Jedovatá žába - Poison dart frog

Jedovaté žáby (Dendrobatidae)
Blue-poison.dart.frog.and.Yellow-banded.dart.frog.arp.jpg
Dendrobates tinctorius „azureus“ (nahoře) a Dendrobates leucomelas (dole).
Vědecká klasifikace E
Království: Animalia
Kmen: Chordata
Třída: Obojživelník
Objednat: Anura
Nadčeleď: Dendrobatoidea
Rodina: Dendrobatidae
Cope , 1865
Podskupiny a rody
Rozsah Dendrobatidae. PNG
Distribuce Dendrobatidae (černě)

Pralesničkovití (také známý jako oštěp-jed žába , jedu žáby nebo dříve známý jako jed šipky žába ) je společný název skupiny žab v rodinném Dendrobatidae , které jsou domácí v tropické Střední a Jižní Ameriky. Tyto druhy jsou denní a často mají jasně zbarvená těla. Toto jasné zbarvení koreluje s toxicitou druhu, což je činí aposematickými . Některé druhy z čeledi Dendrobatidae vykazují extrémně jasné zbarvení spolu s vysokou toxicitou, zatímco jiné mají kryptické zbarvení s minimálním až žádným množstvím pozorované toxicity. Druhy, které mají velkou toxicitu, to odvozují ze stravy mravenců, roztočů a termitů. Jiné druhy, které vykazují kryptické zbarvení a nízkou až žádnou toxicitu, však jedí mnohem větší škálu kořisti. Mnoho druhů této čeledi je ohroženo kvůli lidské infrastruktuře zasahující do jejich stanovišť.

Tito obojživelníci jsou často nazýváni „šipkovými žabami“ kvůli tomu, že domorodí Američané používali své toxické sekrety k otrávení špiček foukačů . Z více než 170 druhů však byly k tomuto účelu doloženy pouze čtyři ( rostliny curare se používají častěji), všechny pocházejí z rodu Phyllobates , který se vyznačuje relativně velkou velikostí a vysokou úrovní toxicity. její členové.

Charakteristika

Barvící žabí šipka ( Dendrobates tinctorius )

Většina druhů jedovatých žab je malá, někdy menší než 1,5 cm (0,59 palce) na délku dospělého, i když některé dorůstají až 6 cm (2,4 palce) na délku. Váží 1 oz. v průměru. Většina žabích jedů je pestrobarevná a zobrazuje aposematické vzory, které varují potenciální predátory. Jejich jasné zbarvení je spojeno s jejich toxicitou a hladinou alkaloidů. Například žáby rodu Dendrobates mají vysoké hladiny alkaloidů, zatímco druhy Colostethus jsou krypticky zbarvené a nejsou toxické.

Jedovaté žáby jsou příkladem aposematického organismu. Jejich jasné zbarvení inzeruje potenciálním predátorům nechutnost. Aposematismus se v současné době předpokládá, že vznikl nejméně čtyřikrát v rodině jedovatých šipek podle fylogenetických stromů a dendrobatidové žáby od té doby prošly dramatickými divergencemi - jak mezidruhovými, tak vnitrodruhovými - ve svém aposematickém zbarvení. To je překvapivé vzhledem k povaze tohoto typu obranného mechanismu závislé na frekvenci.

Dospělé žáby kladou vajíčka na vlhká místa, včetně listů, do rostlin, mezi odkryté kořeny a jinde. Jakmile se vajíčka vylíhnou, dospělí vrhnou pulce po jednom do vhodné vody, buď do bazénu, nebo do vody nahromaděné v hrdle bromélií nebo jiných rostlin. Pulci tam zůstávají, dokud se metamorfují , u některých druhů krmených neoplodněnými vajíčky kladenými v pravidelných intervalech matkou.

Místo výskytu

Jedovaté žáby jsou endemické ve vlhkém tropickém prostředí Střední a Jižní Ameriky. Tyto žáby se obecně nacházejí v tropických deštných pralesích , včetně Bolívie , Kostariky , Brazílie , Kolumbie , Ekvádoru , Venezuely , Surinamu , Francouzské Guyany , Peru , Panamy , Guyany , Nikaraguy a Havaje (zavedeno).

Mezi přirozená stanoviště patří subtropické a tropické, vlhké, nížinné lesy, subtropické nebo tropické vysokohorské křoviny, subtropické nebo tropické, vlhké, horské a říční oblasti, sladkovodní bažiny, přerušované sladkovodní bažiny, jezera a bažiny. Jiné druhy lze nalézt v sezónně mokrých nebo zaplavených nížinných pastvinách, orné půdě, pastvinách, venkovských zahradách, plantážích, vlhké savaně a silně degradovaném bývalém lese. Předmanité lesy a skalnaté oblasti jsou také známé tím, že drží žáby. Dendrobatids mají tendenci žít na zemi nebo v její blízkosti, ale také na stromech až 10 m (33 ft) od země.

Reprodukce

Ranitomeya napodobitel " to vývojová stádia života

Mnoho druhů jedovatých žab je oddanými rodiči. Mnoho žabích jedů v rodech Oophaga a Ranitomeya nosí své nově vylíhnuté pulce do baldachýnu; pulci se lepí na hlen na zádech svých rodičů. Jakmile se rodiče dostanou do horních toků stromů deštného pralesa, uloží svá mláďata do vodních nádrží, které se hromadí v epifytických rostlinách, jako jsou bromélie . Pulci se ve školce živí bezobratlými a jejich matka dokonce doplní jejich stravu ukládáním vajíček do vody. Další jedovaté žáby kladou vajíčka na lesní dno, skryté pod stelivem. Jedovaté žáby oplodňují vajíčka zvenčí ; samice snáší shluk vajec a samec je poté oplodní, stejným způsobem jako většina ryb. Jedovaté žáby lze často pozorovat, jak se navzájem svírají, podobně jako většina žab kopuluje. Tyto demonstrace jsou však ve skutečnosti územními zápasovými zápasy. Muži i ženy často vedou spory o území. Muž bude bojovat o nejvýznamnější úkryty, ze kterých bude vysílat své páření ; samice bojují o žádoucí hnízda a dokonce napadají hnízda jiných samic, aby pohltily vajíčka konkurence.

Provozní poměr pohlaví v rodině žabích jedových šipek je většinou ženský neobjektivní. To vede k několika charakteristickým chováním a rysům nalezeným v organismech s nerovnoměrným poměrem pohlaví. Samice mají obecně možnost výběru partnera. Samci zase vykazují jasnější zbarvení, jsou teritoriální a jsou agresivní vůči ostatním mužům. Samice si vybírají kamarády na základě zbarvení (hlavně hřbetního), polohy okouna a teritoria.

Taxonomie

Šipkové žáby jsou těžištěm hlavních fylogenetických studií a často procházejí taxonomickými změnami. Rodina Dendrobatidae v současné době obsahuje 16 rodů, asi 200 druhů.

Rodové jméno a autorita Běžné jméno Druh
Adelphobates (Grant, et al., 2006)
3
Andinobates (Twomey, Brown, Amézquita & Mejía-Vargas, 2011)
15
Ameerega (Bauer, 1986)
30
Colostethus (Cope, 1866) Raketové žáby
15
Dendrobates (Wagler, 1830) Jedovaté žáby
5
Ectopoglossus (Grant, Rada, Anganoy-Criollo, Batista, Dias, Jeckel, Machado a Rueda-Almonacid, 2017)
7
Epipedobates (Myers, 1987) Fantastické jedové žáby
8
Excidobates (Twomey a Brown, 2008)
3
Leucostethus Grant, Rada, Anganoy-Criollo, Batista, Dias, Jeckel, Machado a Rueda-Almonacid, 2017
6
Hyloxalus (Jiménez de la Espada, 1870)
60
Minyobates (Myers, 1987)
1
Oophaga (Bauer, 1994)
12
Paruwrobates (Bauer, 1994)
3
Phyllobates (Duméril a Bibron, 1841) Zlaté jedové žáby
5
Ranitomeya (Bauer, 1986) Miniaturní žabí šipky
16
Silverstoneia (Grant, et al., 2006)
8

Barevné morfy

Některé druhy žabích jedů zahrnují řadu konspecifických barevných morfů, které se objevily teprve před 6000 lety. Druhy, jako jsou Dendrobates tinctorius , Oophaga pumilio a Oophaga granulifera, proto mohou zahrnovat morfony barevných vzorů, které mohou být kříženy (barvy jsou pod polygenní kontrolou, zatímco skutečné vzory jsou pravděpodobně řízeny jediným lokusem ). Odlišné zbarvení historicky nesprávně identifikovalo jednotlivé druhy jako oddělené a mezi taxonomisty stále panují spory o klasifikaci .

Rozdíly v predačních režimech mohly ovlivnit vývoj polymorfismu u Oophaga granulifera , zatímco sexuální výběr zřejmě přispěl k diferenciaci mezi populacemi Bocas del Toro Oophaga pumilio .

Toxicita a medicína

Mnoho žabích jedů šíří přes kůži lipofilní alkaloidové toxiny, jako je alopumiliotoxin 267A , batrachotoxin , epibatidin , histrionicotoxin a pumiliotoxin 251D . Alkaloidy v kožních žlázách jedovatých žab slouží jako chemická obrana proti predaci, a proto mohou být během dne aktivní po boku potenciálních predátorů. V jedovatých žabách je známo asi 28 strukturních tříd alkaloidů. Nejtoxičtějším druhem žabího jedu je Phyllobates terribilis . Tvrdí se, že žáby šipky nesyntetizují své jedy, ale zachycují chemikálie z předmětů kořisti, jako jsou mravenci, stonožky a roztoči-hypotéza o dietní toxicitě. Z tohoto důvodu zvířata chovaná v zajetí nemají významné hladiny toxinů, protože jsou chována na dietě, která neobsahuje alkaloidy izolované divokou populací. Nové studie ve skutečnosti naznačují, že mateřské žáby některých druhů kladou neopylovaná vajíčka, která jsou opatřena stopovým množstvím alkaloidů, ke krmení pulců. Toto chování ukazuje, že jedy jsou zaváděny od velmi mladého věku. Nicméně žáby chované v zajetí si zachovávají schopnost akumulovat alkaloidy, pokud jsou opět poskytovány alkaloidní dietou. Navzdory toxinům, které používají některé žabí jedy, si někteří predátoři vyvinuli schopnost jim odolat. Jedním z nich je had Erythrolamprus epinephalus , který si vytvořil imunitu vůči jedu.

Chemické látky extrahované z kůže Epipedobates tricolor mohou mít prokázanou léčivou hodnotu. Vědci používají tento jed k výrobě léků proti bolesti. Jedna taková chemikálie je lék proti bolesti 200krát účinnější než morfin , nazývaný epibatidin ; terapeutická dávka je však velmi blízko smrtelné dávce. Derivát ABT-594 vyvinutý společností Abbott Laboratories , nazývaný Tebanicline, se dostal až do studií fáze II u lidí, ale byl vyloučen z dalšího vývoje kvůli nepřijatelnému výskytu gastrointestinálních vedlejších účinků. Sekrece dendrobatidů se také slibně projevují jako svalové relaxanci , stimulátory srdce a látky potlačující chuť k jídlu . Nejjedovatější z těchto žab, zlatá jedovatá žába ( Phyllobates terribilis ), má v průměru dostatek toxinu, který zabije deset až dvacet mužů nebo asi deset tisíc myší. Většina ostatních dendrobatidů, přestože jsou dostatečně barevná a toxická, aby odradila predaci, představuje pro člověka nebo jiná velká zvířata mnohem menší riziko.

Vývoj zabarvení a toxicity kůže

Kožní toxicita se vyvíjela spolu s jasným zbarvením, možná tomu předcházela. Toxicita mohla záviset na posunu stravy k členovcům bohatým na alkaloidy, což se pravděpodobně mezi dendrobatidy vyskytlo nejméně čtyřikrát. Nápadné zbarvení těchto žab je dále spojeno se specializací na dietu, tělesnou hmotou, aerobní kapacitou a chemickou obranou. Buď aposematismus a aerobní kapacity předcházela větší shromáždění zdrojů, takže je snazší pro žáby jít ven a sbírat mravenci a roztoči potřebné pro výživu specializaci, na rozdíl od klasické aposematic teorie, která předpokládá, že toxicita z dieta vyvstává před signalizací. Alternativně dietní specializace předcházela vyšší aerobní kapacitě a aposematismus se vyvinul tak, aby umožnil dendrobatidům sbírat zdroje bez predace.

Nápadnost a toxicita mohou být nepřímo úměrné, protože polymorfní jedovaté žáby, které jsou méně nápadné, jsou toxičtější než nejjasnější a nejnápadnější druhy. Energetické náklady na produkci toxinů a jasných barevných pigmentů vedou k potenciálnímu kompromisu mezi toxicitou a jasným zbarvením a kořist se silnou sekundární obranou má z nákladné signalizace menší zisk. Předpovídá se proto, že populace kořisti, které jsou toxičtější, budou projevovat méně jasné signály, což je v rozporu s klasickým názorem, že zvýšená viditelnost se vždy vyvíjí se zvýšenou toxicitou.

Mobilita kořisti by také mohla vysvětlit počáteční vývoj aposematické signalizace. Pokud má kořist vlastnosti, které je činí více vystavenými predátorům, například když se některé dendrobatidy přesunuly z nočního do denního chování, pak mají více důvodů k rozvoji aposematismu. Po přechodu měly žáby větší ekologické příležitosti, což způsobilo vznik dietní specializace. Aposematismus tedy není jen signalizační systém, ale také způsob, jak mohou organismy získat lepší přístup ke zdrojům a zvýšit svůj reprodukční úspěch.

Dietní konzervatismus (dlouhodobá neofobie ) u predátorů by mohl usnadnit vývoj varovného zabarvení, pokud se predátoři dostatečně dlouho vyhýbají novým morfům. Další možností je genetický drift, takzvaná hypotéza postupných změn, která by mohla posílit slabý již existující aposematismus.

Sexuální výběr mohl hrát roli v diverzifikaci barvy kůže a vzoru u jedovatých žab. S ženskými preferencemi ve hře by se mužské zbarvení mohlo rychle vyvíjet. Sexuální výběr je ovlivněn mnoha věcmi. Investice rodičů může vnést trochu světla do vývoje zabarvení ve vztahu k ženské volbě. V Oophaga pumilio poskytuje samice péči o potomstvo po dobu několika týdnů, zatímco muži poskytují péči po dobu několika dnů, což znamená silnou ženskou preferenci. Sexuální výběr drasticky zvyšuje fenotypové variace. V populacích O. pumilio, které se účastnily sexuální selekce, byl fenotypový polymorfismus evidentní. Nedostatek sexuálního dimorfismu v některých populacích dendrobatidů však naznačuje, že sexuální výběr není platné vysvětlení.

Funkční kompromisy jsou patrné v obranných mechanismech jedovatých žab týkajících se odolnosti vůči toxinům. Jedovaté žáby obsahující epibatidin prošly mutací 3 aminokyselin na tělních receptorech, což žábě umožnilo být rezistentní vůči vlastnímu jedu. Žáby produkující epibatidin si vyvinuly odolnost vůči jedovým tělním receptorům vůči jedu nezávisle třikrát. Tato necitlivost cílového místa na silný toxin epibatidin na nikotinových acetylcholinových receptorech poskytuje odolnost vůči toxinu a současně snižuje afinitu vazby na acetylcholin.

V zajetí

V zajetí samice D. auratus .

Všechny druhy žabích jedů jsou neotropického původu. Vzorky ulovené ve volné přírodě si mohou po určitou dobu udržovat toxicitu (lze ji získat formou bioakumulace), proto je třeba s nimi zacházet přiměřeně opatrně. Zatímco vědeckých studií o životnosti žabích jedů je málo, frekvence opakování naznačují, že se mohou ve volné přírodě pohybovat od jednoho do tří let. Tyto žáby však obvykle žijí mnohem déle než v zajetí, přičemž se uvádí, že žijí až 25 let. Tato tvrzení se také zdají být diskutabilní, protože mnoha větším druhům trvá zrání rok nebo déle a druhům Phyllobates může trvat déle než dva roky. V zajetí se většině druhů daří tam, kde je vlhkost udržována konstantní na 80 až 100% a kde je teplota kolem 72 ° F (22 ° C) až 80 ° F (27 ° C) během dne a ne nižší než 60 ° F (16 ° C) až 65 ° F (18 ° C) v noci. Některé druhy snáší nižší teploty lépe než jiné.

Stav zachování

Mnoho druhů jedovatých žab bylo v poslední době vystaveno ztrátě přirozeného prostředí, chytrým chorobám a sběru pro obchod s domácími zvířaty. Některé jsou v důsledku toho uvedeny jako ohrožené nebo ohrožené. Zoologické zahrady se pokusily tomuto onemocnění čelit ošetřením žab v zajetí antimykotickým činidlem, které se používá k léčení nohy sportovce u lidí.

Viz také

Reference

externí odkazy

Poslechněte si tento článek ( 14 minut )
Mluvená ikona Wikipedie
Tento zvukový soubor byl vytvořen z revize tohoto článku ze dne 25. října 2019 a neodráží následné úpravy. ( 2019-10-25 )

Média