Prachi Dadhich
monien lajien alkioita pidetään usein täysin puolustuskyvyttöminä ja erittäin haavoittuvina saalistuksen ja taudinaiheuttajien aiheuttamien infektioiden vuoksi. Ne eivät pysty juoksemaan karkuun tai edes suojautumaan munapedoilta. Viimeaikaiset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että sammakkoeläinten alkiot eivät ole täysin avuttomia. He ovat menestyksekkäästi kehittäneet antipredator-puolustuksen. Tämä tarkoittaa sitä, että ne pystyvät puolustautumaan kuoriutumalla varhain reagoidessaan erilaisiin ympäristöolosuhteisiin. Tätä prosessia kutsutaan ympäristön cued kuoriutuminen. Näin ne voivat alentaa kuolleisuuttaan.
yksi tässä yhteydessä usein tutkituista lajeista on Punasilmäsammakko. Alkioille on kehittynyt käyttäytymisen estävä puolustus useita petoeläimiä vastaan. Se elää kosteissa metsissä, jotka ulottuvat Jukatanilta Panamaan. Lajin värit vaihtelevat kirkkaanvihreästä, keltaisesta, sinisestä punaiseen. Yleensä kirkkaanvärisiä sammakoita pidetään myrkyllisinä. Laji käyttää värejään kuitenkin naamioitumiseen suojautuakseen erilaisilta saalistajilta. Ne syövät erilaisia hyönteisiä, kuten kärpäsiä, yöperhosia, sirkkoja ja paljon muuta täyttääkseen vatsansa. Arboreaalisina sammakoina niiden tiedetään munivan kasvillisuuteen, joka peittää vesilähteen. Munat löytyvät aina kytkimestä, joka on liimattu yhteen hyytelön avulla. Kuoriutumisen jälkeen elinympäristö vaihtuu puista soihin ja lampiin.
alkiot ovat jatkuvasti erilaisten ilma-ja arboreaalipetojen saartamia ja uhkaamia. Yleisimpiä ovat munia syövät käärmeet, Polybia-sosiaaliset ampiaiset ja munia tappavat sienet. Kaikista näistä käärmeitä pidetään ensisijaisena saalistajana. On havaittu, että käärmeet syövät puolet munista tietyillä paikoilla. Jopa nuijapäät kohtaavat monia vedessä eläviä petoeläimiä, kuten makean veden katkaravut, Macrobrachium americanum ja poeciliid-kala Brachyrraphis rhabdophora.
eri petoeläinten uhista riippuen he ovat muokanneet erilaisia lähestymistapoja. Karen Warkentinin Costa Ricassa tekemän tutkimuksen mukaan havaittiin, että normaalisti munat kuoriutuvat kuudesta seitsemään päivässä. Ne kuoriutuvat kuitenkin jo neljän päivän kuluttua, kun ne aistivat jonkin uhan. Siksi tämä laji tarjoaa tapauksessa adaptiivisen plastisuus kuoriutumisen ajoitus.
on tehty useita tutkimuksia vastaamaan yhteen kysymykseen: miten nämä alkiot aistivat vaaran ja kuoriutuvat aikaisin? K. Bostonin yliopiston biologian professori warkentin tutki alkioiden reaktiota eri saalistajien läsnä ollessa. Eräässä tutkimuksessaan hän huomasi, että munat kuoriutuivat 16 sekunnissa ensimmäisen käärmekosketuksen jälkeen. Yllättävää kyllä, tämä reaktio ei johtunut kemiallisista tai visuaalisista vihjeistä. Itse asiassa vain käärmeen aiheuttama värähtely riitti aiheuttamaan käyttäytymisreaktion kuoriutumisessa. Alkiot olivat tarpeeksi älykkäitä erottamaan hyvänlaatuisten häiriöiden, kuten trooppisten myrskyjen, aiheuttamat värähtelyt munia syövästä saalistajasta. Kirjoittaja päätteli, että munat kuoriutuivat 30% aikaisemmin ja lähes 80% karkasi onnistuneesti, kun munia syövä saalistaja uhkasi niitä.
muut tutkimukset käsittelivät Polybia rejecta– sosiaalisen ampiaisen ja munien välistä vuorovaikutusta. Pienet alkiot reagoivat ampiaisten läsnä ollessa samalla tavalla kuin käärmeet. Ajoitus ja munien kuoriutumistapa ovat kuitenkin erilaiset. Toisin kuin käärmeet, ampiaiset hyökkäävät vain yhden alkion kimppuun kerrallaan jättäen hyytelön häiritsemättä. Ampiainen pitää yhden munan suupartojensa avulla ja vetää sen sitten pois kytkimestä. Jos munan irrottaminen on vaikeaa, ampiainen vain rikkoo vitelliinikalvon, mutta jättää alkion sisälle. Aina kun esiintyy fyysistä häiriötä, alkiossa havaitaan kiemurteleva liike, jota seuraa munasolun kalvon repeäminen. Ilmeisesti koko kytkin kuoriutuu käärmeen hyökätessä, koska sillä on tapana syödä paljon munia. Kun taas yksi muna kuoriutuu ampiaisen hyökkäyksen aikana, kun se kohdistuu yhteen alkioon. Siksi tutkimuksessa väitettiin, että alkiot reagoivat riskin laajuuden mukaisesti.
ampiaisten ja käärmeiden lisäksi myös erilaiset sienet ja vesimokat ovat uhka munille. Eräässä tutkimuksessa Warkentin huomasi, että kuten muut saalistajat, sienet eivät anna minkäänlaista värinää. Joten herää kysymys, miten munat kuoriutuvat aikaisin, kun sieni hyökkää kytkin? Tätä prosessia selittää kolme eri mekanismia:
- munat aistivat sienistä vapautuvat kemikaalit tai jo hyökätyt alkiot, mikä johtaa varhaiseen kuoriutumiseen.
- sienet peittävät munan ulkopinnan, jota käytetään pääasiassa hapen diffuusioon. Hapen vähyys nopeuttaa kuoriutumista.
- sienivihvilä kasvaa yleensä munan perivitelliinitilassa. Hyphaen ja alkion välinen kosketus aiheuttaa ärsytystä, joka johtaa alkion voimakkaaseen liikkeeseen ja kalvon repeämiseen.
A. callidryasin alkiot ovat alttiita ainakin yhdelle tappavalle sienelle. Tutkimuksessa selvisi, että sienitulehdus tappoi 40 prosenttia munista. Siten Kytkimet kuoriutuvat muutamassa päivässä, sekunnissa tai välittömästi, kun sieni, käärme tai ampiainen hyökkäävät.
Kristina L. Cohenin tutkimuksessa kuvattu huippunopea video paljasti salaisuuden varhaisen kuoriutumisen mekanismin takana. Se on kolmivaiheinen prosessi. Ensin repeämää edeltävä tärinä ja ammotus. Toiseksi, repeämä vitelline kalvo lähellä kuono. Kolmanneksi, lihasvoimaa poistuakseen reiästä. A. callidryashas on ainutlaatuinen ja erillinen kuoriutuminen menettely, joka auttaa alkion paeta saalistaja nopeasti. Syy tällaiseen ainutlaatuiseen mekanismiin on alkion kuonossa. Tämä alue on voimakkaasti keskittynyt kuoriutuvat rauhaset täynnä entsyymejä. Yleensä anuraanit vapauttavat tätä entsyymiä hitaasti koko kehityksen ajan. Tämä johtaa kalvon heikkenemiseen vähitellen. Mutta heti kun saalistaja lähestyy, ne vapauttavat entsyymin nopealla liikkeellä. Tämä johtaa siihen, että munakerrokseen muodostuu reikä, joka luo sikiölle pakoreitin.
Sih, A. and Moore, R. D. 1993. Salamanterien munien kuoriutumisen viivästyminen toukkien lisääntyneen saalistusriskin vuoksi. – On. Nat. 142: 947–960.
Bradford, D, F., Seymour, R. S., Ympäristön PO2: n vaikutus alkion hapenkulutukseen, kehitysnopeuteen ja kuoriutumiseen sammakossa Pseudophryne bibroni. (1988). Fysiologinen Eläintiede, 61 : 475 – 482.
Cohen, KL. Seid, Äiti., WARKENTIN, KM. (2016). Miten alkiot pakenevat vaarasta: punasilmäisten puusammakoiden nopean, muovisen kuoriutumisen mekanismi. Journal of Experimental Biology 219 (12): 1875 – 1883.
Czeczuga, B., Muszynska, E., Krzeminska, A. (1998). Eräiden sammakkoeläinten kutupaikoilla kasvavat vesisienet. Amphibia-Reptilia 19: 239 – 251.
Green, A. J. (1999). Vaikutukset patogeenisten sienten elämänhistorian evoluutio sammakkoeläimet. Funktionaalinen Ekologia13: 573-575.
Warkentin, K. M. (2011). Sammakkoeläinten kuoriutumisen plastisuus: evoluutio, kompromissit, vihjeet ja mekanismit. Integr. Komppi. Biol. 51: 111 – 127.
Warkentin, K. M. (2005). Miten alkiot arvioivat riskiä? Värinävihjeitä punasilmäisten puusammakoiden saalistuksessa. Eläinten Käyttäytyminen. 70: 59 – 71.
Warkentin, K. M. (2000). Ampiaisten saalistaminen ja ampiaisten aiheuttama punasilmäsammakon munien kuoriutuminen. Eläinten Käyttäytyminen 60: 503-510.
Warkentin, K. M. (1995). Adaptiivinen plastisuus kuoriutumisiässä: vastaus saalistusriskin vaihtokauppoihin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 3507-3510.
Wikipedian avustajat. (2018, 30. syyskuuta). Agalychnis callidryas. Wikipediassa, Vapaa Tietosanakirja.Alkaen https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Agalychnis_callidryas&oldid=861892820
Kuvaviitteet
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