Amfibier är en klass av djur som representerar ett avgörande utvecklingssteg mellan vattenbeboande fiskar och landboende däggdjur och reptiler. De är bland de mest fascinerande (och snabbt avtagande) djuren på jorden.
Till skillnad från de flesta djur slutar amfibier som paddor, grodor, myror och salamandrar mycket av sin slutliga utveckling som en organisme efter att de föddes, och de byttes från marinbaserad till landsbaserad livsstil under de första livets dagar. Vad gör den här gruppen av varelser så fascinerande?
Naturalister delar upp paddor i tre huvudfamiljer: grodor och paddor; salamandrar och newts; och de konstiga, maskliknande, obegränsade ryggradsdjur som kallas caecilianer. Det finns för närvarande cirka 6000 grodor och paddor över hela världen, men bara en tiondel så många nybördar och salamandrar och ännu färre caecilianer.
Alla de levande amfibierna är tekniskt klassificerade som lissamphibians (glattskinnade); men det finns också två lång-utrotade amfibiefamiljer, lepospondyler och temnospondyler, av vilka några uppnådde häpnadsväckande storlek under de senare
Paleozoic era.Trots deras evolutionsläge halvvägs mellan fisk och helt markbundna ryggradsdjur, de flesta amfibier kläcks från ägg som läggs i vatten och strävar kort efter en helt marin livsstil, komplett med yttre gälar. Dessa larver genomgår sedan en metamorfos där de tappar svansen, tappar sina gälar, växer stabila ben och utvecklar primitiva lungor, då de kan krypa upp på torrt land.
Det mest kända larvstadiet är grodlar med grodor, men denna metamorfiska process förekommer också (lite mindre slående) hos nybörjare, salamandrar och caecilianer.
Ordet "amfibie" är grekiskt för "båda typer av liv", och det sammanfattar ganska mycket vad som gör dessa ryggradsdjur speciella: de måste lägga sina ägg i vattnet och kräver en stadig tillförsel av fukt i ordning att överleva.
För att uttrycka det mer tydligt, uppsöker amfibier mitt på det evolutionära trädet mellan fiskar, som leder en helt marin livsstil och reptiler och däggdjur, som är helt markbundna och antingen lägger sina ägg på torrt land eller föder liv ung. Amfibier kan hittas i en mängd olika livsmiljöer nära eller i vatten eller fuktiga områden, såsom bäckar, myrar, träsk, skogar, ängar och regnskogar.
En del av anledningen till att amfibier måste stanna i eller nära vattenmassor är att de har tunn, vattengenomsläpplig hud; om dessa djur vågade sig för långt in i landet, skulle de bokstavligen torka upp och dö.
För att hålla huden fuktig utsöndrar paddor ständigt slemhinne (därmed ryktornas och salamanders rykte som "slemmiga" varelser), och deras dermis är också besatt med körtlar som producerar skadliga kemikalier, avsedda att avskräcka rovdjur. I de flesta arter är dessa toxiner knappt märkbara, men vissa grodor är tillräckligt giftiga för att döda en fullvuxen människa.
Vid någon tid under Devonian period, för cirka 400 miljoner år sedan, vågade en modig lobfinnad fisk på torrt land - inte en engångshändelse, som ofta visas i karikaturteckningar, men många individer vid flera tillfällen, varav endast en producerade ättlingar som fortfarande lever i dag.
Dessa med sina fyra lemmar och fem-toed fötter förfäder tetrapods sätta mallen för senare utveckling av ryggradsdjur, och olika populationer fortsatte under de följande miljoner åren för att leka den första primitiva amfibier som Eucritta och Crassigyrinus.
Under ungefär 100 miljoner år, från den tidiga delen av Karbon perioden för cirka 350 miljoner år sedan till slutet av perioden Permian för cirka 250 miljoner år sedan var amfibier de dominerande landdjur på jorden. Då förlorade de stolthet över platsen för olika familjer av reptiler som utvecklats från isolerade amfibiepopulationer, inklusive archosaurs (som så småningom utvecklades till dinosaurier) och therapsids (som så småningom utvecklades till däggdjur).
En klassisk temnospondyl-amfibie var den stora huvudet eryops, som mätte cirka sex meter (från cirka två meter) från huvud till svans och vägde i närheten av 200 kilo (90 kilo).
Till skillnad från reptiler och däggdjur har amfibier inte förmågan att tugga maten; de är också dåligt utrustade tandligt, med bara några få primitiva "vomerintänder" i den främre övre delen av käftarna som gör att de kan hålla fast vid veckande byte.
Något som kompenserar för detta underskott, dock har de flesta paddjur också långa, klibbiga tungor, som de vippar ut i blixtnedslag för att hålla fast sina måltider; vissa arter hänger sig också i "tröghetsfoder", och klumpigt rycker huvudet framåt för att sakta stoppa byte mot munnen.
Mycket av framstegen inom ryggradsutvecklingen går hand i hand (eller alveolus-i-alveolus) med effektiviteten hos en viss arts lungor. Genom denna räkning placeras amfibier nära botten av den syre-andningsstege: deras lungor har en relativt låg inre volym, och kan inte bearbeta nästan lika mycket luft som reptiler och lungor däggdjur.
Lyckligtvis kan amfibier också ta upp begränsade mängder syre genom sin fuktiga, permeabla hud, vilket gör att de, knappt, kan uppfylla deras metaboliska behov.
Varmblodiga ämnesomsättningar är vanligtvis förknippade med mer "avancerade" ryggradsdjur, så det är ingen överraskning att amfibier är strikt ektotermiska - de värms upp och kyls ned enligt omgivningens omgivningstemperatur miljö.
Detta är goda nyheter eftersom varmblodiga djur måste äta mycket mer mat för att upprätthålla sin inre kroppstemperatur, men det är dåliga nyheter i det amfibier är extremt begränsade i de ekosystem som de kan trivas i - några grader för varm eller några grader för kallt, och de kommer omgås omedelbart.
Med sin lilla storlek, permeabla skinn och beroende av lättillgängliga vattendrag är amfibier mer utsatta än de flesta andra djur för fara och utrotning. det tros det hälften av alla världens amfibier är direkt hotade av föroreningar, förstörelse av livsmiljöer, invasiva arter och till och med erosionen i ozonskiktet.
Det kanske största hotet mot grodor, salamandrar och caecilianer är den chytrida svampen, som vissa experter hävdar är kopplad till den globala uppvärmningen och har decimerat amfibiska arter över hela världen.