Koszt metamorfozy u płazów. Ciekawe odkrycie naukowców
Metamorfoza, czyli głęboka przemiana umożliwiająca niektórym zwierzętom przemieszczanie się między siedliskami, takimi jak środowisko wodne na lądowe, jest zazwyczaj postrzegana przez pryzmat jej korzyści. Zespół badaczy z Uniwersytetu w Liège wykazał już, że wiąże się ona również z bezpośrednim i natychmiastowym kosztem dla osobników poddanych zmianie.
U wielu gatunków płazów niektóre osobniki zachowują skrzela i wodny tryb życia aż do dorosłości, nie przechodząc nigdy metamorfozy – to nazywa się pedomorfozą. U traszki palmowej (Lissotriton helveticus) proces ten jest opcjonalny: w zależności od warunków środowiskowych pojedynczy osobnik może pozostawać w stanie pedomorficznym lub przechodzić metamorfozę. Ta plastyczność czyni ją idealnym modelem do badania bezpośrednich skutków metamorfozy, ponieważ można porównywać osobniki na tym samym etapie cyklu życia (dorosłe osobniki rozrodcze) w zależności od tego, czy przechodzą tę transformację.
Zespół kierowany przez prof. Mathieu Denoëla, dyrektora Laboratorium Ekologii i Ochrony Płazów (LECA) na Uniwersytecie w Liège, skorzystał z wyjątkowych właściwości traszki palmowatej (Lissotriton helveticus).
– W tym gatunku dorosłe osobniki pedomorficzne, które mają skrzela i są zdolne do rozmnażania, mogą mimo to, w pewnych warunkach, przejść metamorfozę. Ta unikalna cecha pozwala porównywać osobniki na tym samym etapie biologicznym w zależności od tego, czy przechodzą metamorfozę, unikając jednocześnie zakłócających efektów związanych z rozrodem, które pojawiałyby się podczas badania form larwalnych. Tutaj osobniki są już dorosłe i zdolne do rozmnażania, co pozwala nam wyizolować bezpośredni koszt metamorfozy – wyjaśnia Mathieu Denoël.
Osiemdziesiąt dorosłych traszek pedomorficznych zostało umieszczonych w warunkach eksperymentalnych różniących się poziomem i temperaturą wody, aby wywołać lub zapobiec metamorfozie i tym samym odtworzyć różnice warunków obserwowanych w środowisku naturalnym. Ich waga była indywidualnie monitorowana przez 85 dni.
– Wyniki są dość jasne. Wszystkie osobniki, które przeszły metamorfozę, straciły znaczną ilość wagi, podczas gdy te, które pozostały pedomorficzne, nie doświadczyły żadnej netto utraty masy ciała – dodał Denoël.
Odkrycia mające znaczenie w obliczu obecnych zaburzeń klimatycznych
Utratę masy nie da się wyjaśnić wyłącznie wewnętrznymi zmianami fizjologicznymi; traszki zbliżające się do metamorfozy również zmniejszają spożycie pożywienia, nawet gdy pożywienie jest dostępne w dużej obfitości. Proces transformacji obejmuje więc zarówno kosztowną reorganizację organizmu, jak i zmniejszenie zużycia energii.
Badanie podkreśliło również istotne różnice między mężczyznami a kobietami. Samice zaczynają chudnąć wcześniej, tracą więcej i kończą swoją metamorfozę później. Wyniki te dodatkowo rzucają światło na hipotezę „ucieczki mężczyzn”. Zdaniem naukowców u samców częściej obserwuje się metamorfozę w populacjach naturalnych, prawdopodobnie częściowo dlatego, że ta transformacja kosztuje ich proporcjonalnie mniej. Uwzględnienie płci osobników jest kluczowe dla zrozumienia ich trajektorii rozwojowych i ekologii populacji.
Te odkrycia nabierają dodatkowego znaczenia w obliczu obecnych zaburzeń klimatycznych. Stopniowe wysychanie płytkich terenów podmokłych, pogłębione przez susze, skłania coraz więcej osobników do metamorfozy. Jednak w ten sposób tracą rezerwy energii, co może zagrozić ich sukcesowi reprodukcyjnemu w kolejnym sezonie. Badanie wzywa więc do uwzględnienia kosztów samego przejścia w modelach ewolucyjnych oceniających kompromisy między życiem wodnym a lądowym, a szerzej także w analizach wpływu globalnych zmian na populacje płazów.
Źródło: Uniwersytet w Liège
Czytaj też: Męska choroba. Naukowcy odkryli lek, który może pomóc
Grafika tytułowa: Diego Rastelli / Unsplash
