Gatunek ropuch zmniejszył się o jedną trzecią w przeciągu 100 lat

Na dwóch wyspach Oceanu Indyjskiego ropuchy po prostu nie są tym, czym były kiedyś. Niespełna sto lat po ich odkryciu przez ludzi ropuchy zmniejszyły się o około jedną trzecią.

Odkrycie, opublikowane 18 listopada w Biology Letters, potencjalnie ilustruje, że „karłowatość wyspowa”, w której zwierzęta ewoluują i stają się znacznie mniejsze po osiedleniu się na wyspie, może wystąpić w bardzo krótkich ramach czasowych.

„Kiedy wyobrażasz sobie karłowatość wyspiarską, wyobrażasz sobie, że dzieje się to przez tysiące lub miliony lat” – mówi James Baxter-Gilbert, biolog z Uniwersytetu Stellenbosch w Południowej Afryce. „Ale to [badanie] może wykazać, że dzieje się to w krótszych ramach czasowych, co jest bardzo ekscytujące”.

Ropuchy sclerophrys gutturalis (Guttural toads) pochodzą w większości wschodniej części Afryki Subsaharyjskiej. Ludzie przywieźli ropuchy na Mauritius – wyspę na wschód od Madagaskaru, około 2000 kilometrów od kontynentalnej Afryki – w 1922 roku, aby pożarły chrząszcze trzcinowe. Zaledwie pięć lat później ropuchy z Mauritiusa zostały przywiezione na pobliską wyspę Reunion w celu zwalczania populacji komarów.

Baxter-Gilbert był zafascynowany tym, jak te celowe wprowadzenia mogły wpłynąć na ewolucję i biologię ropuch. Dzięki wcześniejszym pracom nad genetyką ropuch było jasne, że prawdopodobni przodkowie ropuch wyspowych pochodzili z Durbanu w Południowej Afryce.

„Znamy kod [genetyczny], z którym przyszli” – mówi. „Możemy w pewnym sensie zobaczyć, jak zmieniły się w stosunku do tego oryginalnego kodu”.

Od czerwca 2019 do marca 2020 roku Baxter-Gilbert i jego współpracownicy złowili prawie 500 ropuch z Mauritiusa, Reunionu i Durbanu. Zespół odnotował płeć każdej ropuchy i zmierzył długość ciała oraz różne wymiary szczęki, nóg i stóp.

Ropuchy wyspiarskie były nieco mniejsze niż około 7-centymetrowe ropuchy w Durbanie. Samice ropuch mierzyły się średnio o około 34 procent mniej niż na Mauritiusie i 26 procent mniej niż na Reunionie. Samce ropuch Mauritiusa były o około 22 procent mniejsze, podczas gdy samce ropuch Réunion były mniej więcej tej samej wielkości, co ich odpowiedniki na kontynencie. Obie płcie ropuch wyspowych miały nogi i stopy nie tylko krótsze niż ropuchy Durbańskie, ale także nieproporcjonalnie kościste jak na ich i tak już zmniejszony rozmiar ciała.

Dorosłe samice ropuch w Durbanie (po lewej) są znacznie większe niż ich krewniacy na wyspie Mauritius (po prawej, samiec ma żółtą plamę na gardle, a samica ma blade gardło). OD LEWEJ: J. BAXTER-GILBERT; JOHN MEASEY

Zarówno zapis kopalny, jak i najnowsza historia naturalna są pełne przykładów karłów wyspiarskich, od mamutów z epoki lodowcowej, przez hipopotamy na Krecie, po dinozaury. Takie kurczenie się może wynikać z mniejszej ilości pożywienia na wyspie, co sprawia, że ​​mniejsze ciała są bardziej korzystne. Redukcja może być również ewolucyjną odpowiedzią na brak drapieżników.

„W przypadku słoni [karłowatych] mają luksus ewolucji do miniaturowych rozmiarów, gdy żadne lwy i tygrysy nie polują na ich młode” – mówi Alexandra van der Geer, paleontolog z Naturalis Biodiversity Center w Leiden w Holandii, który nie była zaangażowana w te badania. „Dlaczego nie miałoby to dotyczyć żab?”. Mówi, że na kontynencie większy rozmiar ciała może być bardziej przydatny w odstraszaniu drapieżników. Te drapieżniki mogą obejmować węże i ptaki.

Odkrycia nowego badania zapewniają świeże spojrzenie na niektóre wczesne etapy tej redukcji i jak szybko ona zachodzi. Baxter-Gilbert mówi, że duże zmiany rozmiarów ciała innych karłów wyspiarskich mogły również nastąpić wkrótce po przybyciu zwierząt na wyspy i życiu ich tam przez tysiąclecia.

Krótkie nogi ropuch wyspowych mogły powstać, ponieważ na maleńkich wyspach istnieje niewielka presja, aby szybko przenieść się na nowe terytorium, aby pokonać konkurencyjne ropuchy na obszarze bogatych zasobów, w przeciwieństwie do ropuch olbrzymich atakujących Australię. Te ropuchy wielkości talerza obiadowego ewoluują w formy, które mogą efektywnie podróżować na duże odległości przez gigantyczny ląd Australii.

„Jeśli jesteś ropuchą na wyspie i nie masz dokąd się rozproszyć, nie musisz inwestować energii w zdobycie tych długich, chudych nóg, które pozwolą ci skakać prosto przez wiele dni, ponieważ nie ma dokąd pójść” – Mówi Baxter-Gilbert.

Baxter-Gilbert przyznaje, że kurczenie się może nie być spowodowane doborem naturalnym, a zamiast tego może być konsekwencją tego, że ropuchy mają elastyczność rozwojową, która pozwala im reagować na dziwactwa ich wyspiarskiego środowiska. Inną możliwością jest to, że ropuchy są mniejsze z powodu niedoboru diety, a może klimat nie jest odpowiedni dla ropuch, aby osiągnąć pełny rozmiar.

Chce hodować ropuchy wyspowe na kontynencie afrykańskim wraz z ich odpowiednikami z Durbanu w ramach eksperymentu „wspólnego ogrodu”. Może to pomóc w ustaleniu, czy dieta, temperatura lub inne warunki środowiskowe na dwóch wyspach, a nie szybka ewolucja, mogą być przyczyną niewielkiego rozmiaru ropuch.

Źródła: Jake Buehler

J. Baxter-Gilbert et al. Shrinking before our isles: the rapid expression of insular dwarfism in two invasive populations of guttural toad (Sclerophrys gutturalis)Biology Letters. Published online November 18, 2020. doi: 10.1098/rsbl.2020.0651.

Zdjęcia: J. BAXTER-GILBERT

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x