di Prachi Dadhich
Gli embrioni di molte specie sono spesso considerati completamente indifesi e altamente vulnerabili a causa della predazione e delle infezioni da agenti patogeni. Non sono in grado di scappare o addirittura proteggersi dai predatori di uova. Tuttavia, studi recenti hanno dimostrato che gli embrioni anfibi non sono completamente indifesi. Hanno sviluppato con successo una difesa antipredatore. Ciò significa che sono in grado di difendersi schiudendosi precocemente in risposta a diverse condizioni ambientali. Questo processo è noto come cova ecologicamente cued. Ciò consente loro di abbassare il loro livello di mortalità.
Una delle specie frequentemente studiate in questo contesto è la rana arborea dagli occhi rossi. Gli embrioni hanno sviluppato difese antipredatori comportamentali contro più predatori. Abita la foresta umida che si estende dallo Yucatan a Panama. La specie è ricoperta di colori vivaci che vanno dal verde brillante, giallo, blu al rosso. Generalmente, le rane con colori vivaci sono considerate velenose. Tuttavia, questa specie usa i suoi colori per mimetizzarsi al fine di proteggersi da diversi predatori. Si nutrono di diversi insetti come mosche, falene, grilli e molti altri per riempire la pancia. Come rane arboricole, sono noti per deporre le uova sulla vegetazione a strapiombo su una fonte d’acqua. Le uova si trovano sempre in una frizione incollata insieme con l’aiuto di una gelatina. Dopo la schiusa c’è il passaggio dell’habitat dagli alberi alle paludi e agli stagni.
Gli embrioni sono costantemente circondati e minacciati da vari predatori aerei e arboricoli. Quelli più comuni includono serpenti mangia-uova, Polybia– le vespe sociali, e funghi uccisione di uova. Di tutti questi, i serpenti sono considerati come il predatore primario. È stato osservato che i serpenti consumano metà delle uova in alcuni siti particolari. Anche i girini affrontano molti predatori acquatici come il gambero d’acqua dolce, il Macrobrachium americanum e il pesce poeciliide Brachyraphis rhabdophora.
A seconda delle minacce di diversi predatori hanno adattato vari approcci. Secondo uno studio in Costa Rica di Karen Warkentin si è notato che normalmente le uova si schiudono in sei o sette giorni. Tuttavia, si schiuderà già quattro giorni quando avvertono qualsiasi minaccia. Pertanto, questa specie fornisce un caso di plasticità adattiva nei tempi di schiusa.
Diversi studi sono stati fatti per rispondere a una domanda: come questi embrioni percepiscono il pericolo e si schiudono presto? K. Warkentin, professore di biologia alla Boston University ha studiato la reazione degli embrioni in presenza di diversi predatori. In uno dei suoi studi, notò che le uova si schiudevano in 16 secondi dopo il primo contatto con il serpente. Sorprendentemente, questa risposta non era il risultato di segnali chimici o visivi. In effetti, solo le vibrazioni del serpente erano sufficienti per indurre la risposta comportamentale nella schiusa. Gli embrioni erano abbastanza intelligenti da distinguere tra vibrazioni causate da disturbi benigni come le tempeste tropicali e un predatore che mangia uova. L’autore ha concluso che le uova si sono schiuse il 30% prima e quasi l ‘ 80% è sfuggito con successo quando minacciato da un predatore mangia uova.
Altri studi hanno riguardato l’interazione tra Polybia rejecta– la vespa sociale e le uova. I piccoli embrioni hanno la stessa risposta in presenza di vespe come per i serpenti. Ma i tempi e il modo in cui le uova si schiudono sono diversi. A differenza dei serpenti, le vespe attaccano solo un embrione alla volta lasciando la gelatina indisturbata. La vespa tiene un singolo uovo con l’aiuto dei suoi mouthparts e poi tirarlo fuori dalla frizione. Se c’è difficoltà nel rimuovere l’uovo, la vespa romperà solo la membrana vitellina ma lascerà l’embrione all’interno. Ogni volta che c’è un disturbo fisico, si nota un movimento guizzante nell’embrione seguito dallo strappo della membrana dell’uovo. Apparentemente, l’intera frizione si schiude quando un serpente attacca perché tende a mangiare molte uova. Mentre un singolo uovo si schiude durante un attacco di vespa mentre prende di mira un embrione. Pertanto, lo studio ha affermato che gli embrioni rispondono in base alla scala del rischio.
Oltre a vespe e serpenti, diversi funghi e muffe d’acqua sono anche una minaccia per le uova. In uno studio, Warkentin ha notato che proprio come altri predatori, i funghi non forniscono alcun segnale vibrazionale. Quindi, sorge la domanda come si schiudono le uova presto quando un fungo attacca la frizione? Ci sono tre diversi meccanismi che spiegano questo processo:
- Le uova percepiscono le sostanze chimiche rilasciate dai funghi o dagli embrioni già attaccati che portano alla schiusa precoce.
- I funghi coprono la superficie esterna dell’uovo che viene utilizzata principalmente per la diffusione dell’ossigeno. Il basso livello di ossigeno accelera la schiusa.
- Leph fungine tendono a crescere nello spazio perivitellino dell’uovo. Il contatto tra embryo e embrione provoca irritazione che porta a un movimento vigoroso dell’embrione e alla rottura della membrana.
Gli embrioni di A. callidryas sono vulnerabili ad almeno un fungo letale. Lo studio ha rivelato che il 40% delle uova è stato ucciso dall’infezione fungina. In tal modo, le frizioni si schiudono in pochi giorni, secondi o immediatamente quando vengono attaccate rispettivamente da funghi, serpenti o vespe.
Un video ad alta velocità in uno studio di Kristina L. Cohen ha rivelato il segreto dietro il meccanismo della schiusa precoce. Si tratta di un processo in tre fasi. In primo luogo, pre-rottura agitazione e spalancata. In secondo luogo, rottura della membrana vitellina vicino al muso. In terzo luogo, botte di muscoli per uscire dal buco. A. callidryasha una procedura di schiusa unica e distinta che aiuta l’embrione a fuggire rapidamente dal predatore. La ragione di tale meccanismo unico risiede nel muso dell’embrione. Questa regione è fortemente concentrata con ghiandole da cova piene di enzimi. Di solito, gli anuri rilasciano questo enzima lentamente su tutto lo sviluppo. Ciò porta all’indebolimento della membrana gradualmente. Ma non appena un predatore si avvicina rilasciano l’enzima in un rapido movimento. Ciò porta alla formazione di un foro nello strato dell’uovo creando un percorso di fuga per l’embrione.
Sih, A. e Moore, R. D. 1993. Cova ritardata di uova di salamandra in risposta ad un aumentato rischio di predazione larvale. – Essere. NAT. 142: 947–960.
Bradford, D, F., Seymour, R. S., Influenza della PO2 ambientale sul consumo di ossigeno embrionale, tasso di sviluppo e schiusa nella rana Pseudophryne bibroni. (1988). Zoologia fisiologica, 61 : 475 – 482.
Cohen, KL. Seid, MAMMA., Warkentin, KM. (2016). Come gli embrioni fuggono dal pericolo: il meccanismo di schiusa rapida e plastica nelle raganelle dagli occhi rossi. Journal of Experimental Biology 219(12): 1875 – 1883.
Czeczuga, B., Muszynska, E., Krzeminska, A. (1998). Funghi acquatici che crescono sulle uova di alcuni anfibi. Amphibia-Reptilia 19: 239 – 251.
Verde, A. J. (1999). Implicazioni dei funghi patogeni per l’evoluzione della storia della vita negli anfibi. Ecologia Funzionale13: 573-575.
Warkentin, K. M. (2011). Plasticità della schiusa negli anfibi: evoluzione, compromessi, spunti e meccanismi. Integr. Comp. Biol. 51: 111 – 127.
Warkentin, K. M. (2005). In che modo gli embrioni valutano il rischio? Segnali vibrazionali nella cova indotta da predatori di raganelle dagli occhi rossi. Comportamento animale. 70: 59 – 71.
Warkentin, K. M. (2000). Predazione di vespe e cova indotta da vespe di uova di rana arborea dagli occhi rossi. Comportamento animale 60: 503-510.
Warkentin, K. M. (1995). Plasticità adattiva in età di schiusa: una risposta al rischio di predazione trade – off. Proc. Natl. Acad. Sic. Stati Uniti 92: 3507-3510.
Contributori di Wikipedia. (2018, 30 settembre). Agalychnis callidryas. In Wikipedia, l’Enciclopedia libera.Dahttps://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Agalychnis_callidryas&oldid=861892820
Riferimenti immagine
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