Les amphibiens
Un amphibien est tout animal vertébré anamniote à sang froid (grenouille, salamandre, etc.) capable de vivre à la fois sur terre et dans l'eau. Les larves sont aquatiques avec des branchies et les adultes respirent l'air atmosphérique. À bien des égards, les amphibiens se situent entre les poissons et les reptiles.
Les 3 types d'amphibiens de Lissamphibia :
Les 3 groupes d'amphibiens vivants de nos jours : les gymnophiones Gymnophiona, les anoures Anura et les les urodèles Urodela.
Généralités
Un amphibien est un vertébré tétrapode ectotherme à larve aquatique munie de branchies, à peau nue et à température variable dont la transformation conduira à un animal semi-terrestre. Les grenouilles, crapauds, tritons et salamandres sont des amphibiens, anciennement connus comme des batraciens. Les amphibiens modernes sont tous des lissamphibiens. Les amphibiens sont étudiés en herpétologie.
Les amphibiens accueillent le plus petit vertébré du monde avec la grenouille Paedophryne amauensis.
Cette grenouille sud-américaine est un amphibien :
L'amphibien dendrobate Dendrobates leucomelas est une grenouille à peau toxique.
Les amphibiens sont considérés comme des animaux d'une importance écologique majeure au sein de la famille des experts biologistes pour la conservation des biotopes. Les biologistes se référent aux amphibiens comme "les canaris dans une mine de charbon" car ces animaux sont rapidement affectés par le stress dans leur environnement; en conséquence, lorsqu'une baisse notable de la qualité de leur habitat intervient dans la nature, les amphibiens servent d'avertissement à d'autres espèces, y compris les humains.
Tailles
La taille des animaux amphibies est très variable : le plus petit amphibien et le plus petit vertébré au monde, la grenouille Paedophryne amauensis, ne mesure que 7,7 mm de long, tandis que le plus grand amphibien vivant, la salamandre géante de Chine Andrias davidianus, atteint jusqu'à 1,8 m.
Dans l'ordre des anoures, la plus grande grenouille vivante, la grenouille Goliath Conraua goliath, mesure 30 cm de long, tandis que les plus petites mesurent environ 7 mm.
Bien que la plupart des salamandres de l'ordre des Caudata aient une longueur moyenne de 15 cm, certaines, comme Thorius pennatulus, n'atteignent que 15 à 20 mm.
Chez les Gymnophiones, tous les adultes mesurent entre 8 et 75 cm, à l'exception de la cécilie de Thompson Caecilia thompsoni, qui atteint souvent 150 cm.
Plan corporel
Les amphibiens de l'ordre des Anoures ont de grands yeux, des membres antérieurs courts, de longs membres postérieurs adaptés à l'escalade et des doigts palmés dépourvus de griffes.
Chez les Caudata (clade qui accueille Urodela), les salamandres du sous-ordre des Cryptobranchoidea conservent des caractéristiques larvaires, comme des fentes branchiales et des yeux ouverts, à l'âge adulte, tandis que les membres avancés du sous-ordre des Salamandroidea ont développé de nouvelles caractéristiques, comme des os préarticulaires fusionnés à la mâchoire inférieure.
Le troisième sous-ordre, les Sirenoidea, comprend des salamandres ressemblant à des anguilles, aux membres antérieurs réduits et dépourvus de membres postérieurs.
Le corps des serpents et des vers de l'ordre des Gymnophiona est long, cylindrique et apode. Ils possèdent des yeux rudimentaires recouverts de peau et une paire de courts tentacules antérieurs qui assurent des fonctions tactiles et olfactives.
Peau (tégument)
Les amphibiens ont une peau fine, délicate et humide qui permet les échanges gazeux avec l'environnement (respiration cutanée). La couche externe, l'épiderme, est fortement cornée et se détache et se renouvelle périodiquement lors de la mue, un processus régulé par les hormones de l'hypophyse et de la thyroïde.
La peau de l'amphibien est très perméable, ce qui lui permet de boire et respirer. Malheureusement, les polluants entrent également dans le corps par cette voie perméable et osmotique, ce qui rend l'amphibien un exceptionnel indicateur de la qualité de l'environnement. Ils sont particulièrement sensibles à la pollution, ce qui les rend importants comme "gardien" des menaces potentielles pour l'homme.
Les amphibiens, au stade terrestre, mangent des insectes, ce qui facilite l'agriculture dans le monde entier et réduit au minimum la propagation des infections, y compris le paludisme. La peau des amphibiens contient des substances qui les protègent de certains microbes et virus, ce qui permet de proposer des remèdes médicaux possibles à plusieurs maladies humaines, y compris le SIDA.
Les grenouilles ont eu une place spéciale dans les diverses cultures humaines pendant des centaines d'années; elles ont été évaluées en tant qu'agents de la vie, d'indicateurs météorologiques et de chance. Certaines grenouilles sont aussi appréciées au niveau culinaire.
Papille amphibienne
Une papille amphibienne est un organe auditif de certains amphibiens, une papille surtout présente chez les Anoures et chez quelques Urodèles et Apodes. Cet organe amphibien est sensible aux fréquences de 100 à 1000 Hz.
Elle est complémentaire de la papille basilaire qui elle est sensible aux fréquences allant de 1 000 à 5 000 Hz.
Système circulatoire
Au stade juvénile ou têtard, le coeur des amphibiens est bicavitaire et pompe le sang désoxygéné vers les branchies pour le purifier. En revanche, chez les adultes, le coeur est tricavitaire, composé d'un seul ventricule et de deux oreillettes. Les poumons remplacent les branchies, permettant au sang désoxygéné de pénétrer dans l'artère pulmonaire. Le sang est alors oxygéné puis circule dans tout le corps.
Système respiratoire
Tous les amphibiens utilisent des branchies pour respirer au stade larvaire, et certains, comme l'axolotl, les conservent même à l'âge adulte.
Bien que certains adultes respirent par leurs poumons, dotés de cloisons internes et de larges alvéoles, la plupart des amphibiens utilisent leur peau vascularisée pour respirer. Par exemple, lorsqu'ils respirent sur terre, où la concentration en oxygène est élevée, certaines petites espèces, comme les salamandres pléthodontidés, dépendent entièrement de leur peau pour leurs échanges gazeux.
Système digestif
Les amphibiens possèdent un oesophage court et cilié qui transporte les aliments partiellement décomposés de la bouche à l'estomac. L'enzyme chitinase agit sur cette masse et facilite la digestion de la chitine contenue dans les aliments, comme l'exosquelette d'un insecte.
Ils possèdent également des glandes digestives accessoires, comme un foie bilobé volumineux, un pancréas et une vésicule biliaire.
Système excréteur
Les larves et les adultes des amphibiens aquatiques excrètent leurs déchets métaboliques sous forme d'ammoniac dans une urine très diluée. En revanche, les espèces terrestres doivent conserver l'eau et donc expulser leurs déchets sous forme d'acide urique.
Les reins filtrent le sang en éliminant les déchets métaboliques. L'urine est transportée vers la vessie par deux canaux, les uretères. Chez certaines espèces de salamandres et de grenouilles terrestres, la vessie représente 20 à 50 % du poids corporel.
Système nerveux
Comme tous les autres vertébrés, les amphibiens possèdent un cerveau central, une moelle épinière et des nerfs accessoires qui parcourent tout le corps. À l'exception des cécilies, le cerveau de tous les amphibiens est allongé et contient une glande endocrine, la glande pinéale, responsable de la régulation de l'hibernation et de l'estivation.
Les amphibiens adultes possèdent des yeux plus modifiés que leurs ancêtres invertébrés, ce qui leur permet une vision des couleurs et une meilleure perception des profondeurs. Les juvéniles sont initialement dépourvus de paupières, mais acquièrent une cornée plus convexe et un cristallin plus plat lors de la métamorphose. Ils développent également des paupières mobiles et les canaux lacrymaux associés qui drainent les larmes.
Bien que tous les amphibiens soient dépourvus de pavillon (oreille externe), un large tympan circulaire situé derrière l'oeil transmet les stimuli sonores externes à l'oreille interne par l'intermédiaire d'un seul os, l'étrier.
Évolution
Les premiers grands groupes d'amphibiens se sont développés autour du Dévonien (il y a 370 millions d'années) à partir de poissons à nageoires lobées, semblables aux coelacanthes et aux dipneustes actuels.
À la fin du Dévonien supérieur (il y a 360 millions d'années), des genres comme Ichthyostega ont commencé à développer des caractéristiques de transition entre les poissons et les amphibiens, telles que des narines, des poumons et des morphologies adaptées au mode de vie terrestre.
Autour du carbonifère inférieur (il y a 360 à 323 millions d'années), les conditions climatiques ont favorisé une augmentation constante du nombre d'amphibiens. Ils se sont progressivement adaptés à leur environnement grâce à des poumons améliorés, un squelette plus résistant et des doigts sur leurs membres. Cependant, certains caractères aquatiques ont été conservés, comme la nécessité de pondre dans l'eau.
Répartition et habitat
Bien que les amphibiens aient une répartition cosmopolite, ils sont absents de l'Antarctique, des îles océaniques isolées et des déserts xériques extrêmement secs.
Alors que la plupart des grenouilles et des crapauds vivent dans les régions tropicales humides, les salamandres se concentrent dans les forêts fraîches et montagneuses de l'hémisphère Nord. Les céciliens, abondants en Asie, en Afrique, en Amérique centrale et en Amérique du Sud, vivent principalement dans des terriers souterrains et sous des débris végétaux.
Alimentation
Les amphibiens se nourrissent principalement de proies lentes, comme les Coléoptères, les chenilles, les vers de terre, les araignées, les fourmis et les termites. La rainette du Brésil Xenohyla truncata est frugivore et ajoute souvent des fruits à son régime, tandis que les espèces du genre Siren consomment des plantes aquatiques.
Les larves de grenouilles se nourrissent initialement du jaune d'oeuf, mais peuvent également consommer des bactéries, des croûtes d'algues, des détritus et des râpes de plantes aquatiques.
Alors que les amphibiens comme les crapauds et les grenouilles tirent la langue et attrapent leurs proies grâce à leurs pointes collantes, certains projettent la tête en avant, ce qui, par inertie, fait reculer la proie dans leur bouche.
Les crapauds du genre Bufo recherchent activement de la nourriture, tandis que les salamandres tigrées se cachent derrière la végétation, prêtes à bondir sur une proie imprudente. La grenouille cornue d'Argentine lève ses pattes arrière au-dessus de son dos et fait vibrer ses doigts jaunes pour attirer sa proie potentielle dans son piège.
Bien que les proies soient généralement avalées entières, elles sont parfois mâchées à l'aide de leurs petites dents pédicellées articulées caractéristiques.
Vocalisations
Les grenouilles mâles sont particulièrement bruyantes pendant la saison de reproduction, utilisant des cris caractéristiques pour attirer des partenaires potentiels. Ces sons sont produits en expulsant avec force l'air des poumons vers des sacs aériens (situés dans la gorge ou à proximité de la bouche) qui se gonflent comme des ballons et agissent comme des résonateurs pour transmettre le son à l'environnement.
La plupart des cris des salamandres et des cécilies se limitent à des grognements, des sifflements et des cris aigus légers et occasionnels. Cependant, si elle est dérangée, la salamandre géante de Californie produit un cliquetis ou un aboiement.
Territorialité
Les grenouilles et les salamandres défendent leurs sites d'alimentation, de reproduction et d'abri. Cette territorialité est largement étudiée chez les salamandres à dos rouge, qui soulèvent agressivement leur corps du sol et lancent des regards noirs aux intrus.
Lorsqu'ils se disputent leur territoire, les amphibiens se bousculent, dégonflant souvent le sac vocal de l'adversaire. Ils s'agrippent mutuellement par la tête et tentent de se mordre, de se poursuivre, de sauter sur le dos et de se baisser sous l'eau.
La plupart des grenouilles et des salamandres sécrètent du mucus à travers leur peau, la rendant glissante et difficile à saisir. Ces sécrétions sont souvent toxiques et désagréables, ce qui rend ces amphibiens désagréables pour leurs prédateurs.
Certains amphibiens, comme le triton à peau rugueuse, produisent des neurotoxines, comme la tétrodotoxine, pour se protéger de leurs ennemis.
Certaines grenouilles et crapauds possèdent des glandes à venin à la base de leur cou ou sous les verrues dorsales. Lorsqu'un ennemi les approche, ils expulsent ces glandes, expulsant des sécrétions toxiques et nauséabondes qui provoquent des réactions physiques ou neurologiques.
Alors que de nombreuses espèces venimeuses, comme Salamandra salamandra (salamandre tachetée), arborent des couleurs d'avertissement combinant différentes combinaisons de rouge, de noir et de jaune, d'autres peuvent imiter différentes espèces venimeuses ou se camoufler en utilisant des nuances comme le brun tacheté, le gris et l'olive.
Certaines salamandres, comme celles du genre Ensatina, sacrifient leur queue lorsqu'elles sont capturées par un prédateur (autotomie), ce qui leur permet d'échapper à son emprise.
En rapport avec "amphibien"
Un animal amphibie vit en dépendance avec l'eau, pour d'autres motifs que la soif, tout en ayant une partie de sa vie sur le milieu terrestre.
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