de Prachi Dadhich
embrionii multor specii sunt adesea considerați complet lipsiți de apărare și extrem de vulnerabili din cauza prădării și a infecțiilor patogene. Nu sunt capabili să fugă sau chiar să se protejeze de prădătorii de ouă. Cu toate acestea, studii recente au arătat că embrionii amfibieni nu sunt complet neajutorați. Ei au dezvoltat cu succes o apărare antipredator. Aceasta înseamnă că sunt capabili să se apere prin eclozare timpurie ca răspuns la diferite condiții de mediu. Acest proces este cunoscut sub numele de ecloziune ecologică. Acest lucru le permite să își reducă nivelul de mortalitate.
una dintre speciile frecvent studiate în acest context este broasca de copac cu ochi roșii. Embrionii au dezvoltat un sistem de apărare antipredator comportamental împotriva mai multor prădători. Locuiește în pădurea umedă care se întinde de la Yucatan la Panama. Specia este acoperită în culori vibrante, variind de la verde strălucitor, galben, albastru până la roșu. În general, broaștele cu culori strălucitoare sunt considerate otrăvitoare. Cu toate acestea, această specie își folosește culorile pentru camuflaj pentru a se proteja de diferiți prădători. Se hrănesc cu insecte diferite, cum ar fi muște, molii, greieri și multe altele pentru a-și umple burta. Ca broaște arborice, se știe că își depun ouăle pe vegetația care depășește o sursă de apă. Ouăle se găsesc întotdeauna într-un ambreiaj lipit împreună cu ajutorul unui jeleu. După eclozare există trecerea habitatului de la copaci la mlaștini și iazuri.
embrionii sunt în mod constant înconjurați și amenințați de diverși prădători aerieni și arborici. Cele mai frecvente includ șerpi care mănâncă ouă, Polybia-viespile sociale și ciupercile care ucid ouă. Dintre toate acestea, șerpii sunt considerați prădătorul principal. S-a observat că șerpii consumă jumătate din ouă în anumite locuri. Chiar și mormolocii se confruntă cu mulți prădători acvatici, cum ar fi creveții de apă dulce, Macrobrachium americanumși peștele poeciliid Brachyraphis rhabdophora.
în funcție de amenințările diferiților prădători, au adaptat diferite abordări. Potrivit unui studiu realizat în Costa Rica de Karen Warkentin, s-a observat că în mod normal ouăle eclozează în șase până la șapte zile. Cu toate acestea, va ecloza cât mai devreme de patru zile când vor simți orice amenințare. Prin urmare, această specie oferă un caz de plasticitate adaptivă în momentul eclozării.
s-au făcut mai multe studii pentru a răspunde la o întrebare: cum simt acești embrioni pericolul și eclozează devreme? K. Warkentin, profesor de biologie la Universitatea din Boston, a studiat reacția embrionilor în prezența diferiților prădători. Într-unul din studiile sale, ea a observat că ouăle au eclozat în 16 secunde după primul contact cu șarpele. În mod surprinzător, acest răspuns nu a fost rezultatul unor indicii chimice sau vizuale. Într-adevăr, doar vibrațiile din șarpe au fost suficiente pentru a induce răspunsul comportamental în eclozare. Embrionii au fost suficient de inteligenți pentru a face diferența între vibrațiile cauzate de tulburări benigne, cum ar fi furtunile tropicale și un prădător care mănâncă ouă. Autorul a concluzionat că ouăle au eclozat cu 30% mai devreme și aproape 80% au scăpat cu succes atunci când au fost amenințate de un prădător care mănâncă ouă.
alte studii au acoperit interacțiunea dintre Polybia rejecta– viespea socială și ouă. Embrionii mici au același răspuns în prezența viespilor ca și pentru șerpi. Dar momentul și modul în care ouăle eclozează sunt diferite. Spre deosebire de șerpi, viespile atacă un singur embrion la un moment dat, lăsând jeleul netulburat. Viespea ține un singur ou cu ajutorul părților sale bucale și apoi îl scoate din ambreiaj. Dacă există dificultăți în îndepărtarea oului, viespea va rupe doar membrana vitelline, dar va lăsa embrionul în interior. Ori de câte ori există o perturbare fizică, se observă o mișcare zvâcnitoare în embrion, urmată de ruperea membranei oului. Aparent, întregul ambreiaj eclozează atunci când un șarpe atacă, deoarece tinde să mănânce o mulțime de ouă. În timp ce un singur ou eclozează în timpul unui atac de viespe, deoarece vizează un embrion. Prin urmare, studiul a susținut că embrionii răspund în conformitate cu amploarea riscului.
pe lângă viespi și șerpi, diferite ciuperci și mucegaiuri de apă reprezintă, de asemenea, o amenințare pentru ouă. Într-un studiu, Warkentin a observat că, la fel ca alți prădători, ciupercile nu oferă niciun indiciu vibrațional. Deci, se pune întrebarea cum ouăle eclozează devreme când o ciupercă atacă ambreiajul? Există trei mecanisme diferite care explică acest proces:
- ouăle simt substanțele chimice eliberate din ciuperci sau embrionii deja atacați, ceea ce duce la eclozarea timpurie.
- ciupercile acoperă suprafața exterioară a ouălor, care este utilizată în principal pentru difuzia oxigenului. Nivelul scăzut de oxigen accelerează eclozarea.
- hifele fungice tind să crească în spațiul perivitelin al oului. Contactul dintre hife și embrion provoacă iritații, ceea ce duce la mișcarea viguroasă a embrionului și ruperea membranei.
embrionii A. callidryas sunt vulnerabili la cel puțin o ciupercă letală. Studiul a arătat că 40% din ouă au fost ucise de infecția cu ciuperci. Astfel, ghearele eclozează în câteva zile, secunde sau imediat când sunt atacate de ciuperci, șarpe sau viespe.
un videoclip de mare viteză dintr-un studiu realizat de Kristina L. Cohen a dezvăluit secretul din spatele mecanismului de eclozare timpurie. Este un proces în trei etape. În primul rând, pre-ruptura agitare și căscat. În al doilea rând, ruptura membranei vitelline lângă bot. În al treilea rând, bătaie de mușchi pentru a ieși din gaura. A. callidryashare o procedură unică și distinctă de incubație care ajută embrionul să scape rapid de prădător. Motivul pentru un astfel de mecanism unic constă în botul embrionului. Această regiune este puternic concentrată cu glande de incubație umplute cu enzime. De obicei, anuranii eliberează această enzimă încet pe întreaga dezvoltare. Aceasta duce la slăbirea treptată a membranei. Dar de îndată ce un prădător se apropie, eliberează enzima într-o mișcare rapidă. Aceasta duce la formarea unei găuri în stratul de ou, creând o cale de evacuare pentru embrion.
Sih, A. și Moore, R. D. 1993. Eclozarea întârziată a ouălor de salamandră ca răspuns la riscul sporit de prădare larvară. – Am. Nat. 142: 947–960.
Bradford, D, F., Seymour, R. S., Influența mediului PO2 asupra consumului embrionar de oxigen, rata de dezvoltare și eclozare la broasca Pseudophryne bibroni. (1988). Zoologie Fiziologică, 61: 475-482.
Cohen, KL., Seid, MA., Warkentin, KM. (2016). Modul în care embrionii scapă de pericol: mecanismul de eclozare rapidă, din plastic, în broaștele de copaci cu ochi roșii. Jurnalul de Biologie Experimentală 219 (12): 1875-1883.
Czeczuga, B., Muszynska, E., Krzeminska, A. (1998). Ciuperci acvatice care cresc pe icrele anumitor amfibieni. Amfibia-Reptilia 19: 239-251.
Verde, A. J. (1999). Implicațiile ciupercilor patogene pentru evoluția istoriei vieții la amfibieni. Ecologie Funcțională13: 573-575.
Warkentin, K. M. (2011). Plasticitatea eclozării în amfibieni: evoluție, compromisuri, indicii și mecanisme. Integr. Comp. Biol. 51: 111 – 127.
Warkentin, K. M. (2005). Cum evaluează embrionii riscul? Indicii vibraționale în eclozarea indusă de prădător a broaștelor de copaci cu ochi roșii. Comportamentul Animalelor. 70: 59 – 71.
Warkentin, K. M. (2000). Prădarea viespilor și eclozarea indusă de viespe a ouălor de broască cu ochi roșii. Comportamentul Animalelor 60: 503-510.
Warkentin, K. M. (1995). Plasticitatea adaptivă în epoca de incubație: un răspuns la compromisurile de risc de pradă. Proc. Natl. Acad. Sci. Statele Unite ale Americii 92: 3507-3510.
colaboratori Wikipedia. (2018, 30 septembrie). Agalychnis callidryas. În Wikipedia, Enciclopedia Liberă.De La https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Agalychnis_callidryas&oldid=861892820
Referințe De Imagine
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