Sammakon elinkaari, gametogeneesi, hedelmöitys ja muut kausiluonteiset toiminnot riippuvat monista ulkoisista tekijöistä. Lähes kaikkien sammakkoeläinten elinikä riippuu lammessa olevien kasvien ja hyönteisten määrästä sekä ilman ja veden lämpötilasta. Sammakoiden eri kehitysvaiheet erotetaan, mukaan lukien toukkavaihe (muna - alkio - nuijapolka - sammakko). Nuijapäisen muodonmuutos aikuiseksi on yksi silmiinpistävimmistä biologian muutoksista, sillä nämä muutokset valmistavat vesieliön maanpäälliseen olemassaoloon.
Sammakon kehitys: valokuva
Hännättömien sammakkoeläinten, kuten sammakoiden ja rupikonnien, metamorfiset muutokset ovat selkeimpiä, ja lähes jokainen elin muuttuu. Kehon muoto muuttuu tuntemattomaksi. Taka- ja eturaajojen ilmestymisen jälkeen häntä häviää vähitellen. Nuijapäisen rustokallo korvataan nuoren sammakon kasvokalolla. Kiimainen hampaat, joita nuijapäillä oli ennenlammen kasvit katoavat, suu ja leuat saavat uuden muodon, kielen lihakset kehittyvät voimakkaammin, jotta kärpäsiä ja muita hyönteisiä on helpompi saada kiinni. Kasvinsyöjille tyypillinen pitkänomainen paksusuoli lyhenee sopeutumaan aikuisen lihansyöjäruokavalioon. Tietyssä sammakon kehitysvaiheessa kidukset katoavat ja keuhkot kasvavat.
Mitä tapahtuu heti hedelmöityksen jälkeen?
Pian hedelmöittymisen jälkeen munasolu alkaa siirtyä soluvaiheesta toiseen jakautumisprosessissa. Ensimmäinen halkeaminen alkaa eläinnapasta ja kulkee pystysuoraan alas vegetatiiviseen napaan jakaa munan kahteen blastomeeriin. Toinen pilkkoutuminen tapahtuu suorassa kulmassa ensimmäiseen nähden jakaa munan 4 blastomeeriin. Kolmas uurre on suorassa kulmassa kahteen ensimmäiseen nähden ja on lähempänä eläintä kuin kasvunapaa. Se erottaa neljä ylintä pientä pigmentoitunutta aluetta neljästä alimmasta. Tässä vaiheessa alkiolla on jo 8 blastomeeria.
Edelleen jakautumisesta tulee vähemmän säännöllistä. Tämän seurauksena yksisoluinen muna muuttuu vähitellen yksisoluiseksi alkioksi, jota tässä vaiheessa kutsutaan blastulaksi, joka 8-16 solun vaiheessa alkaa hankkia nesteellä täytettyjä spatiaalisia onteloita. Muutossarjan jälkeen yksikerroksinen blastula muuttuu kaksikerroksiseksi alkioksi (gastrula). Tätä monimutkaista prosessia kutsutaan gastrulaatioksi. Sammakon kehityksen välivaiheet tässä vaiheessa merkitsevätkolmen suojaavan kerroksen muodostuminen: ektodermi, mesodermi ja endodermi, jotka tunnetaan myös primäärisinä alkiokerroksina. Myöhemmin toukat kuoriutuvat näistä kolmesta kerroksesta.
Tadpoles (toukkavaihe)
Seuraava sammakon kehitysvaihe alkion jälkeen on toukka, joka lähtee suojakuoresta jo 2 viikkoa hedelmöityksen jälkeen. Niin kutsutun irrottamisen jälkeen sammakon toukkia kutsutaan nuijapäiksi, jotka ovat enemmän pieniä, noin 5-7 mm pitkiä kaloja. Toukan rungossa on selkeä pää, runko ja häntä. Hengityselinten roolia hoitavat kaksi paria pieniä ulkoisia kiduksia. Täysin muodostuneella nuijapäisellä on uimiseen ja hengitykseen sopeutuneet elimet, tulevan sammakon keuhkot kehittyvät nielusta.
Ainutlaatuiset metamorfoosit
Vedessä elävä nuijapolka käy läpi useita muutoksia, jotka lopulta muuttavat siitä sammakon. Metamorfoosin aikana jotkut toukkarakenteet vähenevät ja jotkut muuttuvat. Kilpirauhasen toiminnan käynnistämät metamorfoosit voidaan jakaa kolmeen luokkaan.
1. Muutokset ulkonäössä. Takaraajat kasvavat, nivelet kehittyvät, sormet ilmestyvät. Eturaajat, jotka ovat edelleen erityisten suojaavien taitteiden piilossa, tulevat ulos. Häntä kutistuu, sen rakenteet murtuvat ja vähitellen mitään ei jää paikalleen. Silmät sivuilta siirtyvät pään yläosaan ja pullistuvat, elinten sivuviivajärjestelmä katoaa, vanha ihoheitetään pois, ja kehittyy uusi, jossa on suuri määrä ihorauhasia. Kiimainen leuat putoavat toukkien ihon mukana, ja niiden tilalle tulee todelliset leuat, ensin rustoiset ja sitten luiset. Rako suussa kasvaa merkittävästi, jolloin sammakko voi ruokkia suuria hyönteisiä.
2. Muutokset sisäisessä anatomiassa. Kidukset alkavat menettää merkityksensä ja katoavat, keuhkoista tulee yhä toimivampia. Vastaavia muutoksia tapahtuu verisuonijärjestelmässä. Nyt kidukset lakkaavat vähitellen toimimasta verenkierrossa, enemmän verta alkaa virrata keuhkoihin. Sydän muuttuu kolmikammioiseksi. Siirtyminen pääosin kasviperäisestä ruokavaliosta puhtaasti lihansyöjäruokavalioon vaikuttaa ruoansulatuskanavan pituuteen. Se kutistuu ja kiertyy. Suu levenee, leuat kehittyvät, kieli suurenee, vatsa ja maksa myös suurenevat. Pronephros väistyy mesosfäärin silmuille.3. Elämäntapamuutokset. Sammakkoeläinten elämäntapa muuttuu sammakoiden siirtyessä toukista aikuiseen kehitysvaiheeseen ja muodonmuutoksen alkaessa. Se nousee pintaan useammin ahmimaan ilmaa ja täyttämään keuhkot.
Sammakko on pienoisversio aikuisesta sammakosta
12 viikon iässä nuijapäissä on vain pieni hännän jäännös ja se näyttää aikuisen pienemmältä versiolta, joka pääsääntöisesti suorittaa täyden kasvusyklin 16 viikon iässä. Sammakon kehitys ja lajit liittyvät toisiinsa, jotkut korkealla tai kylmissä paikoissa elävät sammakot voivat elää lavallanuijapää koko talven. Tietyillä lajeilla voi olla omat ainutlaatuiset kehitysvaiheensa, jotka eroavat perinteisistä.
Sammakon elämänkaari
Useimmat sammakot lisääntyvät sadekaudella, jolloin lammet tulvii vettä. Nukkurit, joiden ruokavalio poikkeaa aikuisten ruokavaliosta, voivat hyödyntää veden runsautta leviä ja kasvillisuutta. Naaras munii munia erityiseen suojaavaan hyytelöön veden alle tai lähellä sijaitseviin kasveihin, eikä joskus edes välitä jälkeläisistä. Aluksi alkiot imevät keltuaisvarastonsa. Kun alkio on muuttunut nuijapäiseksi, hyytelö liukenee ja nuijapäinen tulee esiin suojakuorestaan. Sammakoiden kehittymiseen munista aikuisiksi liittyy useita monimutkaisia muutoksia (raajojen ulkonäkö, hännän pienentyminen, elinten sisäinen rakennemuutos ja niin edelleen). Tämän seurauksena eläimen aikuinen yksilö poikkeaa rakenteeltaan, elämäntapoiltaan ja elinympäristöltään merkittävästi aikaisemmista kehitysvaiheista.
