Zamiast chodzić dzisiaj do kościoła, możemy mieć własny Substytut Religii, zaaprobowany przez Alaina de Botton, oddając cześć w kościele Naszej Pani Przyrody. Jest tam cudowne nowe odkrycie o żabach, opisane w
nowym artykule w Zoological Journal of the Linnaean Society przez Juana Guayasamina i in. (odnośnik i link poniżej; streszczenie jest także w
LiveScience).
Mogę zwięźle przedstawić wyniki: autorzy znaleźli nowy gatunek żab w Ekwadorze, który potrafi radykalnie zmienić kształt swojego ciała z chropowatego na gładki w ciągu kilku minut. Następnie znaleźli inny gatunek, spokrewniony z tym pierwszym, ale niezbyt blisko, który również to potrafi. Ten rodzaj zmiany morfologii, wywołany przez środowisko, nazywa się
plastycznością fenotypową. Zaobserwowanie jej u żab sugeruje dwa wnioski:
1. Może to robić dużo więcej żab, niż to zostało opisane, ale potrzeba specjalnych warunków, żeby móc to zobaczyć, więc w większości brak opisów. Mogliśmy także nie zauważyć innych zdolności płazów do zmiany kształtu lub koloru w krótkim czasie.
2. Ponieważ nowe gatunki żab często są identyfikowane według ich wyglądu po zebraniu i zakonserwowaniu w alkoholu, mogą istnieć gatunki, które są identyczne z gatunkami opatrzonymi inną nazwą, ale źle zidentyfikowane, ponieważ żaby znalezione na różnych etapach zmiany kształtów mogły być pomylone z dwoma różnymi gatunkami. Jest to szczególnie problematyczne, ponieważ duża część nowych gatunków zarówno kręgowców, jak bezkręgowców (odpowiednio 18% i 19%) jest opisana na podstawie jednego okazu.
Artykuł podaje także inne informacje, włącznie z danymi genetycznymi, analizą filogenetyczną rodzaju, pokazującą jak spokrewnione są te dwa zmieniające kształty gatunki, inną informacją genetyczną o różnicach między populacjami oraz opisem zawołania i morfologii żaby, ważne dla opisania jej jako nowego gatunku. Są to jednak sprawy ściśle profesjonalne i nie musimy się nad nimi rozwodzić.
U płazów większość różnic między jednostkami w gatunku polega na kolorze, ale te różnice są trwałe (jak włosy i kolor skóry u ludzi). Te cechy, które zmieniają się u płazów, jak grzebienie traszek lub brodawki u żab, zmieniają się w sezonie godowym, zazwyczaj u samców, jako sposób zwabienia samic, a potem zanikają po sezonie. Zmiana jest więc sezonowa, nie zaś na kilka minut, jak u żaby opisanej w tym artykule. Szybkość zmiany w tym gatunku jest więc nowością.
Nowy gatunek, Pristimantis mutabilis (proszę zauważyć nazwę gatunku!), został znaleziony po raz pierwszy w 2006 r. w lesie mglistym w Andach Ekwadoru, ale dopiero trzy lata później odkryto jego zdolność zmiany kształtu. W normalnych warunkach żaba jest chropowata, z brodawkami i wypustkami, ale po podniesieniu jej, zmienia się. Jak opisują autorzy w artykule:
Wszystkie osobniki Prismantis mutabilis miały wyraźnie brodawkowatą skórę, kiedy znajdowały się wśród roślinności lub były ukryte w mchach po zmroku. Duże brodawki były widoczne na grzbiecie, górnej i dolnej wardze, powiekach i kończynach. Po schwytaniu żab wszystkie pokazywały nagłą i radykalną zmianę skóry; wszystkie brodawki malały, a skóra grzbietu stawał się niemal gładka (tj. kilka brodawek pozostawało, głównie na powiekach i piętach). Kiedy żaby przywracano do wilgotnego środowiska z mchem, powracała brodawkowata skóra. Zgadujemy, że wśród czynników wyjaśniających są stres, wilgotność i tło. Nasze obserwacje nie potwierdzają dostępności światła jako źródła zmienności skóry, ponieważ zaobserwowaliśmy te zmiany w dzień i w nocy. Tempo zmiany może zależeć od wspomnianych wyżej czynników; mamy tylko jedną ilościową miarę, która pokazana jest na Rys. 2.
Tutaj jest Rys. 2: Jak widać, chropowate żaby stają się stosunkowo gładkie w ciągu pięciu minut od złapania. Nie jest jasne, jakie układy fizjologiczne/biochemiczne biorą udział w tej dramatycznej przemianie:
Tutaj są jeszcze dwa zdjęcia zmieniających się okazów:
Na tym zdjęciu z Rys. 3, nie całkiem dorosły samiec najpierw sfotografowany jest w swoim środowisku naturalnym (A), a potem w laboratorium (B). Zmianę widać bardzo wyraźnie:
A tutaj jest jeszcze jedno zdjęcie z podpisem z artykułu. To są małe żaby, długości 17 do 23 mm:
Autorzy zidentyfikowali także inny gatunek, który robi to samo: żabę z tego samego rodzaju o nazwie Prismantes sobetes. Ponieważ te dwa zmieniające kształty gatunki nie są blisko spokrewnione – filogeneza pokazuje inne gatunki bliżej spokrewnione z każdym z nich niż te żaby są spokrewnione ze sobą wzajemnie – albo zdolność zmiany kształtu ciała wyewoluowała dwukrotnie, albo istnieje także u niektórych gatunków pośrednich, ponieważ wyewoluowała u wspólnego przodka, albo też jest pozostałością cechy u wspólnego przodka, która zanikła u wszystkich innych gatunków w tej grupie. Ponieważ nie znamy zdolności tych innych gatunków do zmieniania kształtów, potrzeba dalszych badań, by zdecydować, która z tych możliwości jest poprawna.
Pozostawia to jedno wielkie pytanie: Dlaczego, do licha, żaby to robią? Załóżmy, jako hipotezę roboczą, że zmiana kształtu jest cechą wyewoluowaną i że jednostki, które potrafiły zmienić kształt, miały przewagę selekcyjną w linii rodowej. (Jest także możliwe, że jest to po prostu nieadaptacyjna reakcja fizjologiczna na stres.) Autorzy sugerują, prawdopodobnie poprawnie, że brodawki i chropowaty wygląd pomagają kamuflować żabę w lesie mglistym, gdzie często siedzi w mchach, roślinności i epifitach (roślinach rosnących na innych roślinach); poruszają także jedną z możliwości, jak zmieniają one kształt:
Uważamy, że plastyczność skóry jest związana z kamuflażem środowiskowym, nie zaś doborem płciowym lub dymorfizmem. Pristimantis mutabilis i P. sobetes znajdują się w górzystym lesie mglistym, który obfituje w epifity, roślinność i mchy. W takich środowiskach faktura skóry, która wygląda jak mech lub odpadki, przypuszczalnie ukrywa osobnika przed drapieżnikami, takimi jak ptaki i pajęczaki. Choć nieznane są mechanizmy fizjologiczne zmiany skóry w tak krótkim czasie, zgadujemy, że może chodzić o przydział większej lub mniejszej ilości wody do istniejących małych struktur (tj. brodawek i wypustek) na skórze.
Brakuje tu jednak wyjaśnienia samej zmiany. To jest, dlaczego zmieniają się z przypuszczalnie zakamuflowanego kształtu do gładkiego? I tutaj, nie posiadając żadnej wiedzy o płazach, nie mam żadnego pomysłu. Może gładkość pomaga im uciekać przed drapieżnikami lub pomaga skakać lepiej. Eksperymenty (niektóre z drapieżnikami!) mogłyby pomóc to rozwikłać. Podejrzewam, że niektórzy czytelnicy, którzy wiedzą więcej o żabach ode mnie (mam na myśli ciebie, Lou Jost) mogą zaproponować powody ewolucyjne, dla których zmiana kształtów może być adaptacyjna.
__________
Guayasmin, J. M. et al. 2015. Phenotypic plasticity raises questions for taxonomically important traits: a remarkable new Andean rainfrog (Pristimantis) with the ability to change skin texture. Zool. J. Linnaean Soc. 173:913-928.
h/t: Barry
A new and bizarre shape-shifting frog
Why Evolution Is True, 29 marca 2015
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
