什么是两栖动物？

冬天正在过去，春天还有一些时间。然而，有一种动物准备首次亮相。他们是这篇文章的主要人物——两栖动物。

图为峨眉林蛙处于生殖阶段。

什么是两栖动物？

才博(中国科学院成都生物研究所)

冬天正在过去，春天还有一些时间。然而，有一种动物准备首次亮相。他们是这篇文章的主要人物——两栖动物。

我以前问过很多人，什么动物是两栖动物？有些人会说乌龟、鳄鱼、鸭子和河马。乌龟和鳄鱼经常在水中游荡，但它们外表坚硬。孵化后，它们产生的卵是小乌龟和鳄鱼。从童年到成年，它们用肺呼吸，属于爬行动物。鸭子玩水，但它们有羽毛，通过新陈代谢调节体温，产卵，从童年到成年用肺呼吸。它们属于鸟类。尽管河马经常泡在水里，但它们有毛发，通过新陈代谢调节体温，而且不产卵。小河马开始依赖母乳获取营养。河马从童年到成年都用肺呼吸，属于哺乳动物。

有些人回答正确，说青蛙是两栖动物，但继续问为什么，他们会说青蛙既能生活在水中也能生活在陆地上。是吗？答案是否定的。两栖动物的主要特征是它们大多数会在水中产卵，受精卵会在水中发育成幼虫，但有些会直接产卵。它们的幼虫像鱼一样生活在水中，可以用鳃从水中吸收氧气，比如蝌蚪，青蛙的幼虫。然后，四肢长大，肺开始出现，鳃消失，从而变成可以呼吸空气的动物。这种动物是两栖动物。

从两栖动物的定义，我们可以得到为什么青蛙是两栖动物的答案，而不是说“青蛙可以生活在水中和陆地上”，我们应该说“青蛙在成长过程中经历了从鳃呼吸到肺呼吸的蜕变。”

四边形林蛙的蝌蚪已经长成了四肢，它们的尾巴还活着。

两栖动物的出现是它们的祖先和环境相互作用的结果。据推测，在泥盆纪晚期，由于干旱的威胁，一些食肉鳍鱼可能不得不爬上陆地寻找新的水源。大多数探险家都可能悲惨地死去。一些食肉的鳍鱼找到了新的水源，并能够继续它们的鱼类生活。经过数百万年的进化，古代肉翅鱼的后代进化成了原始两栖动物。两栖动物的出现是脊椎动物进化史上的一个重要事件。它们已经成为第一批上岸的脊椎动物，但它们仍然无法完全摆脱对水环境的依赖。他们必须面对水环境和陆地环境之间的差异。怎么做？

首先，水比空气密度大。由于水的浮力，鱼只能通过摆动尾巴和身体才能平稳地游泳。在陆地上，失去水浮力的两栖动物需要更复杂的运动模式，这不仅需要强有力的多关节骨骼系统来支撑它们的身体，还需要不同长度的肌肉群在多个方向收缩以确保运动。四肢、颈椎和骶骨的出现使两栖动物具有陆生脊椎动物的特征。颈椎及其附属的肌肉系统形成了两栖动物的肩带，可以使两栖动物的头部上下摆动，还可以给前肢更大的活动范围，这是鱼类所不能做到的。颈椎和相应的肌肉系统可以为两栖动物的后肢提供稳定的支撑，而鱼类则没有。四肢的出现给两栖动物一个特殊的支撑和运动器官。有了这些结构，两栖动物可以克服地面上的摩擦，更*地移动。

其次，陆地上的氧含量高于水。蝌蚪有像鱼一样的鳃，从水中吸收氧气。然而，在古代，水坑不会持续很长时间，两栖动物必须在水干涸之前脱离水环境和陆地。鳃可以满足蝌蚪对水中氧气的需求。然而，在陆地上，鳃不能交换更多的氧气，也不能适应干燥的空气。肺的出现解决了水环境消失后两栖动物吸收空气中氧气的问题。然而，它们的肺功能并不强，所以裸露的皮肤可以保证水和空气的渗透，并在吸收空气中的氧气方面发挥重要作用。两栖动物的循环系统相应地分为动脉和静脉，这在一定程度上提高了二氧化碳和氧气的交换能力。

第三，土地非常干燥。两栖动物不能完全适应干燥的空气，所以大多数两栖动物生活在水环境中。它们的卵和蝌蚪只能在水中生活。现代两栖动物的鳞片已经基本消失，没有鳞片的皮肤在着陆后很容易失水。但是他们的皮肤富含腺体。然而，大量的泡腺沉入真皮层，有效地减少了体内水分的增加，而分泌的粘液也能保证体表湿润。甚至某些种类的皮肤表面都有不同程度的角质化，更有效地减少水分的流失。然而，皮肤不能从根本上解决水分流失的问题，因为皮肤减少水分蒸发的功能越强，其辅助呼吸的功能就越弱。此外，增强泌尿系统的肾功能可使两栖动物在陆地环境中保持相对恒定的体内含水量。

最后，水温相对恒定，陆地上昼夜温差和四季温差都很大。两栖动物不是吸热动物。他们的体温随着环境而变化。像鱼一样，两栖动物都是外生动物。它们的皮肤泡腺分泌的粘液可以通过蒸发在一定程度上调节体温。但是在寒冷的冬天，两栖动物不能正常活动。冬眠是维持他们生命的唯一方法。

你明白为什么两栖动物是两栖动物吗？