af Prachi Dadhich
embryoner af mange arter betragtes ofte som fuldstændig forsvarsløse og meget sårbare på grund af prædation og patogeninfektioner. De er ikke i stand til at løbe væk eller endda beskytte sig mod ægrovdyr. Nylige undersøgelser har imidlertid vist, at amfibieembryoner ikke er helt hjælpeløse. De har med succes udviklet et antipredatorforsvar. Dette betyder, at de er i stand til at forsvare sig ved at klække tidligt som reaktion på forskellige miljøforhold. Denne proces er kendt som miljømæssigt cued ruge. Dette gør det muligt for dem at sænke deres dødelighed.
en af de ofte studerede arter i denne sammenhæng er den Rødøjede træfrø. Embryonerne har udviklet adfærdsmæssigt antipredatorforsvar mod flere rovdyr. Den beboer våd skov, der strækker sig fra Yucatan til Panama. Arten er dækket af levende farver, der spænder fra lysegrøn, gul, blå til rød. Generelt betragtes frøer med lyse farver som giftige. Denne art bruger dog sine farver til camouflage for at beskytte sig mod forskellige rovdyr. De lever af forskellige insekter som fluer, Møller, crickets og mange flere for at fylde deres mave. Som træfrøer er de kendt for at lægge deres æg på vegetationen, der hænger ud over en vandkilde. Æggene findes altid i en kobling limet sammen ved hjælp af en gel. Efter udklækning er der skift af habitat fra træer til sumpe og damme.
embryoner er konstant omgivet og truet af forskellige luft-og arboreale rovdyr. De mest almindelige inkluderer ægspisende slanger, Polybia-de sociale hveps og ægdrabende svampe. Ud af alle disse betragtes slanger som det primære rovdyr. Det er blevet observeret, at slanger forbruger halvdelen af æggene på nogle bestemte steder. Selv haletudser står over for mange akvatiske rovdyr som ferskvandsrejer, Macrobrachium americanumog den poeciliide fisk Brachyraphis rhabdophora.
afhængigt af truslerne fra forskellige rovdyr har de tilpasset forskellige tilgange. Ifølge en undersøgelse i Costa Rica af Karen Varkentin blev det bemærket, at æg normalt klækkes om seks til syv dage. Det vil dog klekkes så tidligt som fire dage, når de mærker enhver trussel. Derfor giver denne art et tilfælde af adaptiv plasticitet i udklækningstidspunkt.
flere undersøgelser er blevet udført for at besvare et spørgsmål: hvordan mærker disse embryoner fare og klækkes tidligt? K. Professor i biologi ved Boston University studerede reaktionen af embryoner i nærværelse af forskellige rovdyr. I en af sine studier bemærkede hun, at æg klækkede ud i 16 sekunder efter første slangekontakt. Overraskende nok var dette svar ikke resultatet af kemiske eller visuelle signaler. Faktisk var kun vibrationer fra slangen nok til at inducere adfærdsresponsen ved udklækning. Embryonerne var kloge nok til at skelne mellem vibrationer forårsaget af godartede forstyrrelser som tropiske storme og et ægspisende rovdyr. Forfatteren konkluderede, at æggene klækkede 30% tidligere, og næsten 80% undslap med succes, når de blev truet af et æg, der spiste rovdyr.
andre undersøgelser omfattede interaktionen mellem Polybia rejecta– den sociale hveps og æggene. De små embryoner har det samme svar i nærværelse af hveps som for slanger. Men timingen og den måde, æg klækkes på, er forskellige. I modsætning til slanger angriber vepsene kun et embryo ad gangen og efterlader jelly uforstyrret. Vepsen holder et enkelt æg ved hjælp af munddelene og trækker det derefter af koblingen. Hvis der er vanskeligheder med at fjerne ægget, vil hvepsen kun bryde vitellinmembranen, men efterlade embryoet indeni. Når der er en fysisk forstyrrelse, bemærkes en vridende bevægelse i embryoet efterfulgt af rivning af ægmembranen. Tilsyneladende klækkes hele koblingen, når en slange angriber, fordi den har tendens til at spise en masse æg. Mens et enkelt æg klækkes under et hvepsangreb, da det er målrettet mod et embryo. Undersøgelsen hævdede derfor, at embryonerne reagerer i overensstemmelse med omfanget af risikoen.
ud over hveps og slanger er forskellige svampe og vandforme også en trussel mod æg. I en undersøgelse bemærkede Varkentin, at svampe ligesom andre rovdyr ikke giver nogen vibrationskue. Så spørgsmålet opstår, Hvordan lukker æg tidligt, når en svamp angriber koblingen? Der er tre forskellige mekanismer, der forklarer denne proces:
- æg fornemmer kemikalierne frigivet fra svampe eller de allerede angrebne embryoner, hvilket fører til tidlig ruge.
- svampene dækker den ydre ægoverflade, der hovedsageligt bruges til iltdiffusion. Det lave iltniveau accelererer udklækningen.
- svampehyferne har tendens til at vokse i ægets perivitellinrum. Kontakten mellem hyfer og embryo forårsager irritation, hvilket fører til kraftig bevægelse af embryoet og brud på membranen.
A. callidryas-embryoner er sårbare over for mindst en dødelig svamp. Undersøgelsen viste, at 40% af æggene blev dræbt af svampeinfektionen. Derved klækkes koblingerne på få dage, sekunder eller straks, når de angribes af henholdsvis svamp, slange eller hveps.
en højhastighedsvideo i en undersøgelse af Kristina L. Cohen afslørede hemmeligheden bag mekanismen for tidlig udklækning. Det er en tre-trins proces. Først, før brud ryster og Gabende. For det andet brud på vitellinmembranen nær snuden. For det tredje, thrashing af muskler for at komme ud af hullet. A. callidryashar en unik og tydelig udklækningsprocedure, der hjælper embryo til at flygte fra rovdyret hurtigt. Årsagen til en sådan unik mekanisme ligger i embryoets snude. Denne region er stærkt koncentreret med udklækningskirtler fyldt med ensymer. Normalt frigiver anuraner dette langsomt over hele udviklingen. Dette fører til svækkelse af membranen gradvist. Men så snart et rovdyr nærmer sig, frigiver de det i en hurtig bevægelse. Dette fører til dannelsen af et hul i æglaget, der skaber en flugtvej for embryoet.
Sih, A. og Moore, R. D. 1993. Forsinket udklækning af salamanderæg som reaktion på øget larverprædationsrisiko. – Er. Nat. 142: 947–960.
Bradford, D,F., Seymour, R. S., Indflydelse af miljømæssig PO2 på embryonalt iltforbrug, udviklingshastighed og ruge i frøen Pseudophryne bibroni. (1988). 61 : 475 – 482.
Cohen, KL. Seid, mor., Varkentin, KM. (2016). Hvordan embryoner undslipper fra fare: mekanismen for hurtig, plastisk ruge i rødøjede træfrøer. Tidsskrift for eksperimentel biologi 219(12): 1875 – 1883.
Tjekjuga, B., Mussynska, E., Krseminska, A. (1998). Akvatiske svampe vokser på gyde af visse amfibier. Amfibie-Reptilia 19: 239-251.
Grøn, A. J. (1999). Implikationer af patogene svampe for udviklingen i livshistorien hos amfibier. Funktionel Økologi13: 573-575.
Varkentin, K. M. (2011). Plasticitet af ruge i amfibier: evolution, afvejninger, signaler og mekanismer. Integr. Sedcard. Biol. 51: 111 – 127.
Varkentin, K. M. (2005). Hvordan vurderer embryoner risikoen? Vibrationelle signaler i rovdyrinduceret ruge af rødøjede træfrøer. Dyrs Adfærd. 70: 59 – 71.
Varkentin, K. M. (2000). Hvepspredation og hvepsinduceret udklækning af rødøjede frøæg. Dyrs Adfærd 60: 503-510.
Varkentin, K. M. (1995). Adaptiv plasticitet i rugealderen: et svar på afvejninger af prædationsrisiko. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 3507-3510.
bidragydere. (2018, 30. September). Agalychnis callidryas. Den Gratis Encyklopædi.Fra https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Agalychnis_callidryas&oldid=861892820
Billedreferencer
http://animalia-life.club/other/red-eyed-tree-frog-tadpole.html
http://jeb.biologists.org/content/219/12/1773.1
Mystery solved: frogs use snout glands in emergency jail break
https://biogeodb.stri.si.edu/bioinformatics/dfm/metas/view/38432