X-Frogs

Marvel Comics introducerede X-Men i 1963; menneskelige genetiske anomalier eller “mutanter” i spandex-uniformer med superkræfter, som antydes af deres navne, f.eks. Iceman, Beast, Storm og især den skurkagtige Toad. Som en entusiastisk hyldest bringer EDGE of Existence-programmet nu X-Frogs, fordi vi har bemærket, at der er få ting, som X-Men foretager sig, der ikke kan matches af en flok forskelligartede og bemærkelsesværdige EDGE-amfibier.

Dermed vil vores blog i flere dele om X-Frogs bringe dig nogle af amfibiernes mærkeligste adfærd gennem et forsøg på at finde paralleller til tegneserieheltene X-Men.

Du tror ikke, det kan lade sig gøre….?

DEL 1 – WOLVERINE…

X-Man Wolverine besidder dyriske sanser, forbedrede fysiske evner og en helbredende evne, der gør ham i stand til at komme sig efter stort set alle sår. Denne helbredende evne gjorde det muligt for “Supersoldatprogrammet Weapon X” at binde den næsten uopslidelige metallegering “adamantium” til hans skelet. Som et resultat af dette, skyder udtrækkelige metalblade ud af hans næver under kamp … det ultimative hemmelige våben.

Nu er amfibier nu kendt for at have deres eget hemmelige våben, der kan konkurrere med Wolverines skjulte ekstraudstyr. Som David C. Blackburn, James Hanken og Farish A. Jenkins Jr. fra Department of Organismic and Evolutionary Biology og Museum of Comparative Zoology ved Harvard University rapporterer i det videnskabelige tidsskrift Biology Letters i artiklen “Concealed weapons: erectile claws in African frogs”, er det nu officielt – nogle frøer kan sparke røv på Wolverine-stil!

Klaver hos den behårede frø (Trichobatrachus robustus)

Vertebraternes kløer udfører en række vigtige formål og består typisk af en keratinøs kappe (dvs. det samme materiale, som udgør pattedyrs hår og fingernegle), der ligger over den terminale knogledel af et fingerled. Kløerne anvendes på forskellig vis til at bevæge sig, fange bytte, æde, forsvare sig og en række andre former for adfærd. Keratinholdige kløer er sjældne hos nulevende padder, og når de findes, er de tilstrækkeligt forskellige fra pattedyrs kløer til at blive betragtet som uafhængigt afledt af konvergent evolution – dvs. at strukturen af kløerne er opstået mere end én gang i forskellige dele af livets evolutionære træ.

Tyrannosaurus rex’ kløer er blandt de største, der er registreret

Blackburn, Hanken og Jenkins Jr.’s nylige undersøgelse af nogle afrikanske frøer har afsløret en anden type klo, der er unik i sin udformning blandt levende hvirveldyr, og som mangler en keratinagtig belægning. Visse afrikanske frøer (familie: Arthroleptidae) kæmper og sparker voldsomt, når de bliver taget op, idet de med deres erektile, benede kløer river snit i deres modstanders hud.

Disse kløer blev oprindeligt observeret af forskere for 100 år siden og blev oprindeligt anset for at være et artefakt i forbindelse med konserveringsprocessen. Nyere forskning på Harvard University repræsenterer den første detaljerede anatomiske undersøgelse og fortolkning af disse specialiserede strukturer. David Blackburn var faktisk særlig ivrig efter at løse mysteriet om disse kløer efter at have været udsat for hyppige overgreb fra disse frøer under sine forskningsrejser til Cameroun. Han har udtalt følgende: “Frøerne begynder at sparke og trækker disse kløer mod din hud. Jeg har mange gange fået blodige rifter af dem.”

David C. Blackburn

X-frøer er EDGE-frøer…

I to undersøgte slægter, Astylosternus (“natfrøerne” – 11 medlemsarter) og Trichobatrachus (de “behårede frøer” – med kun én medlemsart), er den afsluttende del af 2. til 5. tæer tydeligt kløformet med en markant nedadvendt, spids spids spids. Slægterne findes begge i gruppen af “skrigfrøer” i en frøfamilie kaldet Arthroleptidae, som repræsenterer en del af amfibiernes livstræ, der er rig på EDGE Amphibier og evolutionært distinkte arter generelt.

Den højest placerede EDGE-natfrø er Nganha-natfrø på rang 73, og der er syv andre EDGE-natfrøer (op til laveste rang på 578).

Arthroleptidae-natfrø: Astylosternus rheophilus

Den behårede frø (Trichobatrachus robustus) er ikke i øjeblikket truet, men ligger inden for de øverste 3,5 % af de mest evolutionært forskellige paddearter. I øvrigt er den behårede frø ekstremt ejendommelig af en anden grund – i yngletiden vokser der hårlignende hudfremspring langs siderne af kroppen hos hannerne, hvilket giver dem et strittende udseende. Man mener, at dette skal forbedre iltoptagelsen fra vandet i denne særligt energikrævende periode. Hannerne sidder og vogter de æg, de har befrugtet, i lange perioder, og disse “hår” hjælper sandsynligvis med at trække vejret gennem huden, da de ikke kan bruge deres lunger i vandet.

Mælkefrø på Natural History Museum, London

Men jeg digrer…

Kloens opbygning…

De særlige Wolverine-froskløer er placeret indvendigt på fingrene på bagkropsleddene og bliver funktionelle ved at skære gennem huden. I hviletilstand befinder hver klo sig under huden og er fastgjort til en knogleknude via kollagenrigt bindevæv. Når kløerne rejses op, løsner de sig fra deres knuder og gennemborer huden på spidserne af frøens tæer. Hver knude forbliver fast på plads, fordi de er ophængt af en kappe, der er fastgjort til den terminale del af hvert finger (også kaldet “terminal phalanx”) og støttes af kollagene forbindelser til huden. Når de tvinges gennem huden, ligner disse kløer overfladisk set formen på kløer hos andre tetrapoder (hvirveldyr med fire ben), men det er de eneste hvirveldyrkløer, der er kendt for at gennembore sig vej gennem huden for at blive funktionelle.

Anatomi af kløerne hos Astylosternus og Trichobatrachus

Dertil kommer, at det ser ud til, at “ulvefrøer” kan være hanner eller hunner, unge eller gamle – der er ikke fundet beviser for kønsdimorfisme i tilstedeværelsen, antallet eller morfologien af kløerne, og disse strukturer anvendes på samme måde af unge og voksne han- og hun-Astylosternus (D.C. Blackburn 2006, personlig observation).

Hvad er kløerne til?…

G. Kingsley Noble var den første til at tillægge disse kløer en funktionel betydning i 1931 i sin bog “The biology of the Amphibia”, idet han spekulerede i, at de kan give et “sikrere greb, inden man springer” (s. 517). Gerald Durrell rapporterede senere i “The Bafut beagles” (1954), da han håndterede en levende behåret frø, at disse kløer bruges til forsvar, da de kan påføre “dybe blødende sår til den person, der holder den”. Denne påstand bekræftes af camerounere, der jager hårfrøer som føde ved hjælp af lange tunge spyd (se billedet nedenfor) eller macheter, således at de kan dræbe frøerne uden at håndtere dem og blive skadet. Ironisk nok har camerounerne selv fremstillet deres egne Wolverine-lignende våben til at undertrykke den behårede frø – de tre blade på deres specialfremstillede spyd efterligner X-mandens trebladede knytnæve!

Kamerunsk jæger med en ildristet subadult Trichobatrachus-han (til venstre) og et spyd (til højre), der bruges specielt til at jage denne frøart (nær Ntale, Southwest Province, Republikken Cameroun; september 2004). Frøen på billedet blev fanget under en natlig jagt og dræbt af denne lokale jæger via et machete-sår i hovedet.

Har klo-projektion skadet disse Wolverine-frøer?…

Citat fra filmen X-Men (2000) – Rogue og Wolverine har en samtale om hans optrækkelige klinger…

Rogue: Når de kommer ud… gør det ondt?
Wolverine: Hver gang.

Som det er tilfældet for Wolverine, føler disse X-Frogs sandsynligvis en vis grad af ubehag, når de slipper deres hemmelige våben løs. Kløens fremkomst forårsager et traumatisk sår, da huden bliver revet over. Da knogleknuden er solidt forankret via kollagene væv, forbliver den indlejret i den kødfulde fingerspids, når kløen er blottet. Kløerne på levende eksemplarer af disse frøer synes at bevæge sig ind og ud af huden på fingerspidsen, selv om det er uklart, om indtrækket er aktivt, passivt eller en kombination af begge dele. David Blackburn har kun studeret døde eksemplarer og er derfor ikke helt sikker på, hvad der sker, når kløerne trækkes tilbage – eller endda hvordan de trækkes tilbage. Da den ikke ser ud til at have en muskel til at trække den indad igen, mener forskerholdet, at den måske passivt glider tilbage ind i tåspidsen, når dens tilknyttede muskel slapper af.

Mere klo?….

Den hvilende klo støttes af en tilknytning til knuden, som er forankret med en ophængningsskede og kollagene tråde til hudlaget. Disse forbindelser kan hæmme opstillingen af kloen under normal ikke-defensiv adfærd. En digital bøjemuskel sætter sig via en robust sene ind på et fastgørelsespunkt på kloens nederste overflade. Blackburn, Hanken og Jenkins Jr. foreslår, at aktiveringen af denne muskel bøjer kløen, som derefter løsner sig fra knuden og gennemborer huden på tåspidsen, hvorved den modhagerlignende spids, der er forstærket af en kortikal fortykkelse, bliver blotlagt.

Nærbillede af den blottede klo, der stikker ud gennem huden på tåspidsen

Når kløen bliver oprejst, kan den passivt vende tilbage til sin hvilestilling. Da der er dokumenteret en bemærkelsesværdig regenerationskapacitet hos mange padder (f.eks. kan de fleste salamandre og salamandre genvokse hele lemmer), ville den efterfølgende heling af den ødelagte hud og det underliggende bindevæv, der omgiver kløen, ligge inden for den almindelige kapacitet hos den gennemsnitlige padder, men dette er endnu ikke dokumenteret. På samme måde er den mulige regenerering af forbindelsen mellem kloen og knogleknuden og dermed en tilbagevenden til hviletilstanden for dette funktionelle forhold endnu ikke blevet vurderet. David Blackburn har kommenteret: “Da det er padder, ville det ikke være overraskende, hvis nogle dele af såret heler og vævet regenereres”. Derfor kunne disse frøer meget vel trække deres kløer ind, hurtigt heles og leve for at kæmpe en anden dag, ligesom…. jærv!

Som nævnt ovenfor er der ikke rapporteret om andre hvirveldyrs kløer, der mangler keratinskede, udelukkende består af nøgne knogler og skal bryde sig løs fra en anden skeletstruktur for at gennembore sig vej til funktionalitet gennem huden. “Jærvfrøerne” er dog ikke de eneste, der har en tendens til at fremstille anatomiske våben, der giver dem overtaget i alle former for amfibiekamp … hanner af mange fjernt beslægtede frøarter har knogletorne i deres hænder og/eller fødder, der kan stikke ud gennem huden til brug i kamp mellem hanner.

X-Salamandre…

Chinhai Spiny Newt (Echinotriton chinhaiensis) – med advarselsfarve på undersiden af hænderne

For ikke at blive overgået, er salamandrene gået et skridt videre i deres forsøg på at udvikle verdens mest bizarre hemmelige våben. “Pigtsalamander” af slægten Echinotriton (som f.eks. Chinhai-pigtsalamander – EDGE-rang 68) har fået dette navn på grund af deres bemærkelsesværdige forsvarsmekanisme mod rovdyr. De har skarpe, langstrakte ribben, hvis spidser stikker ud gennem huden, når man griber fat i dem. Ribespidserne på pigsalamander passerer gennem forstørrede kirtler på siderne af kroppen, og smertefulde hudsekretioner sprøjtes ind i munden på potentielle rovdyr. De udviser også en stiv stilling mod rovdyr, hvor kroppen er fladtrykt og sammenkrøllet, og hvor hænder og hale er hævet og afslører røde “advarselsmærker”.

Chinhai Spiny Newt (Echinotriton chinhaiensis) – set oppefra

Aphibierne har altså på tilfredsstillende vis udviklet modstykker til Wolverines rædselsblade. Hvis den fandtes, er vi ret sikre på, at de ville blive optaget på professor Xaviers skole for begavede unge, men indtil videre er de fortsat ærede medlemmer af EDGE Amphibians.

Wolverine-frøer….hvad bliver det næste?

Del 2 – Iceman….kommer snart!

Informationer rapporteret med tilladelse fra hovedforfatteren:

Blackburn, D.C., Hanken, J. og Jenkins Jr., F.A. 2008. Skjulte våben: erektilkløer hos afrikanske frøer. Biology Letters.

See also:
Make Way for Superfrog. Lauren Cahoon – ScienceNOW Daily News,
28 maj 2008
‘Horrorfrø’ brækker egne knogler for at fremstille kløer. Catherine Brahic – NewScientist.com nyhedstjeneste, 28. maj 2008
Frogs Pack Concealed Claws (Frøer pakker skjulte kløer). Charles Q. Choi – LiveScience, 27 maj 2008.