作者：菠菜

从即日起，中国科普博览网“从水到陆”专栏将开始连载大型科普专题——两栖动物。将从两栖动物的方方面面向所有读者朋友们介绍这种重要的脊椎动物。今天推出第一期： 什么是两栖动物。

隆冬渐渐退去，春天还有一段时间。但有一类动物开始蠢蠢欲动，即将闪亮登场，它们就是本文的主角——两栖动物。
以前我问过很多人，什么动物是两栖动物？有人会说乌龟、鳄鱼、鸭子、河马。乌龟和鳄鱼虽然经常在水里游荡，但它们有坚硬的外表，产的蛋孵化后就是小乌龟和小鳄鱼，它们从小到大都用肺呼吸，属于爬行动物；而鸭子虽然戏水，但它们长有羽毛，通过自身代谢调节体温，产蛋，从小到大也用肺呼吸，属于鸟类；河马虽然经常泡水里，但它们有毛，通过自身代谢调节体温，不产蛋，生出的小河马最开始靠母乳获得营养，河马从小到大用肺呼吸，属于哺乳动物。
也有人答对了，说青蛙就是两栖动物，但是继续追问为什么，他们会说，因为青蛙既能在水里生活又能在陆地生活。是这样的吗？答案是否定的。两栖动物的主要特点是：这种动物大部分会将卵产在水体中，受精卵在水体中发育成为幼体，但也有的会直接产幼体。它们的幼体就像鱼那样在水中生活，能用鳃吸收水里的氧气，比如说青蛙的幼体——蝌蚪。而后，四肢长成，肺开始出现，鳃消失，就这样变态成为能呼吸空气的动物。这种动物就是两栖动物。
从两栖动物的定义我们可以得出，为什么青蛙是两栖动物的答案，不能说成“青蛙既能在水里生活又能在陆地生活”，而应该说成“青蛙在成长过程中经历了用鳃呼吸到用肺呼吸的变态过程”。

隆肛蛙（学名：Rana quadrana）的蝌蚪，四肢已经长成，尾巴尚在(作者拍摄)

繁殖期的峨眉林蛙 （Rana omeimontis）（作者拍摄？）

两栖动物的出现是它们祖先和环境相互作用的结果。有推测认为，泥盆纪晚期的某些肉鳍鱼类很可能因干旱的威胁，不得不先爬上干旱的陆地寻找新的水源，大多数探险者很可能悲惨地死去，少数肉鳍鱼类找到了新的水源，因此得以继续过它们的鱼类生活。经过数百万年的演化，古老的肉鳍鱼后代就进化成了原始的两栖动物。两栖动物的出现是脊椎动物演化史上的重大事件，它们成为了第一批登陆的脊椎动物，但它们仍然不能完全摆脱对水环境的依赖，它们必须要面对水环境和陆地环境的差异。怎么面对？
首先，水的密度比空气大。由于水的浮力，鱼能够仅凭尾巴和躯体的摆动就顺利游动。而在陆地上，失去了水浮力的两栖动物需要更加复杂的运动方式，这就不仅需要强大的有多关节的骨骼系统支撑身体，还需要长短不一能多个方向收缩的肌肉群来保证运动。四肢、颈椎和荐椎的出现，使得两栖动物具备了陆栖脊椎动物的特征。颈椎及其附属的肌肉系统构成两栖类的肩带，可以使得两栖动物的头上下摆动，也能给前肢一个较大的活动范围，这是鱼不能做到的。颈椎和相应的肌肉系统可以使两栖动物后肢有个稳定的支撑，这也是鱼类没有的。四肢的出现，使两栖动物有了一个专门的支撑和运动器官。正是这些结构的出现，两栖动物就能克服地面的摩擦，较为自由地运动。
其次，陆地上含氧量比水高。蝌蚪像鱼一样有鳃，吸收水中的氧气。然而，远古时期，水洼不长久，两栖动物必须要在水干前变态脱离水环境登陆。鳃能够满足蝌蚪在水中对氧气的需求。然而到了陆地，鳃不能交换更多的氧气，不能适应干燥的空气。肺的出现，解决了两栖动物在水环境消失后吸收空气中氧气的问题。只不过它们的肺功能还不强大，因此裸露的皮肤能保证对水和空气的渗透，在吸收空气中氧气方面扮演了重要的角色。两栖动物的循环系统也相应的有了初步的动脉和静脉之分，在一定程度上提高了二氧化碳与氧气交换的能力，但依然还是混合血。
再次，陆地上很干燥。两栖动物还不能完全适应干燥的空气，因此两栖动物大多居住在水环境周围。绝大多数两栖动物的卵和蝌蚪只能在水环境中生活。现代两栖动物的鳞片已经基本消失，登陆后没有鳞片的皮肤很容易失去水分。但它们的皮肤含有丰富的腺体。而大量的泡状腺体下沉到真皮层里较有效减少体内水分增发，分泌的黏液还能保证体表湿润。甚至有的种类的皮肤表面有不同程度的角质化，更加有效减少了水分的丢失。但皮肤不能从根本上解决水分丢失的问题，因为皮肤减少水分蒸发功能越强，辅助呼吸的功能就越弱。此外，泌尿系统中肾功能的强化，可以让两栖动物在陆地环境中维持体内水分的相对恒定。
最后，水温较为恒定，陆地昼夜和四季的温差很大。两栖动物不是内温动物，它们的体温随着环境而变化，和鱼类一样都是外温动物。它们的皮肤泡状腺分泌的黏液一定程度上能通过蒸发调节体温。但到了寒冷的冬季，两栖动物无法正常活动，冬眠是它们维持生命的唯一办法。
两栖动物为什么是两栖动物，你清楚了吗？
延伸阅读（参考文献）：
硬骨鱼纲起源与早期演化：http://www.kepu.net.cn/gb/kpdt/gb/special/osteichthyes/
两栖动物：http://en.wikipedia.org/wiki/Amphibian
刘凌云, 郑光美. 2009. ？普通动物学(第4版). ？北京: 高等教育出版社.
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