door Prachi Dadhich
embryo ‘ s van veel soorten worden vaak beschouwd als volledig weerloos en zeer kwetsbaar als gevolg van predatie en pathogeeninfecties. Ze zijn niet in staat om weg te lopen of zichzelf zelfs te beschermen tegen ei roofdieren. Recente studies hebben echter aangetoond dat amfibieembryo ‘ s niet volledig hulpeloos zijn. Ze hebben met succes een antipredator verdediging ontwikkeld. Dit betekent dat ze in staat zijn zichzelf te verdedigen door vroeg uit te komen in reactie op verschillende omgevingsomstandigheden. Dit proces staat bekend als ecologische cued uitkomen. Dit stelt hen in staat om hun sterftecijfer te verlagen.
een van de veel bestudeerde soorten in dit verband is de Roodoogboomkikker. De embryo ‘ s hebben een antipredator tegen meerdere roofdieren. Het bewoont nat bos dat zich uitstrekt van de Yucatan tot Panama. De soort is bedekt met levendige kleuren variërend van heldergroen, geel, blauw tot rood. Over het algemeen worden kikkers met felle kleuren als giftig beschouwd. Echter, deze soort gebruikt zijn kleuren voor camouflage om zichzelf te beschermen tegen verschillende roofdieren. Ze voeden zich met verschillende insecten zoals vliegen, motten, krekels en nog veel meer om hun buik te vullen. Als boomkikkers, zijn ze bekend om hun eieren te leggen op de vegetatie overhangend een waterbron. De eieren zijn altijd te vinden in een legsel aan elkaar gelijmd met behulp van een gelei. Na het uitkomen is er het overschakelen van habitat van bomen naar moerassen en vijvers.
embryo ‘ s worden voortdurend omringd en bedreigd door verschillende lucht-en boomroofdieren. De meest voorkomende zijn ei-etende slangen, Polybia-de sociale wespen, en ei doden schimmels. Van al deze, worden slangen beschouwd als de primaire roofdier. Het is waargenomen dat slangen de helft van de eieren op sommige bepaalde plaatsen consumeren. Zelfs kikkervisjes worden geconfronteerd met veel waterroofdieren zoals de zoetwatergarnaal, Macrobrachium americanum en de poeciliide vis Brachyraphis rhabdophora.
afhankelijk van de dreiging van verschillende roofdieren hebben zij verschillende benaderingen aangepast. Volgens een studie in Costa Rica door Karen Warkentin werd opgemerkt dat normaal eieren uitkomen in zes tot zeven dagen. Het zal echter pas vier dagen uitkomen als ze een bedreiging voelen. Daarom is deze soort een geval van adaptieve plasticiteit in het uitkomen timing.
er zijn verschillende studies uitgevoerd om een vraag te beantwoorden: hoe voelen deze embryo ‘ s gevaar en komen ze vroeg uit? K. Warkentin, een professor biologie aan de Universiteit van Boston bestudeerde de reactie van embryo ‘ s in aanwezigheid van verschillende roofdieren. In een van haar studies merkte ze dat eieren in 16 seconden na het eerste slangencontact uitkwamen. Verrassend genoeg was deze reactie niet het resultaat van chemische of visuele signalen. Inderdaad, alleen vibraties van de slang was genoeg om de gedragsmatige reactie te induceren bij het uitkomen. De embryo ‘ s waren slim genoeg om onderscheid te maken tussen trillingen veroorzaakt door goedaardige verstoringen zoals tropische stormen en een ei-etend roofdier. De auteur concludeerde dat de eieren 30% eerder zijn uitgekomen en bijna 80% met succes zijn ontsnapt toen ze werden bedreigd door een ei-etend roofdier.
andere studies hadden betrekking op de interactie tussen Polybia rejecta– de sociale wesp en de eieren. De kleine embryo ‘ s reageren bij wespen op dezelfde manier als bij slangen. Maar de timing en de manier waarop eieren uitkomen zijn anders. In tegenstelling tot slangen vallen de wespen slechts één embryo tegelijk aan, waardoor de gelei ongestoord blijft. De WESP houdt een enkel ei vast met behulp van zijn monddelen en trekt het dan uit de koppeling. Als er problemen zijn bij het verwijderen van het ei, zal de WESP alleen het vitelline membraan breken, maar het embryo binnen laten. Wanneer er een fysieke verstoring is, wordt een kronkelende beweging in het embryo opgemerkt gevolgd door het scheuren van het eiermembraan. Blijkbaar komt het hele legsel uit als een slang aanvalt omdat hij veel eieren eet. Terwijl een enkel ei uitkomt tijdens een wesp aanval als het zich richt op een embryo. Daarom werd in het onderzoek beweerd dat de embryo ‘ s reageren in overeenstemming met de omvang van het risico.
naast wespen en slangen vormen verschillende schimmels en watervormen ook een bedreiging voor eieren. In een studie merkte Warkentin op dat, net als andere roofdieren, schimmels geen trillingskeu bieden. Dus, de vraag rijst hoe komen eieren vroeg uit wanneer een schimmel de koppeling aanvalt? Er zijn drie verschillende mechanismen die dit proces verklaren:
- eieren voelen de chemicaliën vrij van schimmels of de reeds aangevallen embryo ‘ s die leidt tot vroege uitbroeding.
- de schimmels bedekken het buitenoppervlak van het ei, dat voornamelijk wordt gebruikt voor Zuurstofdiffusie. Het lage zuurstofgehalte versnelt het uitkomen.
- de schimmeldraden groeien meestal in de perivitellineruimte van het ei. Het contact tussen Hyphen en embryo veroorzaakt irritatie die tot krachtige beweging van het embryo en breuk van membraan leidt.
A. callidryas embryo ‘ s zijn kwetsbaar voor ten minste één dodelijke schimmel. De studie toonde aan dat 40% van de eieren werden gedood door de schimmel infectie. Daarbij komen de koppelingen uit in enkele dagen, seconden of onmiddellijk wanneer ze worden aangevallen door respectievelijk schimmel, slang of wesp.
een snelle video in een studie van Kristina L. Cohen onthulde het geheim achter het mechanisme van het vroege uitkomen. Het is een proces in drie stappen. Ten eerste, pre-breuk schudden en Gapend. Ten tweede, breuk van vitelline membraan in de buurt van de snuit. Ten derde, het slaan van spieren om uit het gat te komen. A. callidryashas een unieke en duidelijke broedprocedure die embryo helpt om snel aan het roofdier te ontsnappen. De reden voor zo ‘ n uniek mechanisme ligt in de snuit van het embryo. Dit gebied is sterk geconcentreerd met broedklieren gevuld met enzymen. Meestal geven anuranen dit enzym langzaam over de hele ontwikkeling af. Dit leidt tot verzwakking van het membraan geleidelijk. Maar zodra een roofdier nadert, geven ze het enzym in een snelle beweging vrij. Dit leidt tot de vorming van een gat in de eierlaag die een ontsnappingspad voor het embryo creëert.
Sih, A. en Moore, R. D. 1993. Vertraagde uitbroeding van salamandereieren als reactie op een verhoogd risico op predatie van larven. – Is. Nat. 142: 947–960.
Bradford, D, F., Seymour, R. S., Invloed van milieu PO2 op embryonaal zuurstofverbruik, snelheid van ontwikkeling en uitkomen in de kikker Pseudophryne bibroni. (1988). Fysiologische Zoölogie, 61: 475-482.
Cohen, KL. Seid, MA. Warkentin, KM. (2016). Hoe embryo ‘ s ontsnappen aan gevaar: het mechanisme van snelle, plastic uitkomen bij roodogige boomkikkers. Journal of Experimental Biology 219 (12): 1875 – 1883.
Czeczuga, B., Muszynska, E., Krzeminska, A. (1998). Aquatische schimmels die groeien op het gebroed van bepaalde amfibieën. Amphibia-Reptilia 19: 239-251.
Green, A. J. (1999). Implicaties van pathogene schimmels voor de evolutie van de levensgeschiedenis in amfibieën. Functionele Ecologie13: 573-575.
Warkentin, K. M. (2011). Plasticiteit van het uitkomen in amfibieën: evolutie, trade-offs, aanwijzingen en mechanismen. Integr. Comp. Biol. 51: 111 – 127.
Warkentin, K. M. (2005). Hoe beoordelen embryo ‘ s het risico? Trillingssignalen bij roofdier-geïnduceerde uitbroeding van roodogige boomkikkers. Gedrag Van Dieren. 70: 59 – 71.
Warkentin, K. M. (2000). Wespen predatie en WESP-geïnduceerde uitbroeding van rode-eyed tree frog eieren. Gedrag Van Dieren 60: 503-510.
Warkentin, K. M. (1995). Adaptieve plasticiteit in broedtijd: een reactie op predatie risico trade-offs. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 3507-3510.
Wikipedia-bijdragers. (2018, 30 September). Agalychnis callidryas. In Wikipedia, De Vrije Encyclopedie.Uit https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Agalychnis_callidryas&oldid=861892820
Afbeeldingsverwijzingen
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