Ядовитая лягушка с клубникой - Википедия - Strawberry poison-dart frog

Ядовитая лягушка с клубникой
Oophaga pumilio (Лягушка с клубничным ядом) (2532163201) .jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Хордовые
Учебный класс:Амфибия
Заказ:Анура
Семья:Dendrobatidae
Род:Oophaga
Разновидность:
О. pumilio
Биномиальное имя
Oophaga pumilio
(Шмидт, 1857)
Синонимы

Dendrobates pumilio Шмидт, 1857 г.

В клубничный яд лягушка или же ядовитая лягушка с клубникой (Oophaga pumilio, ранее Dendrobates pumilio) - это вид мелких Древолазы нашел в Центральная Америка.[2] Это распространено во всем своем ареале, который простирается от восточно-центральной Никарагуа через Коста-Рика и северо-запад Панама. Этот вид часто встречается во влажных низинах и в предгорных лесах, но большие популяции также встречаются на нарушенных территориях, таких как плантации.[3] Ядовитая лягушка клубники, пожалуй, наиболее известна своим широко распространенным разнообразием окраски, насчитывающим примерно 15-30 цветов морфы, большинство из которых считаются чистопородными.[4] О. pumilio, хотя и не самый ядовитый из дендробатид, он является наиболее токсичным членом его род.[5]

Рацион питания

Диета О. pumilio приводит к тому, что кожа земноводных становится токсичной по своей природе при проглатывании определенных подвидов клещей и муравьев.[6][7] Алкалоид токсины имеют органическую природу и содержат азотистые основания, которые вступают в реакцию с углеродными и водородными группами.[8] Пумилиотоксин 251D это специальный токсин, который поглощается лягушками этого вида. Этот токсин оказывает отрицательное стимулирующее действие на сердечную функцию и является серьезным нарушителем каналов ионов натрия и калия в клетках. При проглатывании пумилиотоксина 251D организмы, охотящиеся на О. pumilio испытывать судороги, паралич и смерть.[8]

Было обнаружено, что когда-то О. пумилио достигает половой зрелости, их гранулярные железы значительно увеличиваются в размерах и меняется их рацион. У женщин алкалоидов обычно на 53% больше, чем у взрослых мужчин.[9]

Орибатида клещи, принадлежащие к подотряду железистых Брахипилина являются важным источником пумилиотоксинов в О. pumilio. Методы экстракции гексаном указывают на присутствие алкалоидных токсинов в Брахипилина.[10] Токсины, по-видимому, биосинтезируются у взрослых клещей, поскольку нимфа и личинки паукообразных не переносят токсины. Экспериментальный анализ этого вида клещей показывает, что токсины алкалоидов обнаруживаются почти исключительно в опистонотальных железах клещей Scheloribatidae.[11] Сальные железы клеща содержат токсины, которые затем выделяются внутрь, когда земноводные переваривают членистоногие.

О. pumilio может также приписать его кожную токсичность его богатой диете Formicinae муравьи.[7] Виды муравьиного рода Брахимирмекс содержат пумилиотоксины, в которых лягушки накапливают яд.[12] Профили алкалоидов среди популяций и отдельных лиц различаются. О. pumilio, что указывает на различные уровни доступной добычи в пределах их внутривидовых местообитаний.[13] Исследования и физический анализ показывают, что у молодых головастиков есть алкалоиды материнского происхождения.[14] Увеличение количества алкалоидов у головастиков предполагает, что самки обеспечивают большую химическую защиту своим более уязвимым молодым людям. Это один из первых обнаруженных примеров обеспечения, которое происходит после вылупления.[9] Во время выращивания головастиков лягушки-матери выкармливают своих детенышей неоплодотворенными яйцами из яичников после того, как бросают каждого отдельного головастика в хранилище воды, обычно находящееся в бромелия.[15] Головастики, не соблюдающие обязательную яичную диету, не содержат алкалоидов.[14] Этот шаг крайне важен для головастиков, чтобы изолировать алкалоид от матери; без них молодые головастики становятся уязвимыми для нападения членистоногих и других лягушек.

Поведение

Oophaga pumilio является дневной и прежде всего земной, и его часто можно найти в подстилке как на лесных, так и на нарушенных территориях. Исследования показали, что оптимальная среда обитания определяется самцом, учитывая преимущества ресурсов и затраты на защиту. Самцы склонны тратить больше энергии на защиту небольших, но более качественных участков.[16] Также есть свидетельства того, что более сильными конкурентами и бойцами являются мужчины, охраняющие небольшие участки с более высокой плотностью женщин. У большинства Anura более громкие звуки во время соревнований обычно означают, что они крупнее и здоровее. Однако исследователи определили, что у вида O. pumilio эти лягушки кричат ​​с меньшей частотой, чтобы ограничить их энергетические затраты.[16] Самки же просто распределяются по участкам выращивания головастиков.[16]

Хотя эти лягушки ярко окрашены и токсичны, они относительно невелики, вырастая примерно до 17,5–22 мм (0,69–0,87 дюйма) в стандартной длине.[3]

Размножение и родительская забота

Oophaga pumilio является внешним заводчиком, а другие виды рода Oophaga примечательны в амфибия мир за проявление высокой степени родительской заботы.[17] Ядовитая лягушка клубники находится на попечении родителей.[18] Самцы защищают и поят гнезда, а самки кормят головастиков яйцеклеток своими неоплодотворенными яйцами. Хотя и самцы, и самки вносят свой вклад в родительскую заботу, самки вкладывают больше средств с точки зрения затрат энергии, времени и потери потенциального воспроизводства.[18] Выбирая партнера для спаривания, самки выберут самого близкого по вызову самца, а не самого качественного самца.[19] Самки дают головастикам неоплодотворенные яйца в течение 6–8 недель (до метаморфоза), остаются сексуально неактивными во время выращивания головастиков и ухаживают только за одной кладкой из четырех-шести головастиков за раз.[18] Самцы вносят свой вклад посредством полива и защиты яиц в течение относительно короткого периода (10–12 дней) и могут одновременно ухаживать за несколькими гнездами.[18] Считается, что чрезмерные материнские вложения в их потомство являются результатом высокой смертности яиц. Только 5–12% кладок превращаются в головастиков, поэтому физическая форма самки может быть лучше всего повышена, если выживут те немногие яйца, из которых образуются головастики.[20]

В ла грута преобразоваться из Колон (провинция), Панама

После спаривания самка откладывает от трех до пяти яиц на лист или пазуху бромелиевых. Затем самец обеспечивает поддержание гидратации яиц, транспортируя воду в своих клоака. Примерно через 10 дней из яиц вылупляются яйца, и самка переносит головастиков на спине в какое-нибудь место, заполненное водой.[21] В неволе изредка наблюдают, как самец перевозит головастиков, хотя неизвестно, намеренно ли это или головастики просто катаются на велосипеде. Бромелия пазухи часто используются для осаждения головастиков, но можно использовать все подходящее, например, сучки на деревьях, небольшие лужи или человеческий мусор, например алюминиевые банки.

Головастики размещаются по отдельности в каждом месте. Как только это будет сделано, самка будет подходить к каждому головастику каждые несколько дней и откладывать несколько неоплодотворенных яиц.[3] В неволе головастиков разводили на самых разных диетах, от водорослей до яиц других лягушек, но с минимальным успехом. О. pumilio головастики считаются обязательными кормящими яйцами, поскольку они не могут принимать никакую другую форму питания.

Примерно через месяц головастик превратится в маленькую лягушку. Как правило, он остается рядом с источником воды в течение нескольких дней для защиты, поскольку поглощает остальную часть своего хвоста.

Таксономия

Oophaga pumilio принадлежит к роду Oophaga,[17] хотя имя Dendrobates pumilio до сих пор иногда используется. Есть данные, что вид Oophaga (ранее классифицировалась как «группа женского родительского ухода» Дендробаты[22]) площадь монофилетический эволюционная группа. Из-за низкого уровня генетического расхождения между видами, анализируемыми в этом роде, считается, что они видообразовались относительно недавно, после образования нынешнего панамского сухопутного моста в Плиоцен (3–5 миллионов лет назад).[23] Oophaga pumilio считается наиболее тесно связанным с Oophaga arborea.[24]

Эволюция

Ядовитая лягушка клубники, Oophaga pumilio, показывает крайние различия в цвете и узоре между популяциями, которые были географически изолированы более 10 000 лет.[25] Когда популяции разделены географическими расстояниями и ландшафтными барьерами, они часто испытывают ограниченный поток генов, что может способствовать фенотипическому расхождению между популяциями в результате отбора или дрейфа.[26] Их разнообразная предупреждающая окраска используется из-за их заметности, токсичности и устойчивости к хищникам. Когда дивергентные фенотипы в основном ограничиваются отдельными островами, биогеография цветного полиморфизма предполагает главную роль нейтрального процесса. Однако Summers et al. (1997)[27] предоставить доказательства того, что одна только нейтральная дивергенция вряд ли вызвала изменение цветовых узоров. Как показано Lande, быстрая эволюция видов, выбирающих половую принадлежность, обусловлена ​​взаимодействием случайных генетический дрейф с естественным и половым отбором, таким как случайный генетический дрейф в брачных предпочтениях самок.[28] Цвет, как известно, играет роль в передаче сигналов самец-самка, влечении к половому члену и передаче сигналов самец-самец у бесхвостых животных. Основываясь на исследовании Таззимана и Ивасы, в котором были собраны образцы с основных островов архипелага Бокас-дель-Торо, его результаты доказали, что предпочтение самками мужских призывов привело к расхождению призывов и, следовательно, расхождение было обусловлено половым отбором. Выбор партнера играет решающую роль в создании и поддержании биоразнообразия.[29] Более того, пространственная изменчивость хищников или особенностей среды обитания может вызвать дивергентный естественный отбор окраски в ответ на ее подчинение отбору хищников.[25] До сих пор неясно, в какой степени половой отбор управлял эволюцией цветовых морфов, а не усиливал репродуктивную изоляцию морф.[30] В апосематический организм, такой как Oophaga pumilio, мы не можем приписать филогенетический сигнал выбора только выбору самки партнера, но вполне возможно, что генетический дрейф будет взаимодействовать с предпочтениями самок по цвету, вызывая дивергенцию[25] Исследователи Маан и Каммингс также обнаружили, что в некоторых случаях женщины Oophaga Pumilio предпочитали самцов, окраска которых сильно отличалась от их собственного фенотипа.[31] В природе эволюционное равенство цветов очень маловероятно, учитывая различные сенсорные предубеждения хищников и разные цвета фона окружающей среды, в которой обитают эти лягушки. Из-за этой изменчивости в эволюции цвета вряд ли можно сказать, что апосематическая цель выбора цвета является более предпочтительной. OophaТакие виды, как Oophaga Pumilio, как известно, хорошо себя чувствуют и успешно конкурируют на нарушенных и переустроенных землях. С повышением температуры во многих различных биомах, успех многих видов будет определяться их способностью к акклиматизации и адаптации. В исследовании, проведенном Риверой и Новаковски, они обнаружили, что во многих случаях O. pumilio испытывает больший температурный стресс в преобразованных средах обитания, чем в лесах.га Пумилио разновидность.[31]

Ниша среды обитания

.[32] Эти виды лягушек используют разбросанные конструкции на этих нарушенных землях, чтобы снять часть теплового стресса, однако было обнаружено, что O. pumilio все еще теплее, чем любой другой вид в лесных районах, подвергаясь воздействию температур до 27 градусов Цельсия. Эти результаты показывают, что этот вид лягушки-дротика действует как экологический буфер и, по прогнозам, будет более успешным, чем другие виды, по мере изменения землепользования и повышения температуры.[32]

Плен

Oophaga pumilio - популярная лягушка в неволе благодаря своим ярким цветам и уникальному жизненному циклу. Они импортировались в огромных количествах в Соединенные Штаты и Европу с начала 1990-х годов, когда они обычно были доступны по цене около 75 долларов США за штуку. Однако с тех пор эти поставки прекратились, и О. pumilio гораздо менее распространен и доступен в меньшем количестве. В Европе, О. pumilio гораздо более разнообразен и доступен из-за участившихся случаев контрабанды и, как следствие, потомства незаконно ввезенных животных. Контрабанда лягушек-дротиков в других местах менее распространена, но все еще проблематична, поскольку убивает большое количество животных и часто ухудшает или разрушает жизнеспособную среду обитания.

Цветовая трансформация "голубых джинсов"

Недавно, О. pumilio снова был экспортирован из Центральной Америки в небольших количествах с лягушачьих хозяйств. Из-за этого их количество в сообществе лягушек-дротиков резко увеличилось, и они регулярно доступны.

Общие цветовые морфы в неволе

Одним из примеров преобразования цвета является изменение цвета «синие джинсы». Это наиболее распространено во всем ареале вида, но относительно редко в торговле домашними животными в США. Большинство этих животных были импортированы в 1990-х годах или являются их потомками.[нужна цитата ] С 2003 года было замечено, что этот морф можно было найти повсюду Коста-Рика, а также на материке Панама.[4][25][26][27][28][29][30]

Рекомендации

  1. ^ Группа специалистов по амфибиям МСОП (2015). "Oophaga pumilio". Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП. 2015: e.T55196A3025630. Дои:10.2305 / IUCN.UK.2015-4.RLTS.T55196A3025630.en.
  2. ^ Фрост, Даррел Р. (2014). "Oophaga pumilio (Шмидт, 1857 г.) ". Виды земноводных мира: онлайн-справочник. Версия 6.0. Американский музей естественной истории. Получено 12 сентября 2014.
  3. ^ а б c Сэвидж, Дж. М. 2002. Амфибии и рептилии Коста-Рики. Издательство Чикагского университета, Чикаго и Лондон.
  4. ^ а б Саммерс, К .; Cronin, T. W .; Кеннеди, Т. (2003). "Различия в спектральной отражательной способности среди населения Dendrobates pumilio, лягушка, отравленная клубникой, в архипелаге Бокас-дель-Торо, Панама ". Журнал биогеографии. 30: 35–53. Дои:10.1046 / j.1365-2699.2003.00795.x. HDL:11603/13558.
  5. ^ Грумман; и другие. (2010). «Количественная оценка содержания яда Oophaga pumilio: сравнение ядовитых лягушек-дротиков». Журнал эволюционной биотоксикологии. 4 (12): 37–51.
  6. ^ Сапорито, Ральф; Доннелли, Морин; Нортон, Рой; Гарраффо, Мартин; Спанде, Томас; Дейли, Джон (2007). «Орибатидные клещи как основной источник алкалоидов в пище ядовитых лягушек». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (21): 8885–8890. Bibcode:2007ПНАС..104.8885С. Дои:10.1073 / pnas.0702851104. ЧВК  1885597. PMID  17502597.
  7. ^ а б Сапорито, Ральф; Гарраффо, Мартин; Доннелли, Морин; Эдвардс, Адам; Лонгино, Джон; Дейли, Джон (2004). "Муравьи-муравьи: источник членистоногих алкалоидов пумилиотоксина ядовитых лягушек дендробатид". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 101 (21): 8045–8050. Bibcode:2004ПНАС..101.8045С. Дои:10.1073 / pnas.0402365101. ЧВК  419554. PMID  15128938.
  8. ^ а б Vandendriessche, T .; Abdel-Mottaleb, Y .; Maertens, C .; Cuypers, E .; Sudau, A .; Nubbemeyer, U .; Мебс, Д .; Тытгат, Дж. (2008). «Модуляция потенциалзависимого Na+ и K+ каналы пумилиотоксином 251D: Алкалоид "совместного предприятия" из членистоногих и амфибий ".. Токсикон. 51 (3): 334–344. Дои:10.1016 / j.toxicon.2007.10.011. PMID  18061227.
  9. ^ а б Stynoski, Jennifer L .; Торрес-Мендоса, Яритбел; Саса-Марин, Махмуд; Сапорито, Ральф А. (март 2014 г.). «Доказательства материнского обеспечения химической защиты на основе алкалоидов у лягушки клубничного яда Oophaga pumilio». Экология. 95 (3): 587–593. Дои:10.1890/13-0927.1. HDL:10669/76946. ISSN  0012-9658. PMID  24804437.
  10. ^ Takada, W .; Саката, Т .; Shimano, S .; Enami, Y .; Mori, N .; Нишида Р. и Кувахара Ю. (2005). «Щелорибатидные клещи как источник пумилиотоксинов у дендробатидных лягушек». Журнал химической экологии. 31 (10): 2403–2415. Дои:10.1007 / s10886-005-7109-9. PMID  16195851. S2CID  535250.
  11. ^ Распотниг, Г .; Norton, R.A .; Хитхофф, М. (2011). «Орибатидные клещи и кожные алкалоиды у ядовитых лягушек». Письма о биологии. 7 (4): 555–556. Дои:10.1098 / рсбл.2010.1113. ЧВК  3130211. PMID  21345855.
  12. ^ Staudt, K .; Meneses, O .; С., Мебс; Д., Прел, Х. (2010). "Собирательное поведение и территориальность ядовитой клубничной лягушки (Oophaga pumilio) в зависимости от наличия муравьев ». Амфибия-Рептилии. 31 (2): 217–227. Дои:10.1163/156853810791069100.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ Мебс, Д .; Pogoda, W .; Батиста, А .; Ponce, M .; Koelher, G .; Кауэрт, Г. (2008). "Изменчивость профиля алкалоидов в Oophaga pumilio (Амфибия: Anura: Dendrobatidae) из Западной Панамы и Южной Никарагуа ". Саламандра. 44 (4): 241–247.
  14. ^ а б Stynoski, J. L .; Torres-Mendoza, Y .; Саса-Марин, М .; Сапорито, Р. А. (2014). "Свидетельства того, что мать обеспечивает химическую защиту на основе алкалоидов у ядовитой лягушки земляники. Oophaga pumilio" (PDF). Экология. 95 (3): 587–593. Дои:10.1890/13-0927.1. PMID  24804437.
  15. ^ Форсайт, А., Фогден, М., Фогден, П., Уилсон, Э. О., 2008. Природа тропических лесов: Коста-Рика и не только. Издательство Корнельского университета. Итака, Нью-Йорк, США.
  16. ^ а б c Меуч, Ивонн; Линсенмайр, К. Эдуард; Прёль, Хайке (4 января 2012 г.). «Внутрисексуальная конкуренция, территориальность и акустическая коммуникация у самцов лягушек земляничного яда (Oophaga pumilio)». Поведенческая экология и социобиология. 66 (4): 613–621. Дои:10.1007 / s00265-011-1309-9. ISSN  0340-5443. S2CID  9380176.
  17. ^ а б Грант, Т .; Frost, D. R .; Caldwell, J. P .; Gagliardo, R .; Haddad, C.F.B .; Kok, P. J. R .; Значит, Д. Б .; Noonan, B.P .; Шаргель, У. Э. и Уиллер, У. К. (2006). "Филогенетическая систематика ядовитых лягушек и их родственников (Amphibia: Athesphatanura: Dendrobatidae)" (PDF). Бюллетень Американского музея естественной истории. 299: 1–262. CiteSeerX  10.1.1.693.8392. Дои:10.1206 / 0003-0090 (2006) 299 [1: PSODFA] 2.0.CO; 2. HDL:2246/5803.
  18. ^ а б c d Haase, A .; Prohl, H. (2002). "Образцы женской активности и агрессивность у ядовитой клубничной лягушки Dendrobates pumilio (Анура: Dendrobatidae) ". Амфибия-Рептилии. 23 (2): 129–140. Дои:10.1163/156853802760061778.
  19. ^ Меуч, Ивонн; Бруса, Оскар; Линсенмайр, К. Эдуард; Келлер, Александр; Прель, Хайке (2013-05-20). "Имеет значение только расстояние - невзрачные самки в популяции ядовитой лягушки". Границы зоологии. 10 (1): 29. Дои:10.1186/1742-9994-10-29. ISSN  1742-9994. ЧВК  3665588. PMID  23688371.
  20. ^ Prohl, H. & Hodl, W. (1999). "Родительские инвестиции, потенциальные темпы воспроизводства и система спаривания у ядовитой лягушки клубники, Dendrobates pumilio". Поведенческая экология и социобиология. 46 (4): 215–220. Дои:10.1007 / s002650050612. S2CID  41934325.
  21. ^ Лимерик, S (1980). "Ухаживание и откладка яиц лягушки-стрелы. Dendrobates pumilio". Herpetologica. 36: 69–71.
  22. ^ Циммерманн, Х. и Циммерманн, Э. (1988). "Etho-Taxonomie und zoogeographische Artengruppenbildung bei Pfeilgiftfröschen (Anura: Dendrobatidae)". Саламандра. 24: 125–160.
  23. ^ Саммерс, К .; Weigt, L.A .; Boag, P .; Бермингем, Э. (1999). "Эволюция родительской заботы самок у ядовитых лягушек этого рода. Дендробаты: Данные из последовательностей митохондриальной ДНК ». Herpetologica. 55 (2): 254–270.
  24. ^ Робертс, Дж. Л .; Brown, J. L .; von May, R .; Arizabal, W .; Presar, A .; Symula, R .; Шульте, Р. и Саммерс, К. (2006). «Филогенетические взаимоотношения среди ядовитых лягушек рода Дендробаты (Dendrobatidae): молекулярная перспектива на основе увеличения выборки таксонов ". Герпетологический журнал. 16: 377–385.
  25. ^ а б c d Brown, J .; Maan, M .; Каммингс, М .; Саммерс, К. (2010). «Доказательства выбора окраски панамской ядовитой лягушки: подход, основанный на коалесценции». Журнал биогеографии. 37 (5): 891–901. Дои:10.1111 / j.1365-2699.2009.02260.x.
  26. ^ а б Wang, I .; Саммерс, К. (2010). «Генетическая структура коррелирует с фенотипическим расхождением, а не с географической изоляцией у высокополиморфной клубничной лягушки-стрелка». Молекулярная экология. 19 (3): 447–458. Дои:10.1111 / j.1365-294x.2009.04465.x. PMID  20025652. S2CID  205362447.
  27. ^ а б Саммерс, К .; Bermingham, E .; Weigt, L .; McCafferty, S .; Дальстрем, Л. (1997). «Фенотипическое и генетическое расхождение у трех видов ядовитых лягушек с противоположным родительским поведением». Журнал наследственности. 88 (1): 8–13. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jhered.a023065. PMID  9048443.
  28. ^ а б Tazzyman, I .; Иваса, Ю. (2010). "Половой отбор может усилить эффект случайного генетического дрейфа - количественной генетической модели полиморфизма в Oophaga pumilio, клубничная лягушка-дротик ». Эволюция. 64 (6): 1719–1728. Дои:10.1111 / j.1558-5646.2009.00923.x. PMID  20015236. S2CID  37757687.
  29. ^ а б Reynolds, R .; Фитцпатрик, Б. (2007). «Ассортативное спаривание ядовитых лягушек на основе экологически важного признака». Эволюция. 61 (9): 2253–2259. Дои:10.1111 / j.1558-5646.2007.00174.x. PMID  17767594. S2CID  673233.
  30. ^ а б Ван, я; Шаффер, Х (2008). «Быстрая эволюция цвета у апосематических видов: филогенетический анализ цветовых вариаций у поразительно полиморфной клубничной лягушки-стрелка». Эволюция. 62 (11): 2742–2759. Дои:10.1111 / j.1558-5646.2008.00507.x. PMID  18764916. S2CID  6439333.
  31. ^ а б Tazzyman, Samuel J .; Иваса, Йох (10 декабря 2009 г.). «Половой отбор может усилить эффект случайного генетического дрейфа - количественная генетическая модель полиморфизма у Oophaga Pumilio, лягушки с ядовитым дротиком клубники». Эволюция. 64 (6): 1719–1728. Дои:10.1111 / j.1558-5646.2009.00923.x. ISSN  0014-3820. PMID  20015236. S2CID  37757687.
  32. ^ а б Ривера ‐ Ордонез, Хуана М .; Джастин Новаковски, А .; Манансала, Адриан; Томпсон, Мишель Э .; Тодд, Брайан Д. (2019-08-02). «Вариации температурных ниш среди особей ядовитой лягушки Oophaga pumilio в лесах и измененных местообитаниях». Биотропика. 51 (5): 747–756. Дои:10.1111 / btp.12691. ISSN  0006-3606.

внешняя ссылка

Средства массовой информации