Quais os grupos de vertebrados respiram por pulmões desde filhotes?

Os anfíbios são seres fascinantes, famosos por suas diversas aparências, mas sua respiração guarda muitos segredos que você certamente não conhece.

Os anfíbios são tetrápodes vertebrados da classe Amphibia, por sua vez incluídos no reino Animalia. Esse táxon inclui cerca de 8000 espécies diferentes, das quais aproximadamente 90% são rãs. As rãs, os sapos, as salamandras, os tritões e as cobras-cegas são animais fisicamente fascinantes, mas você sabe como os anfíbios respiram?

Talvez você se lembre dos tempos de escola da informação de que esses animais respiram pela pele. Como você verá nas linhas a seguir, essa acepção não estão muito distantes da realidade, mas requer outras nuances e um amplo conhecimento sobre esse grupo de vertebrados. Se você quiser saber tudo sobre as trocas gasosas no mundo dos anfíbios, continue lendo.

O incrível mundo dos anfíbios

Antes de explorar os mecanismos respiratórios desse animais, parece interessante dar algumas pinceladas sobre sua fisiologia e taxonomia. Os anfíbios são uma classe que se divide em 3 grupos diferentes com representantes vivos hoje: Salientia (sapos, rãs e relacionados), Caudata (salamandras, salamandras e relacionados) e Gymnophiona (cobras-cegas).

As rãs e os sapos são os representantes mais famosos desse grupo, pois, das 8000 espécies existentes, mais de 90% pertencem ao grupo Salientia. Os animais desse grupo se caracterizam por não possuírem cauda, por geralmente apresentarem membros posteriores longos e fortes e por terem uma pele muito áspera ao toque. Deve-se notar que a distinção entre sapo e rã não é de interesse taxonômico.

Os caudados são fáceis de diferenciar do grupo anterior, pois possuem cauda, corpo muito mais alongado e extremidades anteriores e posteriores semelhantes. Seu corpo geralmente é fusiforme, já que muitas espécies passam grande parte do dia caçando e se reproduzindo debaixo d’água.

No último grupo, temos as cobras-cegas, anfíbios muito tímidos e raros em forma de cobra ou verme. Além do par de tentáculos olfativos na cabeça, esses animais não têm membros e seus olhos costumam ser severamente atrofiados. Eles vivem no subsolo e atualmente foram registradas cerca de 200 espécies, conforme indicado pela National Geographic.

Como os anfíbios respiram?

Agora que você sabe mais sobre a fisiologia desses animais, estamos prontos para abordar a questão de como os anfíbios respiram em um nível geral. Vamos falar sobre isso com base no estágio de vida do animal em detalhes.

Respiração das larvas

Como você já deve saber, a maioria dos anfíbios passa por um estágio larval na água, salvo exceções, por exemplo, a Salamandra salamandra às vezes dá à luz filhotes vivos totalmente metamorfoseados. Nesse estágio, os girinos possuem guelras e sua respiração é totalmente aquática.

No caso de rãs e sapos, os girinos possuem guelras internalizadas cobertas por pele, formando uma câmara opercular com brânquias internas ventiladas por espiráculos. De qualquer forma, essas estruturas começam a perder protagonismo quando o animal passa a desenvolver seus membros, pois coincide com o aparecimento dos pulmões.

Curiosamente, estudos mostraram que a tensão superficial da água é um importante regulador da respiração em anfíbios durante a fase larval. Quando têm menos de 3 milímetros de comprimento, as larvas são incapazes de superar a força da barreira água-ar e não conseguem aproveitar o oxigênio atmosférico para se desenvolver.

Quando atingem o tamanho certo, os girinos conseguem quebrar a tensão superficial da água e começam a treinar seus pulmões para a vida na terra.

Como os anfíbios adultos respiram?

A metamorfose dos anfíbios é marcada pelo desaparecimento da cauda nas rãs e nos sapos e pelo desenvolvimento dos membros, mas também pela reabsorção das estruturas branquiais. Esse evento marca um ponto sem volta, uma vez que os espécimes adultos geralmente são incapazes de desenvolver toda a sua vida no ambiente aquático.

Os pulmões dos anfíbios são muito arcaicos em comparação com os dos mamíferos e das aves. Eles têm poucos septos internos e os alvéolos são longos, de modo que a taxa de difusão do oxigênio para o sangue é muito baixa. O ato mecânico de respirar é realizado por um bombeamento bucal, mas isso não é suficiente para abastecer todos os tecidos do animal.

Portanto, como indicam os estudos, a pele pode ser o principal órgão respiratório em muitos casos. A camada externa do anfíbio é capaz de lidar com 0 a 100% da absorção de oxigênio e 20 a 100% da excreção de dióxido de carbono. Sua epiderme é muito fina e permeável às trocas gasosas, o que permite que esses animais respirem quase exclusivamente por ela.

Particularidades da respiração cutânea

A essa altura, já está muito claro para nós que a maior parte da respiração dos anfíbios recai sobre suas estruturas epidérmicas. Esse método pode parecer rudimentar e caótico, mas nada poderia estar mais longe da verdade: esses animais são capazes de regular o fluxo sanguíneo ao nível da pele e com isso podem controlar até certo ponto as trocas gasosas.

Em muitos anfíbios, 20 a 95% dos capilares respiratórios estão na pele. A difusão do gás ocorre principalmente na camada mais externa e mais fina do animal, a epiderme, que está em contato com o resto do corpo através de veias, artérias, vênulas e arteríolas.

Curiosamente, fontes já citadas enfatizam que o fluxo sanguíneo para a pele é reduzido quando o animal é exposto ao ar. Ou seja, se houver falta de umidade no ambiente, a troca de gases com o ambiente é reduzida para minimizar a perda de água. A vasodilatação e a vasoconstrição desses capilares são codificadas pelo cérebro e, portanto, são, até certo ponto, voluntárias.

Algumas espécies que reduzem sua taxa metabólica ao mínimo no inverno respiram constante e exclusivamente pela pele.

Um grupo que requer proteção especial

Ser capaz de respirar pela pele é um grande benefício, mas também tem um custo associado muito evidente. Por ter uma epiderme mais fina e respirável, essa estrutura dos anfíbios os deixa totalmente à mercê do meio ambiente, sofrendo o risco de morrer de desidratação se não tiverem uma fonte de água por perto. Por isso, são animais totalmente ligados a ambientes úmidos.

Além disso, a permeabilidade desse órgão torna rãs, sapos, salamandras, tritões e cobras-cegas muito vulneráveis a produtos químicos e mudanças ambientais. Conhecendo como os anfíbios respiram e sua dependência ambiental, não é uma surpresa saber que 41% dos anfíbios descobertos e analisados estejam ameaçados de extinção.