o soluție de urgență, dar cel mai bine este să te camuflezi să nici nu te observe, ceea ce este strategia de supraviețuire a majorității broaștelor; nu e rău dacă ai și ceva venin cutanat care să facă indezirabilă consumarea ta de către un prădător, ceea ce se întâmplă cu multe broaște, spre exemplu cu broaștele râioase. Mai poate exista și varianta de venin extrem de toxic și culori stridente care să atragă atenția asupra ta: îți poți permite.
Cromatoforii din piele (melanofori, xantofori, eritrofori, iridofori) sunt răspunzători de coloritul animalului; pigmentul din cromatofori devine vizibil în proporție mai mare sau mai mică, atunci când cromatoforii își schimbă forma prin contracție sau expandare. Culmea este că unele specii pot avea “culori metalizate”, irizante, produse de iridofori.
Paternurile coloristice ale multor broaște sunt fomate din pete de culori cafenii, verzi, gălbui, roșiatice șamd, adaptate acelui mediu în care animalul trăiește; este evidentă asemănărea cu hainele de camuflaj… cu rol de a face ca individul să fie greu de detectat… aproape imposibil de observat dacă nu face o mișcare. Cromatoforii din piele duc la capacitatea de a schimba culoarea, nuanțele, desenul șamd; această capacitate are rol important în camuflare, dar și în reglarea temperaturii: când pielea devine mai întunecată, absoarbe mai multă căldură, ceea ce e important în diminețile reci din zone montane sau la latitudini nordice sau sudice mari. La temperatură redusă, broaștele sunt mai întunecate, pentru a absorbi mai multă lumină/ căldură.
Mare parte a speciilor de broaște au strategii de supraviețuire prin camuflare, dar unele specii puternic otrăvitoare precum dendrobatidele au nevoie de vizibilitate stridentă, pentru a atrage atenția prădătorilor că nu este bine să fie mâncate. Unele specii de broaște care par colorate când sunt așezate pe un substrat monocrom, cu pielea având pete verzi, galbene, roșiatice, brune șamd, atunci când sunt în mediul lor de viață se integrează foarte bine în peisaj și rămân camuflate. Broaștele râioase, cu pielea lor plină de denivelări și pete brune, gălbui, cafenii, verzi șamd (depinzând de specie), când sunt în mediul lor de viață se camuflează perfect între iregularitățile solului cu frunze și bucăți de crengi; pe lângă asta, glandele veninoase din piele produc toxine care le apără de atacul prădătorilor.
Broaștele din zone ecuatorial-tropicale pot să se reproducă tot timpul anului, pe când cele din zone temperate doar în perioada de primăvară și început de vară. În perioadele de reproducere, broaștele de sexe diferite sunt atrase una de alta… în încercarea de a găsi partenerul cel mai viguros. Semnalele sonore emise de broaște au rol de a atrage parteneri conspecifici – femele, precum și de a apăra teritoriul față de alți masculi. Femelele trebuie să aleagă între masculi pe baza caracteristicilor orăcăitului acestora, a puterii în decibeli a acestor cântece de dragoste. Broaștele mascul atrag broaște femele prin orăcăitul lor specific fiecărei specii în parte, de la bârâituri joase și monotone, la variate combinații de cârâituri, ciripituri și lătrături… concerte nebănuite ale broaștelor Planetei. Sunetele emise de masculi pot avea asemănări cu cele emise de păsări, un exemplu în acest sens fiind Hyla avivoca, specie care a primit denumirea științifică pe baza acestei caracteristici.
Corzile vocale din laringe produc sunete când aerul trece pe lângă ele. La marea majoritate a speciilor, masculii au sac vocal (1 sau 2), cu rol de a crește intensitatea sunetului. Intensitatea orăcăitului poate să fie slabă sau puternică, depinzând de specie. La Eleutherodactylus coqui din Puerto Rico, a fost măsurată la 0,5 m de animal o intensitate de 95 decibeli (la 0,5 m de un ciocan pneumatic când sparge beton, sunetul este de circa 100 decibeli).
Diversitatea de sunete emise este extraordinară, de la sunete asemănătoare unor instrumente muzicale, la cele care seamănă rostogolirii de pietre pe un grohotiș, la sughițuri și la sunete care seamănă cântecului de păsări, până la orăcăitul clasic al broaștelor verzi din lacuri; există diferențieri specifice, chiar la nivelul populațiilor, cu caracteristici aparte pentru câte un lac sau baltă; unele specii au sunete diferite pentru perioade ploioase sau chiar variații ale orăcăitului dependente de temperatura mediului de viață. Corul broaștelor de pe la noi este mai puternic primăvara, în perioada de reproducere, precum și înainte sau după ploile de vară. Broaștele percep schimbările presiunii atmosferice și pot cânta în cor înainte de furtuni, ceea ce a dus la dezvoltarea unui folclor similar în variate locuri ale Planetei, care pretinde că broaștele pot chema ploaia.
Ciclul biologic al broaștelor, include mormolocii acvatici care se metamorfozează în broscuțe “reale” care respiră prin tegument (piele)… niște transformări fascinante… dacă ești dispus să le studiezi.
La broaște fertilizarea ouălor este externă (cu excepția a 4 genuri). Actul sexual al broaștelor este numit amplexus, termen provenit din limba latină, având înțelesul de îmbrățișare. Masculul strânge femela, care eliberează ovulele, pe care masculul le fecundează în mediul extern. Amplexus-ul poate dura ore în șir, și în cazuri extreme, chiar săptămâni. La Atelopus squmarius borbotini, masculul secretă pe partea ventrală o substanță lipicoasă, care crește aderența la femela pe care o îmbrățișează, iar amplexusul poate să dureze zile și chiar săptămâni, perioadă în care sunt depuse mai multe grămezi de ouă fecundate. În perioada de reproducere, dacă un mascul este strâns în brațe de un alt mascul, el emite un sunet de eliberare sub forma unui scurt cârâit, pentru a îl înștiința pe celălalt mascul de „greșeala de abordare”.
Broaștele femele sunt mai mari decât masculii; ele produc ouă (ovule) care conțin materialul ce hrănește embrionii în formare, până când aceștia devin mormoloci. La un sezon de reproducere, o femelă de Bufo marinus poate să depună chiar și 35.000 de ouă, pe când broaște de mici dimeniuni pot depune chiar și un singur ou în cazuri extreme…! Ouăle de amfibieni prezintă înveliș gelatinos și se dezvoltă în apă (există și specii care depun ouă pe sol-umed sau sunt vivipare – adică nasc pui vii); ouăle acvatice sunt foarte expuse deshidratării/ uscării atunci când bălțile seacă. La contactul cu apa, gelatina care înconjoară ouăle se hidratează, absoarbe apă și devine un strat protector în jurul embrionului care urmează să se dezvolte.
Există cazuri de adaptări interesante, cu dezvoltarea ouălor care se afundă în pielea de pe spatele adultului, sau ouăle sunt ținute în cavitatea bucală; se întâlnesc la unele genuri tropicale americane precum Pipa, Rhioderma, Gastotecha, precum și la genul Rheobatrachus din Australia. Există broaște care depun ouăle pe frunze, spre exemplu Hyalinobatrachium fleischmanni; femela revine regulat la ouă, să le asigure un nou strat de mucus protector, care le apără de uscăciune și de infecții fungice. La Chiromantis xerampelina, o femelă și mai mulți masculi (chiar și 20) produc o spumă atașată de o creangă; este un mucus amestecat cu bule de aer, ca cel de albuș de ou bătut. În această masă de spumă este depusă ponta, fecundată de masculii prezenți; spuma se întărește și protjează ouăle, cât embrionii sunt în dezvoltare. Mormolocii ieșiți din ouă cad în apa stătătoare care se află sub acest cuib aparte.
Ovulele fertilizate ajung să se dividă și să formeze embrionul, care la un moment dat iese din masa gelatinoasă a oului… sub forma unui mormoloc lipsit de membre, dar având o coadă lungă care îl face apt să înoate. În prima parte a existenței lor, mormolocii nu sunt capabili să înoate, ci se mențin în preajma gelatinei ouălor din care au ieșit, se hrănesc cu alge și lent devin capabili de a înota activ în masa de apă. La început, mormolocii mânâncă mult, filtrând alge din apă sau consumând bioderma algală de pe substrat. Mormolocii broaștelor de pe la noi consumă bioderma algală: au un aparat bucal cu un cioc și dințișori cornoși cu care rașchetează cuvertura de alge de pe substratul subacvatic. Când mormolocii sunt mai mari, pot să prindă diverse animale mărunte din apă sau să consume din țesuturile în descompunere a unor animale care nu mai trăiesc. Mormolocul preia oxigenul din apă și se hrănește cu alge și alte organisme minuscule din bioderma dezvoltată pe variate substrate aflate în apă. Crește și se dezvoltă, îi apar membrele posterioare, apoi cele anterioare.
Mormolocii ies din ouă după câteva săptămâni de dezvoltare embrionară… viteza depinzând de temperatura mediului. Mormolocii sunt stadii larvare acvatice care au branhii interne; sunt preponderent vegetarieni/ ierbivori, adică filtrează fitoplancton din masa apei sau consumă crusta algală de pe substrat. Mormolocii care consumă alge pot să își deschidă gura chiar și la 180 grade, ceea ce este mai mult decât la orice alt animal vertebrat. După câteva luni, mormolocii se metamorfozează în broscuțe; viteza de dezvoltare a mormolocilor depinde de temperatura mediului și de cantitatea de hrană aflată la dispoziție. Metamorfozarea de la larve la adulți este spectaculoasă, presupunând dezvoltarea membrelor (picioarelor), transformarea aparatului bucal și a morfologiei capului, resorbția cozii, achiziția capacităților morfo-fiziologice de a respira aer – adică abilitatea de a ieși pe uscat.
Metamorfozarea produce schimbări anatomo-morfologice și fiziologice fundamentale și radicale, de la modificarea morfologică a zonei bucale, formarea limbii, transformarea tubului digestiv de la unul lung și vegetarian la unul mai scurt și carnivore (insectivor), transformări ale ochilor, trecerea de la respirație branhială la cea pulmonară, apariția membrelor, resorbția cozii… deci o schimbare extraordinară. Organismul aflat în perioada de metmorfozare nu poate să mânânce pentru o vreme. În procesul de metamorfozare branhiile se resorb și se dezvoltă plămânii, se resoarbe și coada, iar din mormoloc se formează o broască mică, aptă de a părăsi apa.
Viața broaștelor este aparent simplă: trebuie să se mențină în medii cu umezeală ridicată, cu temperatură optimă, să prindă hrană, să evite prădătorii și să se reproducă. Deci, ca la celelalte vietăți. Viața broaștelor este în general scurtă. O mare parte a mormolocilor sunt consumați de păsări de baltă, insecte acvatice prădătoare, șerpi de apă sau mâncați chiar de broaște adulte. Viața de adult a majorității speciilor durează în natură circa 3 ani, dar broaștele râioase pot trăi și 10-15 ani.
© dr. Peter Lengyel
peterlengyel 