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カエルのしくみ

アメリカアマガエル（ Hylidae cinerea ）。両生類の写真をもっと見る。

明るい青色のヤドクガエルであろうと、茶色の疣贅のあるヒキガエルであろうと、カエルの生存はすべて水にかかっています。ほとんどのカエルは、成長するために水分を必要とするゼリー状の卵として生活を始めます。卵は水生オタマジャクシに孵化し、鰓を通して呼吸します。オタマジャクシが成長するにつれて、肺を発達させ、空気を呼吸する能力を獲得します。

しかし、カエルが陸に着いたら、水の必要性は枯渇しません。カエルは、事実上すべての水と一部の酸素を皮膚から摂取します。このプロセスは、皮膚が湿ったままである場合にのみ機能します。カエルの皮膚が乾くと、十分な酸素を得ることができず、十分な二酸化炭素を取り除くことができず、死んでしまいます。

したがって、カエルが生涯にわたる水の必要性に対処するためにいくつかの興味深い適応を開発したことは当然のことです。たとえば、現在絶滅しているイブクロコモリガエルは卵を飲み込んだ。彼らは、子供たちが水中ではなく胃の中で成長する間、食べ物を食べたり消化したりするのをやめました。その後、赤ちゃんカエルは親の口から出ました。中央アメリカとプエルトリコに生息するイチゴヤドクガエルは、陸に卵を産み、男性は尿で湿らせます。卵が孵化すると、母親は各オタマジャクシを背中に乗せて、植物の茎と葉の間に集まった小さな水たまりに戻します。オタマジャクシが成長する間、母親はオタマジャクシに自分の卵を与えます。

しかし、カエルの適応は水や繁殖だけではありません。彼らは地球上に約2億年住んでおり、その間に致命的な毒素から凍結状態で生き残る能力まで、あらゆるものを開発してきました。この記事では、これらおよびその他の適応について学習します。まず、ヒキガエルがヒキガエルである理由や、すべてのカエルがヒキガエルであるとは限らない理由、カエルが脱皮したが皮膚を残さない理由など、カエルの外観と行動を見ていきます。

カエルとヒキガエル、いぼとすべて

このアフリカのピクシーカエル（ Pyxicephalus adspersa ）でこぼこしたヒキガエルのような肌。

カエルについて一般化するのは難しいです。世界最小のカエル、金のカエルは、1センチメートル未満の長さです。最大のカエルであるゴライアスガエルは30倍の大きさで、頭から尾までの長さは約12.5インチ（32 cm）です。多くのカエルの種は夜行性ですが、いくつかは朝または午後に最も活発です。寿命は種によって異なりますが、ほとんどの場合、野生で数年間、飼育下で少し長く生きます。そして、多くのカエルが鳴き声を上げたり、鳴いたり、うねったりしますが、一部の種は沈黙しています。

多くの人がカエルを緑と考えていますが、オレンジ、黄色、青、明るいピンクのカエルもいます。カエルの皮の質感や体や足の形は種によって異なり、カエルとヒキガエルを分ける特徴でもあります。カエルは、泳いだり跳躍したりするために作られた、滑らかで光沢のある湿った皮膚と脚を持っています。ヒキガエルは、でこぼこした乾燥した皮膚を持ち、ジャンプする代わりに歩くために作られた脚を持つカエルです。

この北の赤いサンショウウオ（ 疑似トリトンゴムルーブ ）尾があり、カエルとは異なります。

しかし、カエルとヒキガエルの区別はほとんど任意です。一部のカエルはヒキガエルのように見え、一部のヒキガエルはカエルのように見えます。ヒキガエルの皮膚はカエルの皮膚ほど速く乾かないので、一般的にヒキガエルは水から遠く離れたままでいることができます。しかし、カエルの中には非常に乾燥した場所に住んでいて、水分を補給するためにかなりの長さをとらなければならないものもあれば、ヒキガエルの中には水中に住んでいるものもあります。

カエルの最も明確な特徴には例外さえあります。カエルは尾がありません。これは、カエルをカエルにするための中心的な要素であるため、科学的な秩序である Anura 、「テールなし」を意味します。この尾の欠如はカエルを結びつけ、他の2つの両生類とは一線を画しています。：サンショウウオとアシナシイモリ。すべての両生類は、空気を呼吸する能力を発達させる前に水を呼吸して生活を始めますが、尾のない陸生動物に成長するのはカエルだけです。

しかし、2つのカエル種には尾があります。沿岸の尾のカエル、 Ascaphus truei 、そして山尾のカエル、 Ascaphus montanus 、両方とも体の色と一致する尾を持っています。これらの尾は生殖器官です。この付属肢のために、尾のあるカエルは、オスがまだメスの体内にいる間に卵子を受精できる唯一のタイプのカエルです。

しかし、外観と行動のすべての違いにもかかわらず、すべてのカエルの種はほぼ同じ解剖学的構造を持っています。

新しい肌

皮膚を薄く透過性に保つために、カエルは数日に1回の頻度で脱皮します。カエルは口の周りの皮膚を食べることで脱皮を始めます。次に、古い皮膚の残りの部分を頭の上に引っ張って食べます。

カエルの骨格と人間の骨格

カエルの骨格

生物学のクラスで解剖したことのある人なら誰でも知っているように、カエルの内臓は、はるかに大きな動物の中にあるものとよく似ています。カエルの体には、人を含む哺乳類と同じように、心臓と肺、胃、膵臓、肝臓、胆嚢、腸があります。

カエルは外見は人のようには見えませんが、特に手足に関しては、人の骨格に似ています。人の腕のように、カエルの前脚には上腕骨と呼ばれる骨があります。、半径と尺骨。ただし、カエルの橈骨と尺骨は1つの骨に融合しています。同じことがカエルの足にも当てはまります-大腿骨 上腿と下腿の骨脛骨を支えますおよび腓骨、融合しています。カエルには2つの肩甲骨があります、または肩甲骨、および鎖骨、または鎖骨。人の体の同じ骨によく似た形をしています。

小さな骨の集まりは、カエルの指、またはその指と足の指を構成します。ほとんどの場合、カエルの後ろ足には5本の足指があり、前足には4本の足指があります。つま先の長さと形は、カエルの動きに大きな影響を与えます。アマガエルは長くてしなやかなつま先を持っているので、登るときに茎や枝をつかむことができます。水生のカエルもつま先が長いです-それらの間のスペースは、足ひれのように足を使うことができるように水かきがあります。何匹かのカエルは夏か冬に土に穴を掘ります。多くの場合、シャベルやスペードのように、足は短く幅が広くなっています。

しかし、カエルの骨格は、四肢を通過した後の人間の骨格とはそれほど似ていません。カエルには頭蓋骨がありますが首がないため、人のように頭を回したり、持ち上げたり、下げたりすることはできません。カエルにも肋骨がありません。上の写真で見ることができる肋骨のような構造は、その背骨の一部です。カエルの骨盤は背骨を上下にスライドすることがあり、ジャンプするのに役立ちます。脊椎の下端にある椎骨は、 urostyleと呼ばれる1つの骨に融合しています。。

カエルが耳なしでどのように聞こえるか、そしてなぜ彼らの目が彼らの頭の上にとまっているのかを知るために読んでください。

スティッキーフィート

一部のカエルは、木に登ったり、表面にしがみついたりするのを助けるために、足に湿ったまたは粘着性のある物質を使用します。いくつかの種では、これはカエルの足と表面の間の摩擦を増加させる水様の液体の非常に薄い層です。他では、それは接着剤です。これらのカエルは織り目加工の足を持っています-表面は接着剤を柔軟に保ち、カエルが動くときにそれが割れるのを防ぐ一連の微細な運河のように機能します。

イヤリング、沈む目、その他のカエルの解剖学

このアカメアマガエル（ Agalychnis callidryas ）頭頂部近くに大きく膨らんだ目があります。

カエルは、獲物を捕まえて捕食者を避けるために、視覚と聴覚に依存しています。彼らの耳と目は他のほとんどの動物のように配置されていませんが、彼らは良好な聴覚と視力を持っています。カエルには外耳がありません。代わりに、 tympanumと呼ばれる鼓膜がありますそれはそれぞれの目のすぐ後ろにあります。多くの場合、鼓膜を見ることができます-それは軟骨の輪に囲まれた平らな領域です。一部の種では、科学者は鼓膜のサイズを目のサイズと比較することで、カエルがオスかメスかを判断できます。

ほとんどのカエルは、頭蓋骨の上に座っている広くて膨らんだ目を持っています。これはカエルに広い視野を与え、頭を回すことができないことを補うのに役立ちます。ただし、カエルが左目で見ることができるものと右目で見ることができるものとの間には、多くの重複はありません。これは、カエルが他の動物ほど奥行きを知覚できないことを意味している可能性があります。これにより、一部の種は舌で飛んでいる獲物を捕まえることができます。ほとんどのカエルには瞬膜もあります、またはカエルが水中にいる間、目を覆って保護する頑丈なフィルム。

カエルは鳴嚢を膨らませて呼びかけます。

カエルの目も食べるのに重要な役割を果たします。カエルは頭蓋骨の構造や食べ物を噛むのに必要な筋肉を持っていません。代わりに、彼らは獲物を2、3のゴツゴツに飲み込む必要があります。人々とは異なり、彼らの舌は通常彼らの口の後ろに固定されていないので、これはトリッキーです。つまり、カエルは舌を使って食べ物を喉から胃に向かって押し出すことができません。このため、カエルが飲み込むと、目が頭蓋骨に沈み、食べ物を押しのけるのを助けます。

多くのカエル、特にオスは、声帯と鳴嚢と呼ばれる皮膚のフラップを持っています彼らの喉の前で。カエルが鳴き声を上げたり、トリルを鳴らしたり、うねりをしたりできるのはこの嚢です。カエルは息を吸い込み、鳴嚢を空気で満たして、風船のように伸ばします。カエルは口を閉じた状態で、この嚢から声帯を越えて空気を前後に押し出し、大きな繰り返し音を出します。声帯のないカエルも、鋭い空気を取り入れてカチッという音を出すことができます。

ほとんどの場合、このノイズは交配と関係があります。次に、数日間続く可能性のあるカエルの交配プロセスと、オタマジャクシをカエルに変える変態について見ていきます。

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交配から変態までのカエルの繁殖

アカメアマガエルは熱帯雨林の葉の上で交尾します。男性と女性のサイズと色の違いに注意してください。

ほとんどの人は小学校でカエルの繁殖の基本について学びます。カエルは水中に卵を産み、卵はオタマジャクシに孵化し、カエルに成長します。すべてのカエルの約半分だけがこれらの正確な手順に従いますが、カエルの繁殖についてはいくつかのルールがあります。すべてのカエルは有性生殖を行い、すべてのカエルは卵から孵化します。

ほとんどすべてのカエルでは、卵子の受精は女性の体の内側ではなく外側で起こります。女性は卵子を放出し、男性は同時に精子を放出します。精子が卵子に確実に届くようにするために、オスとメスは amplexusと呼ばれる交配姿勢になります。。男性は女性の背中に登り、前足を彼女の真ん中に留めます。カエルは、雌がわずか1個から数百個の卵を放出するため、数時間または数日間も両生類にとどまる可能性があります。

時々、オスのカエルとメスのカエルを区別するのは簡単です。多くの種は性的二形です、男性と女性の体と色の間に違いがあることを意味します。しかし、いくつかの種では、オスとメスを区別するのは難しいです。そのような種では、オスのカエルはしばしばリリースコールを生成します別の男性が握りしめたとき。交配期には、研究者はリリースコールを使用して、どのカエルがオスでどれがメスかを知ることができます。

すべてのカエルの卵は成長するために水分を必要とし、ほとんどのカエルは受精すると卵を捨てます。しかし、すべての卵が水中または親の世話なしで孵化するわけではありません。いくつかの種は、鳴嚢または腹部に卵子を運びます。他の人は乾燥した場所に卵を産み、水や尿で卵を湿らせておきます。カエルの種とそれが通常住んでいる気候に応じて、卵は数日から数週間で孵化する可能性があります。

いくつかの種では、完全に形成されたカエルが卵から孵化しますが、ほとんどの場合、カエルはオタマジャクシとしての生活を始めます。成体のカエルは肉食動物ですが、オタマジャクシは菜食主義者または雑食動物である可能性があります。藻類を食べるろ過摂食動物もいれば、歯があり、腐った植物から他のオタマジャクシまで何でも食べることができるろ過摂食動物もいます。いずれにせよ、オタマジャクシは貪欲な食べる人になる傾向があります-変態を完了するには多くのエネルギーが必要ですカエルに。

一時的な雨水池に生息するオタマジャクシは、2、3週間でカエルになることがよくあります。このプロセスは、恒久的な湖、川、池に生息する種では数か月かかる場合があります。しかし、ほとんどの場合、変換は同じ基本的な手順に従います。まず、後ろ足が伸び始めます。その後、前脚が形成されると、オタマジャクシの内臓が変化し始めました。それは一対の肺を発達させて空気を呼吸できるようにし、その消化器系はその成人の食事に適応するように変化します。尾は体に吸収されるにつれて徐々に消えていきます。カエルが陸上に生息する準備が整うと、通常は尾が少し残っていますが、徐々に消えていきます。

カエルの卵とオタマジャクシは魚、鳥、その他の動物の餌であるため、ほとんどの卵は成虫になるまで生き残れません。成体のカエルにも、微視的なものを含め、いくつかの敵がいます。次に、カエルの生存に対する脅威のいくつかと、カエルの不在が人間の生活にどのように影響するかを見ていきます。

カエルにキスする

南極大陸を除いて、カエルは世界のすべての大陸に住んでおり、さまざまな文化の物語やおとぎ話に登場します。一般的な西洋のおとぎ話はカエルの王子です-王女はカエルと結婚しなければならないことに失望していますが、彼女が彼にキスすると、彼はハンサムな王子に変身します。カエルが形を変えることができるというこの考えは、オタマジャクシからの自然な変態に由来しています。

いくつかの文化では、カエルは出生力も表しています。これはおそらく、交配期にたくさんのカエルが騒々しく出現することと、一部の雌が産むことができる膨大な数の卵が原因です。同時に、カエルの狡猾な、時には恐ろしい外観は、おとぎ話の魔女の仲間として登場し、「マクベス」のように演じることにつながった可能性があります。

食べることと食べられること：カエルの生態学的役割

カエルを食べるオオアオサギ

カエルは多くの生態系で中心的な役割を果たしています。それらは昆虫の個体数を制御し、多くの大型動物の食料源です。物事のバランスを保つために、カエルはたくさんのサバイバルツールを使用します。逃げたり、死んだり、脅されたときに腫れたりする人もいます。他の人はより洗練された防御を持っています。多くの場合、警告またはカモフラージュとして色を使用します。たとえば、4つ目のカエル Physalaemus nattereri 、後ろ足の近くに目のように見える2つのスポットがあります。これらのスポットを捕食者に示し、より脅威的な動物のように見せます。

Tina Baydenは、2005年10月2日、フィリピン北部のイロコスノルテにあるLaoagパブリックマーケットで皮を剥がれたカエルを販売しています。カエルはこの地域では珍味と見なされています。

カエルは皮膚から物質を分泌することもあります。いくつかの分泌物は有益です-研究者はそれらのいくつかを使用して新しい抗生物質と鎮痛剤を作成しました。しかし、一部のカエルは非常に強力な毒素を分泌するため、カエルに触れるだけで致命的になる可能性があります。ヤドクガエルとヤドクガエルとしても知られているヤドクガエルは、最も有名な例です。彼らの毒性は部分的に彼らの食事によるものです-飼育下では、餌を与える適切なアリがいなければ、彼らはそれほど危険ではありません。しかし、一般的なヒキガエルでさえ有毒である可能性があるため、犬はヒキガエルを食べることで非常に病気になったり死んだりする可能性があります。

しかし、すべての脅威が野生動物から来るわけではありません。世界の多くの地域で、カエルは珍味です。カエルを飼育するのは難しいので、狩りをして捕獲する必要があります。世界の一部の地域では、これによりカエルの個体数が急激に減少しています。

ここに示されているのは、2匹の正常なカエルと4匹の変形したカエルで、手足が欠けていて、手足の重複があります。

カエルは皮膚を通して飲むため、いくつかの人為的な脅威の影響を受けやすくなっています。世界の一部の地域では、開発中の生息地の破壊と川や小川のせき止めにより、カエルの個体数が減少しています。カエルは水質汚染や酸性雨にも敏感です。水中の化学物質、薬物残留物、その他の汚染物質は、変形した手足からカエルの女性化された男性の性器まで、あらゆるものを引き起こしているようです。

地球温暖化はカエルも脅かす可能性があります。カエルは主に発熱性です -彼らは体温を制御するために彼らの環境に依存しています。一部のカエルは極端な温度に耐えることができます。たとえば、カナダアカガエルは北極圏の北に住むことができます。冬には体の最大45％が凍結し、タンパク質とブドウ糖が組織を損傷から保護します。カナダアカガエルは春に再び解凍します。他のカエルは冬眠するか、 aestivationと呼ばれる冬眠のような状態になります夏の暑さを乗り切るために。

しかし、すべてのカエルがこれらの適応を持っているわけではないので、気候変動はカエルの体を適切な温度に保つ能力に影響を与える可能性があります。地球規模の気候の変化により、致命的な真菌が世界中のカエルの個体群に広がりやすくなった可能性があります。次に、この真菌と、それを阻止するために研究者が何をしようとしているのかを見ていきます。

キトリド菌と消えるカエル

爬虫類飼育係のStuartKozlowskiは、オーストラリアのシドニーにあるタロンガ動物園で、コロボリーカエルを収容するコンテナを検査します。絶滅の危機に瀕している約130匹のカエルが、動物園の検疫施設に収容されています。カエルツボカビのため、科学者たちはこれらのカエルが5年以内に野生で絶滅することを恐れています。

今日、カエルへの主な脅威はツボカビです。真菌。この真菌はケラチンを食べます、それを丈夫で丈夫にする皮膚の成分。オタマジャクシは口の周りにほんの少しのケラチンを持っています。しかし、カエルが成長するにつれて、足の裏やその他の場所で皮膚が厚くなり、下腹部など、体が繰り返し地面に接触します。したがって、真菌は通常オタマジャクシに影響を与えませんが、成体のカエルを殺すことができます。研究者は、真菌がカエルをどのように殺すのか正確にはまだわかりません。 2つの一般的な理論は、真菌が致命的な毒素を生成するか、その存在が皮膚を介した酸素と二酸化炭素の交換を妨げるというものです。

現在、科学者たちはこの真菌がアフリカツメガエルから来たと信じています。これらのカエルは皮膚に真菌を運びますが、それによる悪影響はありません。しかし、アフリカツメガエルは、世界貿易のために、本来の生息地をはるかに超えて広がり、真菌を運んでいます。世界中の科学者がこれらのカエルを研究に使用し、1930年代から50年代にかけて妊娠検査を実施しました。人々はまた、カエルをペットとして飼っています。しかし、真菌は今日、ある種のカエルの背中に乗っているだけではありません。研究者たちは、それが空中の胞子を介して広がっているのではないかと疑っています。

研究者たちは、世界のカエルの約3分の1が、キトリド菌のために絶滅の危機に瀕している可能性があると考えています。一部の種はすでに姿を消しています。真菌に対する効果的な治療法はないため、世界中の研究者ができるだけ多くのカエル種を検疫しようとしています。そのような検疫施設の1つは、5億ドルの両生類の箱舟プロジェクトです。

カエルツボカビは世界的な問題ですが、その蔓延を食い止めるためにできることがいくつかあります。まず、病気のカエルや、明らかな原因なしに死亡したと思われるカエルの出現を地方自治体に報告します。第二に、決してペットのカエルを野生に放さないでください。放出されたペットのカエルは繁殖し、地元のカエルの個体数を圧倒し、病気を広める可能性があります。繰り返しになりますが、地方自治体に連絡して、何をすべきかを問い合わせてください。

以下のリンクを参照すると、カエル、両生類、および関連トピックについて詳しく知ることができます。

カエルはどうやってあなたが妊娠しているとあなたに言うことができますか？

アフリカツメガエルを輸入した理由の1つは、妊娠検査でした。妊娠中の女性から尿を注入すると、アフリカツメガエルのオスは精子の一部を放出し、メスは卵子の一部を放出します。約20年間、これは女性が妊娠しているかどうかを確認するための最も速く、最も正確な方法の1つでした。