av Prachi Dadhich
embryon av många arter anses ofta vara helt försvarslösa och mycket sårbara på grund av predation och patogeninfektioner. De kan inte springa iväg eller ens skydda sig från ägg rovdjur. Nya studier har dock visat att amfibiembryon inte är helt hjälplösa. De har framgångsrikt utvecklat ett antipredatorförsvar. Detta innebär att de kan försvara sig genom att kläcka tidigt som svar på olika miljöförhållanden. Denna process är känd som miljömässigt cued kläckning. Detta gör det möjligt för dem att sänka sin dödlighet.
en av de ofta studerade arterna i detta sammanhang är den rödögda trädgrodan. Embryona har utvecklat beteendemässiga antipredatorförsvar mot flera rovdjur. Den bor i våt skog som sträcker sig från Yucatan till Panama. Arten är täckt av livfulla färger som sträcker sig från ljusgrön, gul, blå till röd. I allmänhet betraktas grodor med ljusa färger som giftiga. Denna art använder dock sina färger för kamouflage för att skydda sig från olika rovdjur. De matar på olika insekter som flugor, malar, syrsor och många fler för att fylla magen. Som arboreala grodor är de kända för att lägga sina ägg på vegetationen som hänger över en vattenkälla. Äggen finns alltid i en koppling limmade ihop med hjälp av en jelly. Efter kläckning sker byte av livsmiljö från träd till träsk och dammar.
embryon omges ständigt och hotas av olika flyg-och arboreala rovdjur. De vanligaste är äggätande ormar, Polybia-de sociala getingarna och äggdödande svampar. Av alla dessa betraktas ormar som det primära rovdjuret. Det har observerats att ormar konsumerar hälften av äggen på vissa platser. Även grodyngel möter många vattenlevande rovdjur som sötvatten räkor, Macrobrachium americanumand poeciliid fisk Brachyraphis rhabdophora.
beroende på hoten från olika rovdjur har de anpassat olika tillvägagångssätt. Enligt en studie i Costa Rica av Karen Warkentin märktes det att ägg normalt Kläcks på sex till sju dagar. Det kommer dock att kläckas så tidigt som fyra dagar när de känner något hot. Därför ger denna art ett fall av adaptiv plasticitet vid kläckningstidpunkten.
flera studier har gjorts för att svara på en fråga: Hur känner dessa embryon fara och kläcker tidigt? K. Warkentin, en biologiprofessor vid Boston University studerade reaktionen av embryon i närvaro av olika rovdjur. I en av hennes studier märkte hon att ägg kläcktes i 16 sekunder efter första ormkontakt. Överraskande var detta svar inte resultatet av kemiska eller visuella signaler. Faktum är att endast vibrationer från ormen var tillräckliga för att inducera beteenderesponsen vid kläckning. Embryona var smarta nog att skilja mellan vibrationer orsakade av godartade störningar som tropiska stormar och ett äggätande rovdjur. Författaren drog slutsatsen att äggen kläcktes 30% tidigare och nästan 80% flydde framgångsrikt när de hotades av ett äggätande rovdjur.
andra studier omfattade interaktionen mellan Polybia rejecta-den sociala getingen och äggen. De små embryona har samma svar i närvaro av getingar som för ormar. Men tidpunkten och hur ägg kläcks är olika. Till skillnad från ormar attackerar getingarna bara ett embryo åt gången och lämnar jelly ostörd. Getingen håller ett enda ägg med hjälp av munstyckena och drar sedan av det från kopplingen. Om det är svårt att ta bort ägget kommer vepsen bara att bryta vitellinmembranet men lämna embryot inuti. När det finns en fysisk störning märks en vridande rörelse i embryot följt av rivning av äggmembranet. Tydligen kläcker hela kopplingen när en orm attackerar eftersom den tenderar att äta mycket ägg. Medan ett enda ägg kläcks under en getingattack när det riktar sig mot ett embryo. Därför hävdade studien att embryona svarar i enlighet med riskens omfattning.
förutom getingar och ormar är olika svampar och vattenformar också ett hot mot ägg. I en studie märkte Warkentin att svampar, precis som andra rovdjur, inte ger någon vibrationell cue. Så uppstår frågan hur kläcker ägg tidigt när en svamp attackerar kopplingen? Det finns tre olika mekanismer som förklarar denna process:
- ägg känner av kemikalierna som frigörs från svampar eller de redan attackerade embryon som leder till tidig kläckning.
- svamparna täcker den yttre äggytan som huvudsakligen används för syrediffusion. Den låga syrgasnivån accelererar kläckningen.
- svamphyferna tenderar att växa i äggets perivitellinutrymme. Kontakten mellan hyphae och embryo orsakar irritation vilket leder till kraftig rörelse av embryot och membranbrott.
A. callidryas embryon är sårbara för minst en dödlig svamp. Studien avslöjade att 40% av äggen dödades av svampinfektionen. Därmed kläcks kopplingarna om några dagar, sekunder eller omedelbart när de attackeras av svamp, orm respektive geting.
en höghastighetsvideo i en studie av Kristina L. Cohen avslöjade hemligheten bakom mekanismen för tidig kläckning. Det är en trestegsprocess. Först skakar och gapar före rupturen. För det andra, bristning av vitellinmembran nära nosen. För det tredje, thrashing av muskler för att gå ut ur hålet. A. callidryashar ett unikt och distinkt kläckningsförfarande som hjälper embryot att fly från rovdjuret snabbt. Anledningen till en sådan unik mekanism ligger i embryot. Denna region är starkt koncentrerad med kläckkörtlar fyllda med enzymer. Vanligtvis frisätter anuraner detta enzym långsamt under hela utvecklingen. Detta leder till försvagning av membranet gradvis. Men så snart en rovdjur närmar sig släpper de enzymet i en snabb rörelse. Detta leder till bildandet av ett hål i äggskiktet som skapar en flyktväg för embryot.
Sih, A. och Moore, R. D. 1993. Försenad kläckning av salamanderägg som svar på ökad larvpredationsrisk. – Är. Nat. 142: 947–960.
Bradford, D, F., Seymour, R. S., Påverkan av miljöpo2 på embryonal syreförbrukning, utvecklingshastighet och kläckning i grodan Pseudophryne bibroni. (1988). Fysiologisk Zoologi, 61 : 475-482.
Cohen, kl.- Seid, mamma. Warkentin, KM. (2016). Hur embryon flyr från fara: mekanismen för snabb, plastisk kläckning i rödögda trädgrodor. Tidskrift för Experimentell Biologi 219 (12): 1875-1883.
Czeczuga, B., Muszynska, E., Krzeminska, A. (1998). Vattensvampar som växer på spawn av vissa amfibier. Amfibia-Reptilia 19: 239-251.
Grön, A. J. (1999). Konsekvenser av patogena svampar för livshistoriens utveckling hos amfibier. Funktionell Ekologi13: 573-575.
Warkentin, K. M. (2011). Plasticitet av kläckning i amfibier: evolution, avvägningar, signaler och mekanismer. Integr. Komp. Biol. 51: 111 – 127.
Warkentin, K. M. (2005). Hur bedömer embryon risk? Vibrationella signaler i rovdjursinducerad kläckning av rödögda trädgrodor. Djurens Beteende. 70: 59 – 71.
Warkentin, K. M. (2000). Geting predation och geting-inducerad kläckning av rödögda trädgroda ägg. Djurbeteende 60: 503-510.
Warkentin, K. M. (1995). Adaptiv plasticitet i kläckningsåldern: ett svar på predationsriskavvägningar. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 3507-3510.
Wikipedia bidragsgivare. (2018, 30 September). Agalychnis callidryas. På Wikipedia, Den Fria Encyklopedin.Frånhttps://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Agalychnis_callidryas&oldid=861892820
Bildreferenser
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