Żaby używają bardzo jadowitych kolców na głowie jako broni przeciwko drapieżnikom

Wybiegam jednak naprzód. To, o czym będę tutaj pisać, jest pojawieniem się czegoś dotąd nieznanego: jadowitych płazów. Choć toksyczne lub trujące żaby są dobrze znane (najsłynniejszy przykład to aposematycznie ubarwione żaby drzewołazowate z Ameryki Środkowej i Południowej; patrz poniżej), biologiczna definicja „jadowitego” zwierzęcia stanowi, że „jadowitym” zwierzęciem jest takie, które nie tylko jest trujące, ale ma specjalny aparat podawania trucizny albo drapieżnikowi (ratując życie zwierzęcia), albo zdobyczy (zabijając ją na posiłek).

Żaby, jak ta piękna żaba pokazana powyżej, są uważane za toksyczne, ale nie jadowite, ponieważ trucizna jest rozprowadzona po ich skórze i nie mają „aparatu dostarczania” jej. (Można sprzeczać się tutaj i twierdzić, że skóra jest aparatem dostarczania, ale nie będę rozstrzygać tej kwestii.)

Teraz jednak odkryto dwa gatunki prawdziwie jadowitych żab, oba opisane w pracy Carlosa Jareda i in. w najnowszym numerze „Current Biology” (odnośnik poniżej). Gatunki te, Corythomantis greeningi i Aparasphenodon brunoi, znalezione w Brazylii, mają kościste kolce na czaszkach, które wystają przez skórę i są otoczone gruczołami wydzielającymi bardzo silną truciznę. Ponieważ te żaby nie potrzebowałyby takiej adaptacji do chwytania zwierzyny, niemal z pewnością wyewoluowało to do odpędzania drapieżników. Istotne wyniki:

• Żaby mają kościste kolce na głowach, które wystają przez skórę. Te kolce pokryte są trucizną wydzielaną przez gruczoły na głowie i wstrzykują truciznę, kiedy głowa ma kontakt z napastnikiem.

• Trucizna tych żab, choć chemicznie nie zidentyfikowana, wydaje się rozkładać białka i jest skrajnie toksyczna. U A. brunois jest 25 razy bardziej toksyczna niż jad żararaka Bothrops, bardzo niebezpiecznego węża; u C. greeningi jad jest dwukrotnie bardziej toksyczny niż jad węża. Stwierdzono to przez wstrzyknięcie toksyny myszom, co uważam za etycznie wątpliwy eksperyment, ale wyraźnie niezbędny, by sprawdzić hipotezę. (Poważnie jednak, ile myszy musi umrzeć w straszliwych męczarniach, by zaspokoić ciekawość badaczy?) Na przykład, LD50 (średnia dawka śmiertelna) jadu A. brunois, wynosi zaledwie 3-4 mikrogramy (milionowe grama) przy wstrzyknięciu myszy.

Tutaj są zdjęcia dwóch żab i kolców na ich głowach z podpisami z artykułu z “Current Biology”:

Żaby wykazują także specjalne zachowanie, które ułatwia dostarczenie toksyny do ciała drapieżnika. Jak autorzy piszą w artykule: “Te żaby mają niezwykłą zdolność poruszania głową poziomo i pionowo w porównaniu do większości innych żab, ułatwiając w ten sposób kontakt między kolcami z przodu i z tyłu głowy a ręką chwytającą żabę. Jeden z nas (C.J.) zranił dłoń o kolce C. greeningi, kiedy chwytał żaby, co spowodowało silny ból promieniujący do ramienia, który utrzymywał się przez 5 godzin. Powinno to być jeszcze bardziej skuteczne w wyściółce jamy gębowej drapieżnika.

Tutaj jest obraz kolców na głowie i otaczających je gruczołów ze skaningowego mikroskopu elektronowego:

Wyjaśnia to, dlaczego jad wstrzyknięty w brzuch myszy zabija ją dopiero po chwili, ale może działać niemal natychmiastowo, kiedy żabę chwyta drapieżnik. Drapieżnik, zanim zdoła zadać śmiertelne ugryzienie, poczuje bardzo silny ból w jamie gębowej. Drapieżniki dlatego nauczą się omijania tych żab, z których przynajmniej jedna (A. brunoi) wydaje się mieć aposematyczne „ubarwienie ostrzegające”. Gdyby drapieżniki zawsze zabijały toksyczne żaby, a dopiero potem umierały od ich trucizny, nie byłoby wiele powodów do ewoluowania toksyczności, bo toksyczna żaba nie pozostawiałaby więcej genów niż nietoksyczna. W takich wypadkach jednak drapieżnik nadal mógłby ewoluować tak, by unikać tych żab, bo geny na rozpoznanie i unikanie byłyby korzystne dla drapieżnika.

Autorzy rozsądnie konkludują, że jadowite płazy mogą być częstsze niż powszechnie sądzono. Ponad dwa lata temu (naprawdę tak dawno?) pisałem o salamandrze pokrytej toksycznym śluzem, która także potrafiła wystawiać swoje żebra poza ciało i skórę. Może ona być uznana za jadowitego płaza w ten sam sposób jak te żaby, ponieważ jest możliwe, że wstrzykuje żebrami toksyczny śluz w napastnika. Ale Jared i in. piszą, że toksyczność śluzu jeszcze nie została wykazana. Jak dotąd mamy dwa dość solidne przypadki jadowitych płazów.

h/t: Dom

_______

Jared, C. et al., 2015. Venomous frogs use heads as weapons. Current Biology, online, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.06.061

Frogs use highly venomous head spines as weapons against predators

Why Evolution Is True, 9 sierpnia 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

Jerry A. Coyne

Profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków.  Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.