Marvel Comics przyniósł wam X-Men w 1963 roku; ubranych w spandex ludzkich anomalii genetycznych lub „mutantów” z super mocami, o których mówią ich imiona, np. Iceman, Bestia, Storm i, w szczególności, złoczyńca Toad. Jako entuzjastyczny hołd, program EDGE of Existence przynosi wam teraz X-Frogs, ponieważ zauważyliśmy, że jest niewiele rzeczy, które X-Men robią, a którym nie może dorównać tłum różnorodnych i niezwykłych płazów EDGE.

Więc nasz wieloczęściowy blog o X-Frogs przybliży wam niektóre z najdziwniejszych zachowań płazów poprzez próbę znalezienia paraleli z komiksowymi bohaterami X-Men.

Myślicie, że nie da się tego zrobić….?

CZĘŚĆ JEDNA – WOLVERINE…

X-Man Wolverine posiada zwierzęce zmysły, zwiększone możliwości fizyczne i zdolność leczenia, która pozwala mu wrócić do zdrowia po praktycznie każdej ranie. Ta zdolność uzdrawiania pozwoliła „Supersoldier Program Weapon X” połączyć prawie niezniszczalny stop metalu „adamantium” z jego układem kostnym. W rezultacie, chowane metalowe ostrza wyskakują z jego pięści podczas walki… ostateczna tajna broń.

Cóż, płazy są teraz znane z tego, że mogą pochwalić się własną tajną bronią, aby rywalizować z ukrytymi dodatkami Wolverine’a. Jak podano w czasopiśmie naukowym Biology Letters przez Davida C. Blackburna, Jamesa Hankena i Farisha A. Jenkinsa Jr. z Wydziału Biologii Organizmu i Ewolucji oraz Muzeum Zoologii Porównawczej na Uniwersytecie Harvarda w artykule „Concealed weapons: erectile claws in African frogs” jest to już oficjalne – niektóre żaby mogą skopać tyłek w stylu Wolverine’a!

x-frogs_claw_close_up.jpg

Pazurki żaby włochatej (Trichobatrachus robustus)

Pazurki kręgowców pełnią wiele ważnych funkcji i zazwyczaj składają się z keratynowej powłoki (tj. tego samego materiału, który stanowi włosy i paznokcie ssaków) pokrywającej końcową kostną część palca. Pazury są w różny sposób wykorzystywane do poruszania się, chwytania ofiar, żerowania, obrony i szeregu innych zachowań. Zrogowaciałe pazury są rzadkie u żyjących płazów, a tam gdzie występują, różnią się wystarczająco od pazurów ssaków, by uznać je za niezależnie pochodzące z ewolucji konwergentnej – tzn. struktura pazura pojawiła się więcej niż raz w różnych częściach ewolucyjnego drzewa życia.

t_rex-claws.jpg

Pazury Tyrannosaurus rex są jednymi z największych odnotowanych

Blackburn, Hanken i Jenkins Jr. ostatnie badania niektórych afrykańskich żab ujawniły inny rodzaj pazura, który jest unikalny w konstrukcji wśród żywych kręgowców i brakuje keratynowego pokrycia. Niektóre afrykańskie żaby (Rodzina: Arthroleptidae) walczyć i kopać gwałtownie, gdy podniósł się, raking ich erectile, pazury kostne zadać cięcia w ich antagonistą skóry.

Początkowo obserwowane 100 lat temu przez naukowców, te pazury zostały pierwotnie uznane za artefakt procesu konserwacji. Ostatnie badania przeprowadzone na Uniwersytecie Harvarda stanowią pierwsze szczegółowe studium anatomiczne i interpretację tych wyspecjalizowanych struktur. W rzeczywistości David Blackburn był szczególnie zainteresowany rozwiązaniem zagadki tych pazurów po tym, jak został często okaleczony przez te żaby podczas swoich podróży badawczych do Kamerunu. Skomentował on to następująco: „Żaby zaczną kopać i przeciągać tymi pazurami po twojej skórze. Niejednokrotnie dostawałem od nich krwawe zadrapania.”

dc-blackburn_k.jpg

David C. Blackburn

X-żaby są EDGE-żabami…

W dwóch badanych rodzajach, Astylosternus („żaby nocne” – 11 gatunków członków) i Trichobatrachus („żaby włochate” – tylko jeden gatunek członka), końcowa część palców od 2 do 5 jest wyraźnie w kształcie pazura z wyraźnie cofniętym, spiczastym końcem. Oba rodzaje są obecne w grupie „skrzeczących żab” w rodzinie żab zwanej Arthroleptidae, która reprezentuje część drzewa życia płazów bogatą w EDGE Amphibians i ewolucyjnie odrębne gatunki w ogóle.

Najwyżej położoną żabą nocną EDGE jest żaba nocna Nganha, zajmująca 73 miejsce, i jest siedem innych żab nocnych EDGE (do najniższej rangi 578).

x-frog_astylosternus-rheoph.jpg

Żaba z rodziny Arthroleptidae: Astylosternus rheophilus

Żaba włochata (Trichobatrachus robustus) nie jest obecnie zagrożona, ale mieści się w górnych 3,5% najbardziej odmiennych ewolucyjnie gatunków płazów. Nawiasem mówiąc, żaba włochata jest niezwykle osobliwa z innego powodu – w sezonie rozrodczym samce wyrastają włosopodobne występy skórne wzdłuż boków ciała, nadając im kudłaty wygląd. Uważa się, że ma to na celu zwiększenie poboru tlenu z wody w tym szczególnie energochłonnym okresie. Samce siedzą pilnując zapłodnionych jaj przez długie okresy czasu, a te „włosy” prawdopodobnie pomagają im w oddychaniu przez skórę, ponieważ w wodzie nie mogą używać płuc.

x-frog_t_robustus_gustavoca.jpg

Żaba mleczna w Muzeum Historii Naturalnej, Londyn

Ale odbiegam od tematu…

Struktura pazura…

Specjalne pazury rosomaka-żaby znajdują się wewnętrznie na palcach tylnych kończyn i stają się funkcjonalne poprzez przecięcie skóry. W stanie spoczynku, każdy pazur znajduje się pod skórą i jest przymocowany do kostnego guzka poprzez bogatą w kolagen tkankę łączną. Po wzniesieniu pazury odrywają się od swoich guzków i przebijają skórę na czubkach palców żaby. Każdy guzek pozostaje nieruchomy w miejscu, ponieważ jest zawieszony w osłonie przymocowanej do końcowej części każdego palca (zwanej również „paliczkiem końcowym”) i podtrzymywany przez kolagenowe połączenia ze skórą. Po przełamaniu skóry pazury te powierzchownie przypominają kształtem pazury u innych czworonogów (kręgowców czterokończynowych), ale są to jedyne znane pazury kręgowców, które przebijają się przez skórę i stają się funkcjonalne.

x-frogs_histology-figure.jpg

Anatomy of the claws of Astylosternus and Trichobatrachus

Furthermore, it seems that „Wolverine frogs” can be male or female, young or old – no evidence has been found of sexual dimorphism in the presence, number or morphology of the claws and these structures are employed similarly by juveniles and adult male and female Astylosternus (D.C. Blackburn 2006, obserwacja osobista).

Do czego służą pazury?…

G. Kingsley Noble jako pierwszy przypisał tym pazurom znaczenie funkcjonalne w 1931 roku w swojej książce „The biology of the Amphibia”, spekulując, że mogą one zapewnić „pewniejszy chwyt przed skokiem” (str. 517). Gerald Durrell później doniósł w „The Bafut beagles” (1954) podczas obsługi żywej włochatej żaby, że pazury te są używane do obrony, ponieważ mogą zadać „głębokie krwawiące rany osobie trzymającej je”. Twierdzenie to jest weryfikowane przez Kameruńczyków, którzy polują na włochate żaby do jedzenia za pomocą długich ciężkich włóczni (patrz zdjęcie poniżej) lub maczet, tak, że mogą zabić żaby bez obchodzenia się z nimi i bycia pokrzywdzonym. Jak na ironię, Kameruńczycy wyprodukowali własną broń typu Wolverine, aby poskromić włochatą żabę – trzy ostrza ich specjalnie skonstruowanych włóczni naśladują trójramienną pięść X-Mana!

x-frogs_spear.jpg

Kameruński myśliwy trzymający pieczonego w ogniu dorosłego samca Trichobatrachus (po lewej) i włócznię (po prawej) używaną specjalnie do polowania na ten gatunek żaby (okolice Ntale, Prowincja Południowo-Zachodnia, Republika Kamerunu; wrzesień, 2004). Przedstawiona na zdjęciu żaba została schwytana podczas nocnego polowania i zabita przez tego lokalnego myśliwego poprzez ranę maczetą w głowę.

Czy rzut pazurami rani te Wolverine-żaby?…

Cytat z filmu X-Men (2000) – Rogue i Wolverine prowadzą rozmowę na temat jego wysuwanych ostrzy…

Rogue: Kiedy się wysuwają… czy to boli?
Wolverine: Za każdym razem.

Tak jak w przypadku Wolverine’a, te X-Frogs prawdopodobnie odczuwają pewien dyskomfort podczas uwalniania swej tajnej broni. Pojawienie się pazura powoduje traumatyczną ranę, gdyż skóra zostaje rozerwana. Ponieważ kostny guzek jest mocno zakotwiczony przez tkankę kolagenową, pozostaje on osadzony w mięsistej końcówce palca, gdy pazur jest odsłonięty. Pazury żywych osobników tych żab wydają się poruszać w głąb i na zewnątrz skóry końcówki palca, choć nie jest jasne, czy retrakcja jest aktywna, pasywna czy stanowi połączenie obu tych czynników. David Blackburn badał tylko martwe okazy i dlatego nie jest do końca pewien, co się dzieje, gdy pazur się cofa – ani nawet jak się cofa. Ponieważ nie wydaje się mieć mięśnia, który wciągałby go z powrotem do środka, zespół badaczy uważa, że może on pasywnie wsuwać się z powrotem do opuszki palców, kiedy jego mięsień przywodzący się rozluźnia.

Więcej pazura?….

Odpoczywający pazur jest podtrzymywany przez przywiązanie do guzka, który jest zakotwiczony przez osłonkę czepną i kolagenowe pasma do warstwy skóry. Połączenia te mogą hamować wznoszenie pazura podczas normalnych zachowań nieobronnych. Mięsień zginacz cyfrowy przyczepia się poprzez mocne ścięgno do punktu przyczepu na dolnej powierzchni pazura. Blackburn, Hanken i Jenkins Jr. proponują, że aktywacja tego mięśnia powoduje zgięcie pazura, który następnie odrywa się od guzka i przebija skórę na czubkach palców, odsłaniając w ten sposób końcówkę przypominającą zadzior, która jest wzmocniona przez zgrubienie korowe.

x-frogs_close-up-of-claw.jpg

Zbliżenie odsłoniętego pazura wystającego przez skórę czubka palca

Po wyprostowaniu pazur może pasywnie powrócić do pozycji spoczynkowej. Ponieważ u wielu płazów udokumentowano niezwykłe zdolności regeneracyjne (np. większość traszek i salamander może odrastać całymi kończynami), późniejsze gojenie się uszkodzonej skóry i leżącej u jej podstaw tkanki łącznej otaczającej pazur mieściłoby się we wspólnych możliwościach przeciętnego płaza, ale nie zostało to jeszcze udokumentowane. Podobnie, możliwa regeneracja połączenia między pazurem a kostnym guzkiem, a tym samym powrót do stanu spoczynku tego funkcjonalnego związku, pozostaje do oceny. David Blackburn skomentował: „Będąc płazami, nie byłoby zaskakujące, gdyby niektóre części rany zagoiły się, a tkanka uległa regeneracji”. Stąd, te żaby może dobrze wycofać swoje pazury, szybko leczyć i żyć, aby walczyć innego dnia, tak jak….Wolverine!

Jak wspomniano powyżej, nie inne kręgowce pazur został zgłoszony, że brakuje keratynowej powłoki, składa się wyłącznie z nagiej kości, i musi uwolnić się od innej struktury szkieletowej, aby przebić swoją drogę do funkcjonalności przez skórę. Jednakże, „żaby Wolverine” nie są osamotnione w ich skłonności do produkcji anatomicznej broni, aby dać im przewagę we wszystkich sposobach walki amfibii … samce wielu odległych gatunków żab mają kostne kolce w dłoniach i / lub stopach, które mogą wystawać przez skórę do użytku w walce samców z samcami.

X-Salamandry…

echinotriton_chinhaiensis1_.jpg

Chinhai Spiny Newt (Echinotriton chinhaiensis) – z ostrzegawczym ubarwieniem na spodniej stronie dłoni

Nie dając się prześcignąć, salamandry poszły o krok dalej w swojej próbie opracowania najbardziej dziwacznej tajnej broni na świecie. Traszki kolczaste” z rodzaju Echinotriton (takie jak traszka kolczasta z Chinhai – EDGE ranga 68) zostały tak nazwane ze względu na ich niezwykły mechanizm obronny przed drapieżnikami. Posiadają one ostre, wydłużone żebra, których końce wystają przez skórę, gdy zwierzęta te są chwytane. Końcówki żeber traszki kolczastej przechodzą przez powiększone gruczoły po bokach ciała, a bolesne wydzieliny skórne są wstrzykiwane do pysków niedoszłych drapieżników. Wykazują również sztywną postawę antydredatorską, podczas której ciało jest spłaszczone i zwinięte, a ręce i ogon uniesione, odsłaniając czerwone „ostrzegawcze” oznaczenia.

echinotriton_chinhaiensis2_.jpg

Chinhai Spiny Newt (Echinotriton chinhaiensis) – widok z góry

Płazy mają więc zadowalająco rozwinięte odpowiedniki ostrzy terroru Wolverine’a. Gdyby istniała, jesteśmy całkiem pewni, że zostałyby przyjęte do Szkoły Profesora Xaviera dla Utalentowanych Młodzików, ale na razie pozostały honorowymi członkami EDGE Amphibians.

Żaby Wolverine’a…. co dalej?

Część 2 – Iceman…. wkrótce!

Informacje zgłoszone za zgodą głównego autora:

Blackburn, D.C., Hanken, J. i Jenkins Jr, F.A. 2008. Ukryte bronie: erectile pazury w afrykańskich żab. Biology Letters.

Zobacz także:
Make Way for Superfrog. Lauren Cahoon – ScienceNOW Daily News,
28 maja 2008
’Horror frog’ breaks own bones to produce claws. Catherine Brahic – NewScientist.com news service, 28 maja 2008
Żaby pakują ukryte pazury. Charles Q. Choi – LiveScience, 27 maja 2008.