Ein klassischer
Fall unter den Wirbeltieren stellen die Amphibien dar. Ihr
„Doppelleben“ d.h. die Fähigkeit im Wasser auf dem Land –
eigentlich richtiger an der Luft – zu leben, spiegelt sich schon im
Namen wider. Als „Paradepferd“ dient meist der Frosch, obwohl
sich die Umwandlungsprozesse gleichermaßen gut bei anderen Formen
von Amphibien verfolgen lassen. Es mag sein, dass dafür sein
vergleichsweise auffälliger Lebenszyklus einschließlich der
unüberhörbaren akustischen Präsenz verantwortlich zeichnet. Das
plötzlich Massen auftreten von Jungfröschen nach Abschluss
der Metamorphose im August/September gab früher mancherorts Anlass
zu Berichten über „Froschregen“.
Sehen wir uns die
Entwicklung am Beispiel eines Grasfrosches (Rana temporaria)
an. Wenn nach etwa 3 bis 4 Wochen aus den großen Laich-ballen die
blauschwarzen Kaulquappen, wie man die Larven im allgemeinen
bezeichnet, schlüpfen, besitzen diese zur Atmung seitlich am Kopf
abstehende, büschelförmige äußere Kiemen und einen Ruderschwanz.
Mit Hilfe eines Sekretes von kehlständigen Spinndrüsen (Haftorgan)
heften sie sich an der Gallert des Laichklumpens, an Wasserpflanzen
oder Steinen fest. Anfangs wird noch keine Nahrung aufgenommen. Bald
bilden sich aber in der Umgebung des Mundes in Reihen stehende feine
Hornzähnchen aus. Der Mund erhält durch Umwandlung des Epithels
hornige Kiefer. In diesem Entwicklungsstadium wächst von hinten her
eine Hautfalte beiderseits über die Kiemenbögen, und die äußeren
Kiemen werden zurückgebildet. In dem so entstandenen Kiemenraum, der
durch ein Atemloch (Spiraculum) nach außen mündet, entwickeln sich
neue, innere Kiemen. Die noch gliedmaßenlosen Kaulquappen schwimmen
durch Schlängelbewegungen des Körpers und Ruderschwanzes geschickt
im Wasser umher. Mit den Kiefern werden Algen und Wasserpflanzenteile
abgeraspelt. Vom Boden holen sie sich das dort meist reichlich
vorhandene zerfallene tierische und pflanzliche Material.
Im Laufe der
Metamorphose entwickeln sich zuerst rechts und links am Schwanzansatz
der Kaulquappe die Hinterbeine. Die Vorderbeine sind zunächst
noch unter der Kiemenhaut verborgen. Bald werden die Hornkiefer
abgeworfen, der Mund erweitert sich und nimmt die breite Form des
Froschmundes an. Es kommt zu Veränderungen der Ernährungsorgane,
der Hautstruktur, die Kiemen bilden sich zurück, Vorderbeine treten
hervor, es beginnt die Lungenatmung, und der Larvenschwanz wird
eingeschmolzen.
Anfangs wirken die
Beinbewegungen der noch mit einem kurzen Schwanzstummel versehenden
Jungfrösche unbeholfen und es sieht recht lustig aus, wenn
sie sich etwas schaukelnd im Wasser vorwärts bewegen. Nach kurzer
Zeit ist ihr Beinschlag jedoch kräftiger und gleichmäßiger
geworden. Ein sonniger, regen warmer Tag gibt oft den Anstoß zum
Verlassen des Wassers. Am Gewässerrand wimmelt es dann von
Jungfröschen, die mit kurzen Sätzen vor unseren Schritten flüchten.
Die Umwandlung von
der gliedmaßenlosen, durch Kiemen atmenden Kaulquappe zum
vierbeinigen, schwanzlosen, lungenatmenden Frosch ist
außerordentlich weitgehender und komplexer, als hier dargestellt. So
kommt es z.B. entsprechend der eigenen Kopplung von Atmung und
Blutkreislauf beim Übergang vom der Kiemen- zur Lungenatmung
zwangsläufig zu Änderungen des Gefäßsystems. Auf Grund des
notwendigen „Anschlusses“ der neuen Atmungsorgane dürfte dies
sicher einleuchten. Eine wichtige Rolle spielt nach dem Übergang zur
Lungenatmung auch noch die Hautatmung. Beim Grasfrosch steht die
Sauerstoffaufnahme durch Lungen und Haut etwa im Verhältnis 3:1. Wie
schon von älteren Untersuchungen bekannt ist, wird durch die Haut
vor allem Kohlendioxid abgegeben. Außerdem existiert eine
Mundhöhlenatmung, die man äußerlich gut an den Bewegungen des
Mundhöhlenbodens erkennen kann. Durch sie wird eine Ventilation der
gut durchbluteten Mundhöhlenschleimhaut bewirkt. Denken wir z.B.
auch an die veränderte Bewegungs- und Ernährungsart und die
andersartigen Verhaltensweisen.
