Vědci odhalili tajemství neonově žlutého zbarvení ropuch

Změna zbarvení způsobená hormony zřejmě brání náhodnému páření samců mezi sebou.

Každý rok, s příchodem prvních monzunových dešťů v Indii a jihovýchodní Asii, prochází jeden druh žab prakticky radikální změnou vzhledu. Dočasná hormonální změna zbarvení promění samce asijské šedé ropuchy (Duttaphrynus melanostictus) z čokoládově hnědé na citronově žlutou během několika minut.

Samice zůstávají hnědé, zatímco samci mění barvu, aby se připravili na závratnou sérii rychlých schůzek. Vědci již dlouho věděli, že změna barvy se shoduje s intenzivním dvoudenním každoročním obdobím páření, ale teprve nedávno potvrdili její specifickou funkci

Pro účely výzkumu vědci z vídeňské zoo Schönbrunn vytiskli na 3D tiskárně několik žab – hnědých a žlutých – a umístili je mezi skutečné žáby, které se shromáždily za účelem páření. Zjistili, že samci žab žluté modely většinou ignorovali, ale často se pokoušeli pářit s hnědými, které odpovídaly očekávané barvě samic. Vědci zkoušeli měnit další faktory, jako je hmotnost, velikost modelů a sytost barvy, ale nic jiného neovlivňovalo to, které modely byly pro samce nejatraktivnější.

Vědci tvrdí, že je to přesvědčivý důkaz toho, že žáby přirozeně mění barvu, aby se vyhnuly chybné identifikaci. Zatímco samci jiných druhů obvykle předvádějí jasné zbarvení, aby přilákali samice, tyto žáby zřejmě žloutnou jako semafor, aby vyslaly signál a odradily ostatní samce.

„U druhů, které se rozmnožují explozivně, je nesoulad partnerů běžným jevem,“ říká Susanne Stückler, výzkumnice ze zoo Schönbrunn, která vedla výzkum . Vzhledem k tomu, že období rozmnožování je velmi krátké, musí žáby hledat partnera velmi rychle. Konkurence je velmi tvrdá, zejména když je samic málo.

Stücklerová tvrdí, že samci se mohou pokoušet pářit s jinými samci, nevhodnými druhy žab, rybami nebo dokonce neživými předměty. „To naznačuje, že v hustých populacích a stresových podmínkách může být obtížné najít vhodného partnera,“ říká Stücklerová. „Zbarvení je zřejmě evolučním řešením tohoto problému.“

„Podobné výzkumy mohou změnit pohled vědců na evoluci zbarvení v evolučním stromu zvířat,“ říká Raina Bell, kurátorka oddělení herpetologie Kalifornské akademie věd, která se na výzkumu nepodílela.

„Není to první výzkum, který demonstruje tento typ komunikace u žab, ale mě zvláště zajímá skutečnost, že může změnit způsob, jakým interpretujeme barevné signály, a to i u skupin, které si myslíme, že již dobře známe, včetně známějších příkladů, jako jsou ptáci nebo motýli,“ řekla Bell. „ Studium méně prozkoumaných zvířat může poskytnout nové informace, které nás donutí přehodnotit to, co jsme si mysleli, že víme o komunikačních procesech obecně.“

Na rozdíl od jiných zvířat, jako jsou chobotnice a chameleoni, kteří mohou změnit barvu během několika sekund, samci žab potřebují asi 10 minut, aby zežloutli. Je to proto, že tento proces je řízen hormony, nikoli kožními buňkami, které jsou přímo ovládány nervy. Žlutý odstín vydrží až dva dny, poté vybledne a ztmavne do hnědé barvy.

Jak se mění? Pod kůží žab se nacházejí vrstvy specializovaných buněk zvaných chromatophory. Některé z nich obsahují tmavé pigmenty, jiné žluté a červené, a třetí typ odráží světlo jako malé zrcátka. Stresové hormony, jako je adrenalin, zřejmě nutí tělo žáby měnit pigmenty a naklánět tyto odrazivé destičky.

Změna barvy se může jevit jako neobvyklý příklad spolupráce v přírodě, ale žáby mezi sebou přesto soutěží.

„Bojují, kopou se a snaží se odstrčit ostatní samce“, kteří se již pokoušejí o páření, řekl Stackler. „Někdy se několik samců současně snaží pářit se stejnou samicí, čímž vytvářejí „svatební shluky“, ve kterých se samice může dokonce utopit.“

Změna klimatu může ještě více zhoršit již tak bouřlivou a přesně načasovanou událost. Ačkoli monzunové období trvá několik měsíců, asijské ropuchy, stejně jako mnoho jiných obojživelníků, se rozmnožují během určitého období, které trvá jeden až dva dny na začátku sezóny. Důvodem je to, že mláďata se musí vylíhnout a co nejvíce se vyvinout před zimou, aby maximalizovala své šance na přežití. Když začnou deště a vytvoří se louže, ropuchy se rychle páří a mláďata stihnou se proměnit v žáby, než jejich prostředí opět vyschne.

Změny povětrnostních podmínek však mění jak načasování, tak intenzitu monzunové sezóny, což může ještě více omezit již tak skromné možnosti mnoha druhů. Pokud žáby kladou vajíčka v krátkém deštivém období před dlouhým slunečným obdobím, „všechna vajíčka vyschnou a v následujících letech se populace zmenší“, říká K.V. Gururaja.