كيف تتنفس البرمائيات؟

تصنف البرمائيات ضمن المملكة الحيوانية كجزء من فئة الحبليات والفقاريات الصغيرة التي تحتاج إلى بيئة رطبة للبقاء على قيد الحياة، وتشمل أنواع هذه المجموعة الضفادع والسلمندر، وتوجد البرمائيات على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم باستثناء أنتاركتيكا (القارة القطبية الجنوبية)، ومعظم الجزر المحيطية النائية، والصحاري الجافة للغاية، وتكمن أهميتها في التقليل من انتشار الأمراض وتقليل أعداد الحشرات التي تدمر المحاصيل؛ وذلك لكونها تقوم بالبحث عن ديدان الأرض كغذاء لها.^[١][٢]

طرق تنفس البرمائيات

تمتلك البرمائيات بصورة عامة القدرة على العيش في البيئات المائية والبرية فيما يُعرف باستراتيجية الحياة المزدوجة، إلا أن بعض الأنواع تعيش على الأرض بصورة دائمة، لذلك تختلف طرق التنفس لدى البرمائيات لتتلاءم مع البيئة التي تعيش فيها، ومن أبرز هذه الطرق:

الجلد

يُغطي جسم البرمائيات الجلد الذي له دور أساسي في عمليتي تبادل الغازات والتنفس، ويمكن توضيح آلية التنفس كالآتي:^[٣][٤]

• تفرز البرمائيات مادة مخاطية للحفاظ على رطوبة جلدها وامتصاص غاز الأكسجين، وفي حال جف جلدها تماماً، فلن تتمكن من التنفس؛ مما يؤدي إلى موتها. 
• يدخل الأكسجين الذي يتم امتصاصه عبر الجلد إلى الأوعية الدموية الموجودة على سطح الجلد مباشرة، والتي بدورها تقوم بتوزيع الأكسجين إلى كافة الجسم.
• يتم امتصاص أكثر من ربع الأكسجين الذي تستخدمه البرمائيات مباشرة من خلال الجلد.
• يوجد عدد قليل من البرمائيات لا تمتلك رئتين، وتتنفس من خلال جلدها فقط.

الخياشيم

تعرف الخياشيم بأنها عبارة عن خيوط نسيجية رفيعة متفرعة ومتثنية عندما يمر الماء فوقها، ويمكن وصف آلية التنفس عبر الخياشيم كالتالي:^[٥]

• تستخدم البرمائيات الخياشيم لامتصاص الأكسجين المذاب في الماء، ونشر ثاني أكسيد الكربون خارج مجرى الدم.
• يمكن للجهاز الدوري أن ينقل الدم الذي يحتوي الأكسجين إلى أجزاء أخرى من الجسم.
• ينتشر الأكسجين عبر الأسطح الخيشومية في السائل الجوفي في الحيوانات التي تحتوي على السائل الجوفي بدلاً من الدم.
• توفر الأسطح المطويّة في الخياشيم مساحة كبيرة لضمان حصول البرمائيات على كمية كافية من الأكسجين. 
• تنتقل المادة من المناطق ذات التركيز العالي إلى المناطق ذات التركيز المنخفض في عملية تسمى الانتشار، حتى يتم الوصول إلى التوازن، وفي هذه الحالة يدور الدم الذي يحتوي على تركيز منخفض من جزيئات الأكسجين عبر الخياشيم، وبما أن تركيز جزيئات الأكسجين في الماء أعلى من تركيز جزيئات الأكسجين في الخياشيم تنتشر جزيئات الأكسجين من الماء (تركيز عالٍ) إلى الدم (تركيز منخفض)، وكذلك تنتشر جزيئات ثاني أكسيد الكربون من الدم (تركيز عالٍ) إلى الماء (تركيز منخفض).

الرئتين

تختلف آلية إدخال الهواء إلى الرئتين في البرمائيات اختلافًا بسيطًا عن الإنسان، إذ لا تمتلك البرمائيات أضلاع أو حجاب حاجزاً، وتتكون رئتا البرمائيات من هياكل بسيطة تشبه الكيس، كما تفتقر داخليًا إلى المظهر الإسفنجي المعقد لرئتي الطيور والثدييات، ويمكن وصف آلية التنفس عبر الرئتين عند البرمائيات كالآتي:^[٤][٦]

• تتنفس بعض البرمائيات عن طريق امتصاص الهواء من خلال الأنف وصولاً إلى الرئتين كالضفادع.
• تستخدم البرمائيات آلية ضخ التجويف الشدقي التي تقوم بدفع الهواء بين الرئتين والفم المغلق، والتي تعمل أيضًا لدى بعض الأسماك.
• يسحب الهواء إلى الفم من خلال فتحتي الأنف.
• تُغلق فتحات الأنف، وتتقلص أرضية الفم، مما يخلق ضغطًا إيجابيًا في تجويف الفم، ويدفع الهواء إلى الرئتين.
• يتحرك قاع الفم لأسفل لاستخراج ثاني أكسيد الكربون من الرئتين، مما يسحب الهواء من الرئتين إلى الفم، وأخيرًا يتم فتح الخياشيم وتحريك أرضية الفم لدفع الهواء من فتحات الأنف.