Kanibalistyczne ropuchy ewoluują na naszych oczach
Australijskie ropuchy w przeciągu 100 lat ewoluowały w kanibali. Ich południowoamerykańscy kuzyni nadal jednak stronią od pożerania przedstawicieli własnego gatunku.
Niewiarygodnie duża liczba i zagęszczenie australijskich szkodników doprowadziły u nich do wytworzenia kanibalistycznych preferencji, jak również umożliwiły powstanie praktyk obronnych pozwalających uniknąć ataków swych pobratymców. Odkrycie zostało opisane w „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” 23 sierpnia.
Ropucha olbrzymia (inaczej zwana agą lub kururu, łac. Rhinella marina) jest w Australii gatunkiem inwazyjnym i słynie z pożerania niemal wszystkiego, co zmieści się w jej otworze gębowym – domowe odpadki, drobniejsze gryzonie czy nawet ptaki. Okazuje się, że na przestrzeni zaledwie 86 lat (mgnienie oka w skali ewolucyjnej) – po tym, gdy introdukowano ją na kontynencie – wykształciła szczególnie silne kanibalistyczne zachowania. Jej południowoamerykański kuzyn nadal jednak posiada o wiele łagodniejsze usposobienie.
To nowe odkrycie jest szczególnie istotne dla ewolucjonistów, interesujących się przyczynami, jakie stoją za kanibalizmem. Ekolog Volker Rudolf z Rice University w Teksasie bada ten fenomen od lat i zaznacza, że ewolucja kanibalizmu była już wcześniej obserwowana u różnych gatunków. Tym razem jednak naukowcy mogą obserwować rozwijanie się tego zachowania na ich własnych oczach.
– Te ropuchy dotarły do momentu, w którym ich największym wrogiem są one same – zaznacza współautorka badania Jayna DeVore, biolożka z Tetiaroa Society badająca inwazyjne gatunki. Naukowcy szacują, że w Australii żyje około 200 milionów płazów. Tak duża ich ilość i konieczność walki z wieloma konkurentami o zasoby potrzebne do przetrwania prowadzi do silnej presji ewolucyjnej.
W 1935 roku farmerzy wprowadzili do australijskiego ekosystemu około 100 ropuch olbrzymich pochodzących z Południowej Ameryki. Miały one zwalczać chrząszcze trzcinowe (łac. Dermolepida albohirtum), które pustoszyły ich plantacje trzciny cukrowej. Ostatecznie płazy nie poprawiły warunków farmerów, za to ich populacja wymknęła się spod kontroli, rosnąc w zastraszającym tempie. Ponieważ ich skóra wydziela toksyczną substancję nie posiadają na kontynencie naturalnych wrogów. To umożliwiło im rozprzestrzenienie się na ogromne połacie północnych i wschodnich terenów kraju.
Dorosła ropucha olbrzymia potrafi mierzyć 25 cm długości, jednak kanibalizm silniej przejawia się u jej drobnych kijanek. Ich zbiorowisko jest zdolne pożreć ponad 99% spośród dziesiątek tysięcy jaj zbitych w galaretowatych sznurach.
Jayna DeVore wraz z zespołem kolegów chciała sprawdzić czy kanibalizm jest czymś powszechnym dla ropuch olbrzymich, czy raczej zachowanie to jest specyficzne wyłącznie dla inwazyjnej populacji z Australii. W celach badawczych zebrano osobniki z kontynentu oraz z Gujany Francuskiej. Po złożeniu jaj i rozwinięciu się starszych kijanek badacze umieszczali w zbiorniku jedną z nich wraz z dziesięcioma jajami. Powtarzane setki razy obserwacje wykazały, że kijanki australijskich ropuch były o 2,6 razy bardziej skłonne do kanibalizmu niż południowoamerykańskie osobniki.
Badacze od dawna wiedzieli, że kijanki ropuch z Australii przyciągał zapach toksyny wydzielanej przez skórę młodszych osobników. W eksperymencie to właśnie one aż 30 razy częściej kierowały się w stronę, z której wydobywał się wydzielany przez nie zapach, niż do miejsca go pozbawionego; podczas gdy przedstawiciele populacji południowoamerykańskiej nie przejawiali takiej preferencji.
Naukowcy są pod wrażeniem szybkości, z jaką zwierzęta wyewoluowały w kanibali, jednak jeszcze bardziej zaskoczyło ich tempo wytworzenia przez nie mechanizmów obronnych przeciw atakom swych pobratymców. Okazało się, że kijanki australijskich ropuch mają krótszy okres rozwoju, dzięki czemu szybciej dojrzewają, przekształcając się w „pełnoprawną” kijankę, nienarażoną na pożarcie przez młodszego osobnika. Dzięki temu okres szczególnego zagrożenia jest znacznie węższy. Nawet jeśli ostatecznie osobnik jest przez to mniejszy, to zyskuje większą szansę przetrwania, wyjaśnia Jayna DeVore.
Badający kanibalizm u muszek owocowych Roshan Vijendravarma – biolog ewolucyjny z Instytutu Curie w Paryżu podejrzewa, że te różnice u ropuch australijskich a południowoamerykańskich mogą wskazywać na genetyczne podstawy tego zjawiska, biorąc pod uwagę, jak bardzo zachowanie jest ekstremalne i jak szybko wyewoluowało w przeciągu raptem kilku pokoleń ropuch.
Opracowano na podstawie artykułu „Nature” pt., Australia’s cane toads evolved as cannibals with frightening speed.
