Tuatara - Tuatara

Tuatara
Časová řada: raný miocén - současnost,19–0  Ma
Tuatara (5205719005) .jpg
Northern tuatara ( Sphenodon punctatus punctatus )

Zranitelný  ( IUCN 3.1 ) (Populace Brothers Islands)
Vědecká klasifikace Upravit
Království: Animalia
Kmen: Chordata
Třída: Reptilia
Objednat: Rhynchocephalia
Rodina: Sphenodontidae
Rod: Sphenodon
Gray , 1831 ( konzervované jméno )
Druh:
S. punctatus
Binomické jméno
Sphenodon punctatus
(Gray, 1842) (konzervovaný název)
World.distribution.rhynchocephalia.colour kontrast.png
Nativní rozsah (Nový Zéland)
Mapa severního ostrova tuatara.PNG
Aktuální rozdělení tuatary (černě): Kruhy představují tuataru na severním ostrově a čtverce tuatara na ostrově Brothers. Symboly mohou představovat až sedm ostrovů.
Synonyma
  • Sphaenodon
    Gray, 1831 ( odmítnuté jméno )
  • Hatteria
    Gray, 1842 (odmítnuté jméno)
  • Rhynchocephalus
    Owen , 1845 (odmítnuté jméno)

Tuatara ( Sphenodon punctatus ) jsou plazi endemičtí na Novém Zélandu . Ačkoli připomínají většinu ještěrek , jsou součástí odlišné linie, řádu Rhynchocephalia . Jejich název pochází z jazyka Maori a znamená „vrcholy na zádech“. Jediný druh tuatary je jediným přežívajícím členem jeho řádu, který vznikl v období triasu asi před 250 miliony let a který vzkvétal během druhohor . Jejich poslední společný předek s jakoukoli jinou existující skupinou je s squamaty (ještěrky a hadi ). Z tohoto důvodu se tuatara zajímá o studium vývoje ještěrek a hadů a o rekonstrukci vzhledu a návyků nejranějších diapsidů , skupiny amniotových tetrapodů, která zahrnuje také dinosaury (včetně ptáků ) a krokodýly .

Tuatara jsou zelenavě hnědé a šedé a měří až 80 cm (31 palců) od hlavy po špičku ocasu a váží až 1,3 kg (2,9 lb) s ostnatým hřebenem podél zad, zvláště výrazné u mužů. Mají dvě řady zubů v horní čelisti překrývající se v jedné řadě na dolní čelisti, což je mezi živými druhy jedinečné. Jsou schopni slyšet, i když není přítomno žádné vnější ucho, a mají ve své kostře jedinečné rysy, některé z nich si zřejmě evolučně uchovaly z ryb.

Tuatarům se někdy říká „ živé fosilie “, což vyvolalo významnou vědeckou debatu. Tento termín je v současné době mezi paleontology a evolučními biology nepoužíván. Přestože si tuatara zachovaly morfologické vlastnosti svých mezozoických předků (před 240–230 miliony let), neexistuje žádný důkaz o souvislém fosilním záznamu, který by to podporoval. Výzkumníci mapující genomu bylo zjištěno, že tento druh má mezi 5 a 6 miliard párů bází z DNA sekvence , téměř dvakrát tolik lidí.

Tuatara ( Sphenodon punctatus ) je chráněna zákonem od roku 1895. Druhý druh, ostrov Brothers tuatara ( S. guntheri , Buller , 1877), byl uznán v roce 1989, ale od roku 2009 byl překlasifikován na poddruh ( S. p. guntheri ). Tuatara, stejně jako mnoho původních zvířat Nového Zélandu, je ohrožena ztrátou přirozeného prostředí a zavlečenými predátory, jako je polynéská krysa (Rattus exulans) . Tuatara vyhynula na pevnině, přičemž zbývající populace byla omezena na 32 pobřežních ostrovů, dokud se první Severní ostrov nedostal do silně oploceného a monitorovaného útočiště Karori Wildlife Sanctuary (nyní nazvaného „Zealandia“) v roce 2005.

Při rutinních údržbářských pracích v Zealandii na konci roku 2008 bylo odkryto hnízdo tuatara a následující podzim bylo nalezeno mládě. Jedná se o první případ úspěšného hnízdění tuatary ve volné přírodě na severním ostrově Nového Zélandu za více než 200 let.

Popis

Srovnání velikosti samce S. punctatus a člověka

Tuatara je považována za nejvíce nespecializovaný žijící amniot ; mozek a způsob pohybu se podobají obojživelníkům a srdce je primitivnější než u jiných plazů. Plíce mají jedinou komoru a postrádají průdušky . Oba druhy (nebo poddruhy) jsou sexuálně dimorfní , muži jsou větší. Dospělí samci S. punctatus měří 61 cm (24 palců) na délku a ženy 45 cm (18 palců). San Diego dokonce uvádí délku až do 80 cm (31 palců). Samci váží až 1 kg (2,2 lb) a samice až 0,5 kg (1,1 lb). Brother's Island tuatara jsou o něco menší, váží až 660 g (1,3 lb).

Zelenohnědá barva tuatary odpovídá jejímu prostředí a může se během života měnit. Tuatara shodila kůži nejméně jednou ročně jako dospělí a třikrát nebo čtyřikrát ročně jako mladiství. Pohlaví Tuatara se liší více než velikostí. Ostnatý hřeben na tuatarových zádech, vyrobený z trojúhelníkových, měkkých kožních záhybů, je u mužů větší a může být zpevněn pro zobrazení. Mužské břicho je užší než ženské.

Lebka tuatary, ukazující úplné časové oblouky a jednotlivé kosti:
  1. premaxilla
  2. nosní
  3. prefrontální
  4. čelní
  5. horní čelist
  6. postfrontální
  7. zubař
  8. postorbitální
  9. jugal
  10. parietální
  11. squamosal
  12. kvadrát

Lebka

Předchůdce diapsidů měl lebku se dvěma otvory v časové oblasti - horní a dolní temporální fenestru na každé straně lebky ohraničené úplnými oblouky. Horní čelist je pevně připevněna k zadní části lebky. Díky tomu je velmi tuhá, nepružná konstrukce. Lebka tuatary má podobnou strukturu. Spodní spánková tyč (někdy nazývaná lícní kost) je však u některých fosilních Rhynchocephalia neúplná, což naznačuje, že její přítomnost v tuatara je druhotná.

Špička horní čelisti je zobákovitá a od zbytku čelisti je oddělena zářezem. V dolní čelisti je jedna řada zubů a v horní dvojitá řada, přičemž spodní řada dokonale zapadá mezi dvě horní řady, když jsou tlama zavřená. Toto specifické uspořádání zubů není vidět u žádného jiného plaza; ačkoli většina hadů má v horní čelisti dvojitou řadu zubů, jejich uspořádání a funkce se liší od tuatara.

Struktura čelistního kloubu umožňuje dolní čelisti sklouznout dopředu poté, co se uzavře mezi dvěma horními řadami zubů. Tento mechanismus umožňuje čelistem proříznout chitin a kost. Fosílie naznačují, že mechanismus čelistí se začal vyvíjet nejméně před 200 miliony let. Zuby se nevyměňují. Jak se jejich zuby opotřebovávají, starší tuatara musí přejít na měkčí kořist, jako jsou žížaly , larvy a slimáci , a nakonec musí žvýkat potravu mezi hladkými čelistními kostmi. Je běžnou mylnou představou, že tuatara postrádá zuby a místo toho má ostré výčnělky na čelistní kosti, ačkoli histologie ukazuje, že mají sklovinu a dentin s dutinami dužiny.

Mozek Sphenodona vyplňuje pouze polovinu objemu jeho endokrania . Tento podíl ve skutečnosti použili paleontologové, kteří se pokoušeli odhadnout objem mozků dinosaurů na základě zkamenělin. Podíl endokrania tuatara obsazeného jeho mozkem však nemusí být velmi dobrým vodítkem ke stejnému podílu u druhohorních dinosaurů, protože moderní ptáci přežívají dinosaury, ale mají mozky, které zaujímají mnohem větší relativní objem v endokraniu.

Smyslové orgány

Oči

Oči se mohou soustředit samostatně a jsou specializovány na tři typy fotoreceptivních buněk, všechny s jemnými strukturálními charakteristikami buněk sítnicových kuželů používaných pro denní i noční vidění, a tapetum lucidum, které se odráží na sítnici, aby zlepšilo vidění ve tmě. Na každém oku je také třetí víčko, nictitující membrána . Je přítomno pět vizuálních genů opsinu , což naznačuje dobré barevné vidění , možná i při nízké úrovni osvětlení.

Parietální oko (třetí oko)

Tuatara má na temeni hlavy třetí oko, které se nazývá temenní oko . Má vlastní čočku, temenní zátku, která připomíná rohovku , sítnici s tyčovitými strukturami a degenerované nervové spojení s mozkem. Parietální oko je viditelné pouze u mláďat, která mají v horní části lebky průsvitnou skvrnu. Po čtyřech až šesti měsících se pokryje neprůhlednými šupinami a pigmentem. Jeho použití není známo, ale může být užitečné při absorpci ultrafialových paprsků k produkci vitaminu D , stejně jako při určování cyklů světlo/tma a pomoci s termoregulací . Ze všech existujících tetrapodů je parietální oko nejvýraznější v tuatara. Je součástí epifýzového komplexu, jehož další částí je epifýza , která v tuatara v noci vylučuje melatonin. Ukázalo se, že někteří mloci používají svá epifýla k vnímání polarizovaného světla, a tak určují polohu slunce, a to i pod oblačností, což napomáhá navigaci .

Sluch

Spolu s želvami má tuatara nejprimitivnější sluchové orgány mezi amnioty. Neexistuje ušní bubínek ani ušní dírka, chybí jim tympanon a dutina středního ucha je vyplněna volnou tkání, většinou tukovou (tukovou) tkání . Tyto třmínek přichází do styku s kvadrátu (což je nepohyblivý), stejně jako hyoidní a squamosal . Tyto vlasové buňky jsou unspecialised, innervated jak aferentních a eferentních nervových vláken, a reagovat pouze na nízké frekvence. Přestože jsou sluchové orgány špatně vyvinuté a primitivní bez viditelných vnějších uší, mohou stále vykazovat frekvenční odezvu od 100 do 800  Hz se špičkovou citlivostí 40  dB při 200 Hz.

Zápachové receptory

Zvířata, která jsou závislá na čichu, aby zachytila ​​kořist, unikla predátorům nebo prostě komunikovala s prostředím, ve kterém žijí, mají obvykle mnoho pachových receptorů. Tyto receptory jsou exprimovány v dendritických membránách neuronů pro detekci pachů. Tuatara má několik stovek receptorů, kolem 472, což je číslo mnohem více podobné tomu, co mají ptáci, než velkému počtu receptorů, které mohou mít želvy a krokodýli.

Páteř a žebra

Tuatarská páteř se skládá z amphicoelous obratlů ve tvaru přesýpacích hodin , konkávních před i za. Toto je obvyklý stav rybích obratlů a některých obojživelníků, ale je to jedinečné pro tuataru v amniotech. Těla obratlů mají malou díru, kterou prochází zúžený zbytek notochordu; to bylo typické pro rané fosilní plazy, ale ztratilo se to ve většině ostatních amniotů.

Tuatara má gastralia , žebra podobné kosti také nazývané žaludeční nebo břišní žebra, předpokládaný rodový rys diapsidů. Nacházejí se u některých ještěrek , kde jsou většinou vyrobeny z chrupavky, stejně jako krokodýli a tuatara, a nejsou připevněny k páteři nebo hrudním žebrům. Pravá žebra jsou malé výčnělky s malými zahnutými kostmi, nazývanými uncinate procesy, které se nacházejí na zadní straně každého žebra. Tato funkce je také přítomna u ptáků. Tuatara je jediný žijící tetrapod s dobře vyvinutou gastralií a neopracovanými procesy.

V raných tetrapodech by gastralia a žebra s neopracovanými procesy spolu s kostními prvky, jako jsou kostní destičky v kůži (osteodermy) a klíční kosti (klíční kost), vytvořily kolem těla jakýsi exoskelet, který chrání břicho a pomáhá držet ve vnitřnostech a vnitřních orgánech. Tyto anatomické detaily se s největší pravděpodobností vyvinuly ze struktur zapojených do pohybu ještě předtím, než se obratlovci odvážili na souš. Gastralia mohla být zapojena do dýchacího procesu u raných obojživelníků a plazů. Pánevní a ramenní pletence jsou uspořádány odlišně od těch ještěrek, jako je tomu v případě jiných částí vnitřní anatomie a jejích šupin.

Ocas a zpět

Ostnaté plotny na hřbetě a ocase tuatary připomínají krokodýla více než ještěrka, ale tuatara sdílí s ještěry schopnost ulomit ocas, když je chytil predátor, a poté jej regenerovat. Odrůst trvá dlouho a liší se od ještěrek. Alibardi & Meyer-Rochow publikovali dobře ilustrované zprávy o regeneraci ocasu v tuatara.

Určení věku

V současné době existují dva způsoby určování stáří tuatary. Pomocí mikroskopické kontroly lze identifikovat a počítat hematoxylinofilní prstence jak ve falangách, tak ve stehenní kosti. Falangální hematoxylinofilní prstence lze použít pro tuataru do 12–14 let, protože kolem tohoto věku se přestávají tvořit. Femorální prsteny mají podobný trend, jsou však užitečné pro tuataru do 25–35 let. Kolem tohoto věku se femorální prstence přestanou tvořit. Je vyžadován další výzkum metod určování věku pro tuataru, protože tuatara má životnost mnohem delší než 35 let. Jedna možnost by mohla být prostřednictvím zkoumání opotřebení zubů, protože tuatara spojily sady zubů.

Taxonomie a evoluce

Cladogram ukazuje vztahy existujících členů ještěrů . Číslované položky jsou:
  1. Tuatara
  2. Ještěrky
  3. Hadi
  4. Krokodýli
  5. Ptactvo
„Ještěrky“ jsou paraphyletické . Délky větví neuvádějí divergenční časy.

Tuatara patří spolu s dalšími dnes již vyhynulými členy řádu Sphenodontia k nadřádu Lepidosauria , jedinému přežívajícímu taxonu v Lepidosauromorpha . Squamates a tuatara oba vykazují kaudální autotomii (ztráta ocasu při ohrožení) a mají příčné kloakální štěrbiny. Původ tuatary pravděpodobně leží blízko rozchodu mezi Lepidosauromorpha a Archosauromorpha . Ačkoli tuatara připomíná ještěrky, podobnost je povrchní, protože rodina má několik charakteristických rysů mezi plazy . Typický tvar ještěrky je velmi běžný pro rané amnioty ; nejstarší známá zkamenělina plazů, Hylonomus , připomíná moderní ještěrku.

Tuatara byla původně klasifikována jako ještěrka v roce 1831, kdy Britské muzeum obdrželo lebku. Rod zůstal špatně klasifikován až do roku 1867, kdy Albert Günther z Britského muzea zaznamenal rysy podobné ptákům, želvám a krokodýlům. Pro tuataru a její fosilní příbuzné navrhl řád Rhynchocephalia (což znamená „zobáková hlava“).

Na jednom místě bylo mnoho nesourodě příbuzných druhů nesprávně označeno jako Rhynchocephalia, což mělo za následek to, co taxonomové nazývají „ taxon odpadkového koše “. Williston navrhl, aby Sphenodontia zahrnovala pouze tuatary a jejich nejbližší fosilní příbuzné v roce 1925. Rhynchocephalia je však starší jméno a dnes je široce používáno. Sphenodon je odvozen z řečtiny pro "klín" (σφήν, σφηνός / sphenos ) a "zub" (ὀδούς, ὀδόντος / odontos ).

Cladogram ukazující diverzifikaci Tetrapodů. Zahrnuje pět poboček v kladu Sauropsida, která zahrnuje superřád Lepidosauria, která se diverzifikovala před 250 miliony let, což dalo vznik řádu Squamata a Rhynchocephalia. K této poslední objednávce patří tuatarové. Délka větví není úměrná době diverzifikace.

Tuatara byla označována jako žijící zkameněliny , protože si mysleli, že si uchovávají mnoho základních charakteristik z doby kolem rozdělení squamate -rhynchocephalian (240 MYA). Morfometrické analýzy variací v morfologii čelistí mezi tuatary a vyhynulými příbuznými rhynchocephalian byly argumentovány k prokázání morfologického konzervatismu a podpory pro klasifikaci tuatary jako 'živé fosilie', ale spolehlivost těchto výsledků byla kritizována a diskutována. Paleontologický výzkum rhynchocephalians naznačuje, že skupina prošla řadou změn v celém druhohorách a rychlost molekulární evoluce pro tuataru byla odhadována jako nejrychlejší ze všech dosud prozkoumaných zvířat. Analýza genomu tuatara do roku 2020 však dospěla k opačnému závěru, že jeho rychlost substitucí DNA na místo je ve skutečnosti nižší než u jakéhokoli analyzovaného skvamátu. Mnoho výklenků obsazených dnes ještěry drželi dříve rhynchocephalians. Existovala dokonce úspěšná skupina vodních rhynchocefalů známá jako pleurosauři , která se výrazně lišila od živé tuatary. Tuatara ukazuje úpravy za chladného počasí, které jim umožňují prospívat na ostrovech Nového Zélandu; tyto úpravy mohou být pro tuataru jedinečné, protože jejich sfingodontští předkové žili v mnohem teplejším podnebí druhohor . Například se zdá , že Palaeopleurosaurus měl mnohem kratší životnost ve srovnání s moderní tuatarou. Většina vědců nakonec považuje frázi „živá fosilie“ za neužitečnou a zavádějící.

Druh sférodontinu je znám z fauny miocénu Saint Bathans . Zda je odkazovatelný na vlastní Sphenodon, není zcela jasné, ale pravděpodobně bude úzce souviset s tuatarou.

Druh

I když je v současné době považován pouze za jeden žijící druh tuatara, byly dříve identifikovány dva druhy: Sphenodon punctatus nebo severní tuatara a mnohem vzácnější Sphenodon guntheri nebo ostrov Brothers tuatara , který je omezen na ostrov North Brother Island v Cookově úžině . Název specifický punctatus je latina pro „tečkovaný“, a guntheri odkazuje na německý rozený britský herpetologist Albert Günther . Dokument z roku 2009 znovu prozkoumal genetické základy používané k rozlišení dvou předpokládaných druhů tuatara a dospěl k závěru, že představují pouze geografické varianty a měl by být uznán pouze jeden druh. V důsledku toho byla severní tuatara znovu klasifikována jako Sphenodon punctatus punctatus a ostrov Brothers tuatara jako Sphenodon punctatus guntheri . Jedinci z ostrova Brothers také nemohli být odlišeni od jiných moderních a fosilních vzorků založených na morfologii čelistí.

Brothers Island tuatara má olivově hnědou kůži se nažloutlými skvrnami, zatímco barva severní tuatary se pohybuje od olivově zelené přes šedou až po tmavě růžovou nebo cihlově červenou, často skvrnitou a vždy s bílými skvrnami. Tuatara Brothers Island je navíc podstatně menší. Vyhynulý druh Sphenodon identifikoval v listopadu 1885 William Colenso, kterému byl zaslán neúplný subfosilní vzorek z místního uhelného dolu. Colenso pojmenoval nový druh S. diversum .

Genomické charakteristiky

Dlouhé rozptýlené jaderné prvky (LINEs)

Nejhojnějším prvkem LINE v tuátara je L2 (10%). Většina z nich je proložena a může zůstat aktivní. Nejdelší nalezený prvek L2 je dlouhý 4 kb a 83% sekvencí mělo ORF2p zcela neporušený. Prvek CR1 je druhým nejvíce opakovaným (4%). Fylogenetická analýza ukazuje, že tyto sekvence jsou velmi odlišné od sekvencí nalezených u jiných blízkých druhů, jako jsou ještěrky. Konečně, méně než 1% jsou prvky patřící do L1, nízké procento, protože tyto prvky mají tendenci převládat u placentárních savců.

Převládajícími prvky LINE jsou obvykle CR1, na rozdíl od toho, co bylo vidět u Tuátaras. To naznačuje, že opakování genomů sauropodů se ve srovnání se savci, ptáky a ještěrkami velmi lišilo.

Hlavní prvky histokompatibilního komplexu (MHC)

Je známo, že geny hlavního histokompatibilního komplexu (MHC) hrají roli v odolnosti vůči chorobám, výběru partnera a rozpoznávání kin u různých druhů obratlovců. Mezi známými genomy obratlovců jsou MHC považovány za jeden z nejvíce polymorfních. V tuatara bylo identifikováno 56 MHC genů; některé z nich jsou podobné MHC obojživelníků a savců. Většina MHC, které byly anotovány v genomu tuatara, je vysoce konzervovaná, nicméně ve vzdálených liniích lepidosaurie je pozorováno velké genomové přeskupení .

Krátké rozptýlené jaderné prvky (SINE)

Mnoho z prvků, které byly analyzovány, je přítomno ve všech amniotech , většinou jde o opakování savců nebo MIR, konkrétně rozmanitost podrodin MIR je nejvyšší, která byla dosud u amniotu studována. Bylo také identifikováno 16 rodin SINE, které byly nedávno aktivní.

Transpozon DNA

Tuátara má 24 unikátních rodin transpozonů DNA a v poslední době bylo aktivních nejméně 30 podrodin. Tato rozmanitost je větší než ta, která byla nalezena u jiných amniotů, a navíc byly analyzovány tisíce identických kopií těchto transpozonů, což výzkumníkům naznačuje, že existuje nedávná aktivita.

LTR retrotranspozony

Bylo identifikováno přibližně 7 500 LTR , včetně 450 endogenních retrovirů (ERV). Studie na jiných Sauropsidách uznaly podobný počet, ale v genomu tuatary byl nalezen velmi starý clad retroviru známý jako Spumavirus .

Nekódující RNA

V genomu tuatara bylo identifikováno více než 8 000 nekódujících prvků nesouvisejících s RNA , z nichž drtivá většina, asi 6 900, pochází z nedávno aktivních transponovatelných prvků. Zbytek se týká ribozomální, spliceozomální a signální rozpoznávací částicové RNA .

Mitochondriální genom

Mitochondriální genom rodu Sphenodon je přibližně 18000 pb a skládá se z 13 protein kódujících genů, 2 ribozomální RNA a 22 transferová RNA genů.

Methylace DNA

Methylace DNA je velmi běžnou modifikací u zvířat a distribuce míst CpG v genomech tuto methylaci ovlivňuje. Konkrétně bylo zjištěno, že 81% těchto míst CpG je methylováno v genomu tuatara. Nedávné publikace navrhují, že tato vysoká úroveň methylace může být způsobena množstvím opakujících se prvků, které existují v genomu tohoto zvířete. Tento vzorec je bližší tomu, co se vyskytuje v organismech, jako je zebrafish, asi 78%, zatímco u lidí je to jen 70%.

Chování

Tuatara ve West Coast Wildlife Center, ve Franz Josef na západním pobřeží .

Dospělí tuatara jsou pozemští a noční plazi, i když se často vyhřívají na slunci, aby zahřáli svá těla. Mláďata se skrývají pod kládami a kameny a jsou denní , pravděpodobně proto, že dospělí jsou kanibalisté. Tuatara daří v teplotách mnohem nižší než tolerovaný u většiny plazů, a přezimují v zimním období. Zůstávají aktivní při teplotách až 5 ° C (41 ° F), zatímco teploty nad 28 ° C (82 ° F) jsou obecně smrtelné. Optimální tělesná teplota pro tuataru je od 16 do 21 ° C (61 až 70 ° F), nejnižší ze všech plazů. Tělesná teplota tuatary je nižší než u ostatních plazů, v rozmezí 5,2–11,2 ° C (41,4–52,2 ° F) za den, zatímco většina plazů má tělesnou teplotu kolem 20 ° C (68 ° F). Nízká tělesná teplota má za následek pomalejší metabolismus .

Hrabající se mořští ptáci, jako jsou bouřliváci , prioni a střižníci, sdílejí stanoviště ostrova Tuatara v období hnízdění ptáků. Tuatara používá noru ptáků k úkrytu, pokud je k dispozici, nebo vykopává vlastní. Guano mořských ptáků pomáhá udržovat populace bezobratlých, na nichž se převážně loví tuatara; včetně brouků , cvrčků a pavouků . Jejich strava také obsahuje žáby , ještěrky a ptačí vejce a kuřata. V úplné tmě nebyl pozorován žádný pokus o krmení a nejnižší intenzita světla, při které byl pozorován pokus o uchopení brouka, byla nižší než 0,0125 luxu. Vejce a mláďata mořských ptáků, která jsou sezónně k dispozici jako potrava pro tuataru, mohou poskytovat prospěšné mastné kyseliny . Tuatara obou pohlaví brání území a bude ohrožovat a nakonec kousat vetřelce. Kousnutí může způsobit vážné zranění. Tuatara bude kousat, když se k němu přiblíží, a nepustí ho snadno.

Reprodukce

Samec tuatara jménem Henry, žijící v Southlandském muzeu a galerii umění , je ve věku 111 let stále reprodukčně aktivní.
Tuatara juvenilní (Sphenodon punctatus)

Tuatara se množí velmi pomalu, přičemž dosažení pohlavní dospělosti trvá 10 až 20 let. K páření dochází v letním slunovratu; samice se páří a kladou vajíčka jednou za čtyři roky. Při námluvách muž ztmavne kůži, pozvedne hřebeny a vydá se k ženě. Pomalu chodí v kruzích kolem samice se ztuhlými nohami. Samice se buď podvolí a nechá samce, aby ji nasedl, nebo se stáhne do své nory. Muži nemají penis; mají rudimentární hemipeny ; což znamená, že intromitentní orgány se používají k dodání spermií ženě během kopulace. Reprodukují se tím, že muž zvedne ocas ženy a umístí svůj průduch nad její. Tento proces je někdy označován jako „kloakální polibek“. Spermie se pak přenese do ženy, podobně jako páření procesu u ptáků. Spolu s ptáky je tuatara jedním z mála členů amnioty , kteří ztratili rodový penis.

Vejce Tuatara mají měkkou, pergamenovou skořápku o tloušťce 0,2 mm, která se skládá z krystalů kalcitu vložených do matrice vláknitých vrstev. Ženám trvá jeden až tři roky, než jim poskytnou vejce se žloutkem, a až sedm měsíců, než se vytvoří skořápka. Od kopulace po vylíhnutí pak trvá 12 až 15 měsíců. To znamená, že reprodukce probíhá ve dvou až pětiletých intervalech, nejpomaleji u všech plazů. O divokých tuatarech je známo, že se stále reprodukují přibližně ve věku 60 let; „Henry“, samec tuatary v Southland Museum v Invercargill na Novém Zélandu, se 23. ledna 2009, ve věku 111 let, stal otcem (možná poprvé) s 80letou ženou.

Pohlaví mláďat závisí na teplotě vajíčka, přičemž teplejší vejce mají tendenci produkovat samce tuatary a chladnější vejce produkující samice. Vejce inkubovaná při 21 ° C (70 ° F) mají stejnou šanci, že budou muži nebo ženy. Při 22 ° C (72 ° F) je však 80% pravděpodobně mužů a při 20 ° C (68 ° F) 80% pravděpodobně žen; při 18 ° C (64 ° F) budou všechna mláďata samice. Některé důkazy naznačují, že určení pohlaví v tuatara je určeno jak genetickými, tak environmentálními faktory.

Tuatara má pravděpodobně nejpomalejší růst ze všech plazů a po dobu prvních 35 let svého života stále roste. Průměrná délka života je asi 60 let, ale mohou se dožít i více než 100 let, kromě želv je tuatara plaz s nejdelší životností. Někteří odborníci se domnívají, že tuatara v zajetí by mohla žít až 200 let. To může souviset s geny, které nabízejí ochranu před reaktivními druhy kyslíku. Genom tuatara má 26 genů, které kódují selenoproteiny a 4 geny tRNA specifické pro selenocystein . U lidí mají selenoproteiny funkci antioxidace, redoxní regulace a syntézy hormonů štítné žlázy. Není to zcela prokázáno, ale tyto geny mohou souviset s dlouhověkostí tohoto zvířete nebo se mohly objevit v důsledku špatných hladin selenu a dalších stopových prvků v pozemských systémech Nového Zélandu.

Zachování

Distribuce a hrozby

Tuatary byly kdysi rozšířeny na hlavních severních a jižních ostrovech Nového Zélandu, kde byly nalezeny subfosilní pozůstatky v písečných dunách, jeskyních a midarech Māori . Zničeni z hlavních ostrovů před evropským osídlením byli dlouho omezeni na 32 pobřežních ostrovů bez savců. Na ostrovy je obtížné se dostat a je kolonizováno několika druhy zvířat, což naznačuje, že některá zvířata na těchto ostrovech chybějící mohla způsobit, že tuatara zmizela z pevniny. Na několika ostrovech se však nedávno etabloval kiore ( polynéské krysy ) a tuatara na těchto ostrovech přetrvávala, ale ne se rozmnožovala. Na ostrovech obývaných krysami byly navíc tuatary mnohem vzácnější. Před konzervačními pracemi vyhynulo v minulém století 25% odlišných populací tuatarů.

Nedávný objev mláďata tuatara na pevnině naznačuje, že pokusy o obnovení chovné populace na pevnině Nového Zélandu měly určitý úspěch. Celková populace tuatary se odhaduje na více než 60 000, ale méně než 100 000.

Vymýcení krys

Tuatary byly odstraněny ze Stanley , Red Mercury a Cuvier Islands v letech 1990 a 1991 a udržovány v zajetí, aby bylo možné na těchto ostrovech vymýtit polynéské krysy. Všechny tři populace odchované v zajetí a po úspěšné eradikaci krys byli všichni jedinci, včetně nových mláďat, vráceni na ostrovy svého původu. V sezóně 1991–92 bylo na Malém bariérovém ostrově drženo pouze osm tuatarů, které byly odvezeny do zajetí in situ , kde samice vyprodukovaly 42 vajíček, která byla inkubována na Viktoriině univerzitě. Výslední potomci byli následně drženi ve výběhu na ostrově a poté vypuštěni do volné přírody v roce 2006 poté, co zde byly vyhubeny krysy.

Na slepičích a kuřecích ostrovech byli polynéští potkani vymýceni na Whatupuke v roce 1993, na ostrově Lady Alice v roce 1994 a na ostrově Coppermine v roce 1997. Po tomto programu byli na těchto třech ostrovech opět vidět mláďata. Naproti tomu krysy přetrvávají na ostrově slepic stejné skupiny a od roku 2001 zde nebyl pozorován žádný mladistvý tuatara. Na Aldermanských ostrovech ostrov Middle Chain Island žádný tuatara nedrží, ale považuje se za možné, aby krysy plavaly mezi Middle Chain a jiné ostrovy, které drží tuataru, a krysy byly vymýceny v roce 1992, aby tomu zabránily. Další eradikace hlodavců byla provedena na ostrovech Rangitoto východně od ostrova D'Urville , aby se v roce 2004 připravilo na vypuštění 432 mladistvých tuatarských Cookových průlivů, kteří byli od roku 2001 vychováváni na Victoria University.

Tuatara ve svatyni Karori mají na hlavě barevná označení pro identifikaci.

Ostrov bratří tuatara

Sphenodon punctatus guntheri je přirozeně přítomen na jednom malém ostrově s populací přibližně 400. V roce 1995 bylo 50 mladistvých a 18 dospělých ostrovů Brothers Island tuatara přesunuto na ostrov Titi v Cookově úžině a jejich provoz byl monitorován. O dva roky později byla znovu vidět více než polovina zvířat a ze všech kromě jednoho přibrala. V roce 1998 bylo 34 mladistvých z odchovu v zajetí a 20 dospělých divoce ulovených podobně přeneseno na ostrov Matiu/Somes , veřejně přístupnější místo ve Wellington Harbour. Mladiství v zajetí byli z indukovaných snášek od divokých žen.

Na konci října 2007 bylo 50 tuatarů shromážděných jako vejce ze Severního bratrského ostrova a vylíhnutých na Victoria University vypuštěno na Long Island ve vnějších Marlborough Sounds . O zvířata bylo v zoo ve Wellingtonu pečováno posledních pět let a byla držena v tajnosti ve speciálně postaveném výběhu v zoo, mimo expozici.

Existuje další venkovská populace tuatary na ostrově Brothers, která byla dána zoologické společnosti v San Diegu a je umístěna mimo expozici v zařízení zoo v San Diegu v Balboa. Dosud nebyly hlášeny žádné úspěšné reprodukční snahy.

Severní tuatara

S. punctatus punctatus se přirozeně vyskytuje na 29 ostrovech a jeho populace se odhaduje na více než 60 000 jedinců. V roce 1996 bylo 32 dospělých severních tuatarů přesunuto z ostrova Moutoki do Moutohora . Nosnost Moutohora se odhaduje na 8500 jedinců a ostrov by mohl umožnit veřejné prohlížení divoké tuatary. V roce 2003 bylo na ostrov Tiritiri Matangi z Middle Island ve skupině Merkur zavedeno 60 severních tuatarů . Návštěvníci ostrova je občas vidí opalovat se. Vydání S. p. Z pevniny punctatus došlo v roce 2005 v silně oploceném a monitorovaném svatyni Karori . Druhé vypuštění na pevninu proběhlo v říjnu 2007, kdy bylo dalších 130 přeneseno z ostrova Stephens do svatyně Karori. Na začátku roku 2009 byli pozorováni první zaznamenaní potomci divokých dětí.

Chov v zajetí

Předpokládá se, že prvního úspěšného chovu tuatary v zajetí dosáhl Sir Algernon Thomas buď ve svých univerzitních kancelářích nebo v rezidenci v Symonds Street na konci 80. let 19. století nebo ve svém novém domově Trewithiel v Mount Eden na počátku 90. let 19. století.

Na Novém Zélandu působí několik šlechtitelských programů tuatara. Southland Museum and Art Gallery v Invercargill byla první institucí, která měla šlechtitelský program tuatara; chovají S. punctatus .

Hamilton Zoo , Auckland Zoo a Wellington Zoo také plemeno tuatara k propuštění do volné přírody. V zoo v Aucklandu v 90. letech bylo zjištěno, že tuatara má určování pohlaví závislé na teplotě . Victoria University of Wellington vede výzkumný program do chovu v zajetí Tuatara a Pukaha / hora Bruce National Wildlife Centre drží dvojice a mladistvých.

WildNZ Trust má v Ruawai chovný prostor tuatara . Jeden pozoruhodný příběh úspěchu chovu v zajetí se odehrál v lednu 2009, kdy se vylíhlo všech 11 vajec 110leté tuatary Henry a 80leté tuatary Mildred. Tento příběh je obzvláště pozoruhodný, protože Henry požadoval operaci k odstranění rakovinného nádoru, aby se úspěšně rozmnožoval.

V lednu 2016 zoo v Chesteru v Anglii oznámila, že se jim podařilo tuataru poprvé odchovat v zajetí mimo její domovinu.

Kulturní význam

Tuatara je součástí řady domorodých legend a jsou drženy jako ariki (božské formy). Tuatary jsou považovány za posly Whira , boha smrti a katastrof, a maorským ženám je zakázáno jíst. Tuatara také označuje tapu (hranice toho, co je posvátné a omezené), za kterým je mana , což znamená, že pokud by byla tato hranice překročena, mohly by to mít vážné důsledky. Maorské ženy si někdy tetovaly obrázky ještěrek, z nichž některé mohou představovat tuataru, poblíž jejich genitálií. Dnes jsou tuatary považovány za taonga (zvláštní poklad).

Tuatara byla uvedena na jedné straně pěticentové mince Nového Zélandu , která byla vyřazena v říjnu 2006. Tuatara byl také název časopisu Journal of the Biological Society of Victoria University College a následně Victoria University of Wellington , vydávaného od roku 1947 do roku 1993. Nyní je digitalizováno novozélandským elektronickým textovým centrem , také ve Victorii.

V populární kultuře

  • Tuatara názvem "Tua" je prominentně uveden v 2017 románu Turtles All the Way Down by John Green .
  • Tuatara byla inspirací pro superhrdinu DC Comics, také s třetím okem, zvaného Tuatara , člen Globálních strážců .
  • Existuje značka novozélandského řemeslného piva pojmenovaná podle Tuatary, která ve své reklamě odkazuje zejména na třetí oko.
  • Tuatara hypercar, navržený a vyrobený podle SSC Severní Americe v Tri-Cities, Washington , je pojmenována po plaz, všímat si jeho rychle se vyvíjející DNA a „vrcholy na zadní straně“ jako inspirace při tvorbě vozu.
  • Auckland Tuatara , jeden ze dvou rozšiřujících týmů pro 2018/19 Australian Baseball League sezóny vybral jméno Tuatara oslavit odolnost dávných plazů a zvýšení informovanosti o závazku Nového Zélandu na ochranu druhů.
  • Den Tuatara je 2. května, aby se uznal den, kdy byl tuatara poprvé rozpoznán jako ještěrka.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy