على عكس البشر لا تحتاج الضفادع والبرمائيات الأخرى إلى الاعتماد على رئتيها للتنفس، فجلدها الفريد يساعدها على تبادل الأكسجين والشرب، ولكن كيف تتنفس الضفادع وتشرب من خلال جلدها؟
جلد الضفدع معقد.. فهو رقيق ومغطى بالغدد التي تنتج المخاط للحفاظ على رطوبة الجلد، ومسامي بما يكفي للسماح لجزيئات الهواء بالتخلل.
كيف تتنفس الضفادع؟
يقول كريستوفر راكسورثي، أمين متحف التاريخ الطبيعي الأمريكي في نيويورك وعالم الزواحف، لموقع لايف ساينس: "إن جلدهم مصمم للسماح للأكسجين بالدخول إلى الجلد، وامتصاص الماء".
أوضح كورت شوينك، عالم الأحياء التطوري في جامعة كونيتيكت، والذي درس آليات التنفس لدى الضفادع والشراغيف، أن شبكة من الأوعية الدموية الصغيرة أسفل الجلد مباشرة تمتص الأكسجين مباشرة من الماء أو الهواء، كما تسمح بطرد ثاني أكسيد الكربون من الجسم في عملية تُسمى التنفس الجلدي. وأضاف راكسورثي: "إنه في الواقع مطابق تقريبًا لنظام الرئة".
التنفس الجلدي
على الرغم من أن الضفادع تستطيع التنفس أيضًا عبر رئتيها وبطانة فمها، إلا أن التنفس الجلدي يُمكّنها من البقاء على قيد الحياة تحت الماء وخلال فترات السبات الطويلة.
يقول شوينك: "بمجرد أن يكون جلدها رطبًا، وتحتوي على بعض الأوعية الدموية، ستتبادل الغازات والماء عبر جلدها، سواءً شاءت أم أبت"، مع أن جميع الضفادع لا تعتمد على التنفس الجلدي بنفس القدر.
في هذه الأثناء، لا تمتلك الضفادع الصغيرة خياشيم متطورة بعد، لذا فهي تحتاج إلى تنفس الهواء من السطح للبقاء على قيد الحياة، ولكنها تكون صغيرة جدًا بحيث لا تكسر التوتر السطحي للماء، بدلًا من ذلك، تُكوّن فقاعات هوائية خاصة بها.
كيف تشرب الضفادع بجلدها؟
جلد الضفادع المسامي هو أيضًا طريقة شربها. وأضاف شوينك: "يتسرب هذا الماء إلى جميع هذه الفراغات في الجلد، ثم يُمتص عبر أغشية الخلايا إلى الخلايا ومن ثم إلى مجرى الدم".
حتى أن العديد من الضفادع لديها منطقة غنية بالأوعية الدموية على جلدها تُسمى "رقعة الشرب"، والتي يمكنها من خلالها امتصاص كميات كبيرة من الماء.
بعض الضفادع التي تعيش في المناطق القاحلة ماهرة بشكل خاص في امتصاص الماء خلال مواسم الأمطار، أوضح راكسورثي: "تخزنه، ثم تحفر جحورًا في الأرض، وقد تُغطيها أحيانًا بطبقة إضافية من المخاط، فتتمكن من البقاء على قيد الحياة على الماء الذي خزنته داخليًا لأشهر أو حتى سنوات حتى تهطل الأمطار التالية".
على الرغم من سهولتها، إلا أن نفاذية جلد الضفادع تعني أيضًا أن الضفادع والبرمائيات الأخرى معرضة بشكل خاص للملوثات وتغير المناخ، وفقًا لشوينك.
وقد أظهرت الدراسات أن نفاذية جلد الضفادع تعرض هذه الحيوانات بشكل روتيني للمواد الكيميائية التجارية والبلاستيك الدقيق.
ولأن الضفادع تحتاج إلى الحفاظ على رطوبة جلدها للبقاء على قيد الحياة، فإن زيادة الجفاف وارتفاع درجات الحرارة، كما يتوقع العلماء نتيجة تغير المناخ، قد يؤديان إلى تقليص موائل الضفادع، وخاصة في غابات الأمازون المطيرة وغابات الأطلسي المطيرة في البرازيل والأرجنتين وباراغواي.
