X-Frogs

Marvel Comics v-a adus X-Men în 1963; anomalii genetice umane în uniforme de spandex sau „mutanți” cu superputeri sugerate de numele lor, de exemplu Iceman, Beast, Storm și, mai ales, răufăcătorul Toad. Ca un omagiu entuziast, programul EDGE of Existence vă aduce acum X-Frogs, deoarece am observat că sunt puține lucruri pe care X-Men le fac și care nu pot fi egalate de o mulțime de amfibieni EDGE diverși și remarcabili.

În consecință, blogul nostru în mai multe părți despre X-Frogs vă va prezenta unele dintre cele mai ciudate comportamente ale amfibienilor prin încercarea de a găsi paralele cu eroii din benzile desenate X-Men.

Credeți că nu se poate face….?

PARTEA 1 – WOLVERINE…

X-Man Wolverine posedă simțuri de animal, capacități fizice îmbunătățite și o abilitate de vindecare care îi permite să se refacă după aproape orice rană. Această capacitate de vindecare i-a permis „Programului Supersoldat Arma X” să lipească aliajul metalic aproape indestructibil „adamantium” de sistemul său scheletic. Ca urmare, din pumnii săi ies lame metalice retractabile în timpul luptei… arma secretă supremă.

Ei bine, se știe acum că amfibienii se mândresc cu o armă secretă proprie care rivalizează cu plusurile ascunse ale lui Wolverine. După cum au relatat în revista științifică Biology Letters David C. Blackburn, James Hanken și Farish A. Jenkins Jr. de la Departamentul de Biologie Organismică și Evolutivă și Muzeul de Zoologie Comparată de la Universitatea Harvard, în articolul „Arme ascunse: gheare erectile la broaștele africane”, acum este oficial – unele broaște pot lovi cu piciorul în stilul lui Wolverine!

Garfele broaștei păroase (Trichobatrachus robustus)

Garfele vertebratelor îndeplinesc o varietate de scopuri importante și sunt compuse de obicei dintr-un înveliș cheratinic (adică același material care constituie părul și unghiile mamiferelor) care acoperă porțiunea osoasă terminală a unui deget. Ghearele sunt utilizate în diverse moduri de locomoție, de capturare a prăzii, de hrănire, de apărare și într-o serie de alte comportamente. Ghearele cheratinice sunt rare la amfibienii vii și, atunci când sunt prezente, sunt suficient de diferite de ghearele mamiferelor pentru a fi considerate ca fiind derivate independent prin evoluție convergentă – adică structura ghearei a apărut de mai multe ori în diferite părți ale arborelui evolutiv al vieții.

Garfele lui Tyrannosaurus rex sunt printre cele mai mari înregistrate

Studiul recent al lui Blackburn, Hanken și Jenkins Jr. asupra unor broaște africane a scos la iveală un alt tip de gheară cu un design unic în rândul vertebratelor vii și lipsită de un înveliș cheratinic. Anumite broaște africane (Familia: Arthroleptidae) se zbat și lovesc violent atunci când sunt luate în brațe, zdrăngănindu-și ghearele erectile și osoase pentru a provoca tăieturi în pielea antagonistului lor.

Observate inițial acum 100 de ani de către cercetători, aceste gheare au fost considerate inițial un artefact al procesului de conservare. Cercetările recente de la Universitatea Harvard reprezintă primul studiu anatomic detaliat și prima interpretare a acestor structuri specializate. De fapt, David Blackburn a fost deosebit de dornic să rezolve misterul acestor gheare, după ce a fost supus la frecvente mutilări de către aceste broaște în timpul călătoriilor sale de cercetare în Camerun. El a comentat: „Broaștele vor începe să lovească cu piciorul și să tragă aceste gheare pe piele. M-am ales de multe ori cu zgârieturi însângerate de la ele.”

David C. Blackburn

Cele mai mari sunt broaștele EDGE-Frogs…

În două genuri studiate, Astylosternus (broaștele „de noapte” – 11 specii membre) și Trichobatrachus (broaștele „păroase” – cu doar o singură specie membră), porțiunea terminală a degetelor de la al 2-lea la al 5-lea are o formă distinctă de gheară, cu vârful ascuțit și înclinat în jos. Ambele genuri sunt prezente în grupul „broaștelor țipătoare” dintr-o familie de broaște numită Arthroleptidae, care reprezintă o porțiune a arborelui vieții amfibienilor bogată în amfibieni EDGE și în specii distincte din punct de vedere evolutiv în general.

Cea mai bine plasată broască nocturnă EDGE este broasca nocturnă Nganha, clasată pe locul 73, și mai există alte șapte broaște nocturne EDGE (până la cel mai mic rang, 578).

Broasca Arthroleptidae: Astylosternus rheophilus

Rana păroasă (Trichobatrachus robustus) nu este în prezent pe cale de dispariție, dar se află în top 3,5% dintre cele mai distincte specii de amfibieni din punct de vedere evolutiv. De altfel, broasca păroasă este extrem de ciudată și dintr-un alt motiv – în timpul sezonului de reproducere, masculilor le cresc proiecții de piele asemănătoare părului de-a lungul părților laterale ale corpului, ceea ce le conferă un aspect zbârcit. Se crede că acest lucru îmbunătățește absorbția de oxigen din apă în această perioadă deosebit de costisitoare din punct de vedere energetic. Masculii stau de veghează ouăle pe care le-au fertilizat pentru perioade lungi de timp, iar aceste „fire de păr” îi ajută probabil să respire prin piele, deoarece nu-și pot folosi plămânii în apă.

Broscoi de broască la Muzeul de Istorie Naturală din Londra

Dar divaghez…

Structura ghearei…

Ghearele speciale ale broaștei Wolverine sunt localizate intern pe degetele membrelor posterioare și devin funcționale prin tăierea prin piele. În stare de repaus, fiecare gheară se găsește sub piele și este atașată de un nodul osos prin intermediul unui țesut conjunctiv bogat în colagen. Atunci când sunt erecte, ghearele se desprind de noduli și străpung pielea vârfurilor degetelor broaștei. Fiecare nodul rămâne fixat la locul său, deoarece sunt suspendate de o teacă atașată de porțiunea terminală a fiecărui deget (denumită și „falanga terminală”) și susținută de conexiuni colagenoase cu pielea. Atunci când sunt forțate prin piele, aceste gheare seamănă superficial cu forma ghearelor de la alte tetrapode (vertebrate cu patru membre), dar acestea sunt singurele gheare de vertebrate cunoscute care își croiesc drum prin piele pentru a deveni funcționale.

Anatomia ghearelor lui Astylosternus și Trichobatrachus

În plus, se pare că „broaștele Wolverine” pot fi masculi sau femele, tineri sau bătrâni – nu s-a găsit nicio dovadă de dimorfism sexual în ceea ce privește prezența, numărul sau morfologia ghearelor, iar aceste structuri sunt folosite în mod similar de tineretul și adulții masculi și femelele adulte din Astylosternus (D.C. Blackburn 2006, observație personală).

La ce servesc ghearele?…

G. Kingsley Noble a fost primul care a atribuit o semnificație funcțională acestor gheare în 1931, în cartea sa „The biology of the Amphibia”, speculând că acestea ar putea oferi o „aderență mai sigură înainte de sărituri” (p. 517). Ulterior, Gerald Durrell a relatat în „The Bafut beagles” (1954), în timpul manipulării unei broaște păroase vii, că aceste gheare sunt folosite pentru apărare, deoarece pot provoca „răni sângerânde adânci persoanei care le ține în mână”. Această afirmație este verificată de camerunezii care vânează broaștele păroase pentru hrană folosind sulițe lungi și grele (a se vedea imaginea de mai jos) sau macete, astfel încât pot ucide broaștele fără a le manipula și fără a fi răniți. În mod ironic, camerunezii au produs propriile lor arme de tip Wolverine pentru a supune broasca păroasă – cele trei lame ale sulițelor lor construite special imitând pumnul cu trei lame al acestui X-Man!

Vânător camerunez care ține în mână un mascul subadult de Trichobatrachus subadult (stânga) și o suliță (dreapta) folosită special pentru a vâna această specie de broască (în apropiere de Ntale, Provincia de Sud-Vest, Republica Camerun; septembrie, 2004). Broasca din imagine a fost capturată în timpul unei vânători nocturne și ucisă de acest vânător local printr-o rană de macetă în cap.

Proiecția ghearelor le doare pe aceste broaște Wolverine?…

Citând din filmul X-Men (2000) – Rogue și Wolverine au o conversație despre lamele sale retractabile…

Rogue: Când ies… doare?
Wolverine: De fiecare dată.

Ca și în cazul lui Wolverine, acești X-Frogs probabil că simt un anumit disconfort atunci când își dezlănțuie armele secrete. Apariția ghearei provoacă o rană traumatică, deoarece pielea este sfâșiată. Deoarece nodulul osos este ferm ancorat prin intermediul țesutului colagenos, acesta rămâne încastrat în vârful cărnos al degetului atunci când gheara este expusă. Ghearele exemplarelor vii ale acestor broaște par să intre și să iasă din pielea vârfului degetului, deși nu este clar dacă retracția este activă, pasivă sau o combinație a celor două. David Blackburn a studiat doar specimene moarte și, prin urmare, nu este pe deplin sigur de ceea ce se întâmplă atunci când gheara se retrage – sau chiar cum se retrage. Deoarece nu pare să aibă un mușchi care să o tragă înapoi înăuntru, echipa de cercetători crede că aceasta poate aluneca pasiv înapoi în pernuța degetului de la picior atunci când mușchiul care o atașează se relaxează.

Mai multe gheare?….

Grafa în repaus este susținută de un atașament la nodul, care este ancorat de un înveliș suspensor și de firele de colagen la stratul de piele. Aceste conexiuni pot inhiba erecția ghearei în timpul comportamentelor normale care nu sunt defensive. Un mușchi flexor digital se inserează prin intermediul unui tendon robust într-un punct de fixare de pe suprafața inferioară a ghearei. Blackburn, Hanken și Jenkins Jr. propun că activarea acestui mușchi flexează gheara care se desprinde apoi de nodul și străpunge pielea vârfurilor degetelor, expunând astfel vârful în formă de barbă care este întărit de îngroșarea corticală.

Cercetare a ghearei expuse care se proiectează prin pielea vârfului degetului de la picior

După ce devine erectă, gheara poate reveni în mod pasiv la poziția de repaus. Având în vedere că o capacitate remarcabilă de regenerare este documentată la mulți amfibieni (de exemplu, majoritatea tritonilor și a salamandrelor pot regenera membre întregi), vindecarea ulterioară a pielii rupte și a țesutului conjunctiv subiacent care înconjoară gheara s-ar încadra bine în capacitățile obișnuite ale amfibienilor medii, dar acest lucru nu a fost încă documentat. În mod similar, rămâne de evaluat posibila regenerare a conexiunii dintre gheară și nodulul osos și, prin urmare, revenirea la starea de repaus a acestei relații funcționale. David Blackburn a comentat: „Fiind vorba de amfibieni, nu ar fi surprinzător dacă unele părți ale rănii se vindecă și țesutul se regenerează”. Prin urmare, aceste broaște ar putea foarte bine să-și retragă ghearele, să se vindece rapid și să trăiască pentru a lupta încă o zi, la fel ca….Wolverine!

După cum am menționat mai sus, nu a fost raportată nicio altă gheară de vertebrat care să fie lipsită de un înveliș cheratinos, să fie compusă numai din oase goale și să trebuiască să se desprindă de o altă structură scheletică pentru a-și croi drum spre funcționalitate prin piele. Cu toate acestea, „broaștele Wolverine” nu sunt singurele care au tendința de a produce arme anatomice care să le ofere un avantaj în orice fel de luptă amfibie… masculii multor specii de broaște înrudite la distanță au spini osoși în mâini și/sau picioare care se pot proiecta prin piele pentru a fi folosiți în luptele între bărbați.

X-Salamandrele…

Tritonul spinos din Chinhai (Echinotriton chinhaiensis) -cu colorație de avertizare pe partea inferioară a mâinilor

Nu pentru a fi depășite, salamandrele au făcut un pas înainte în încercarea lor de a dezvolta cea mai bizară armă secretă din lume. „Tritonii spinoși” din genul Echinotriton (cum ar fi tritonul spinos Chinhai – rangul EDGE 68) sunt numiți astfel datorită mecanismului lor remarcabil de apărare împotriva prădătorilor. Ei au coaste ascuțite, alungite, ale căror vârfuri ies prin piele atunci când aceste animale sunt apucate. Vârfurile coastelor tritonilor spinoși trec prin glandele mărite de pe părțile laterale ale corpului, iar secrețiile dureroase ale pielii sunt injectate în gura potențialilor prădători. De asemenea, prezintă o postură rigidă antiprădător, în timpul căreia corpul este aplatizat și încolăcit, iar mâinile și coada sunt ridicate, dezvăluind marcajele roșii de „avertizare”.

Tritonul spinos din Chinhai (Echinotriton chinhaiensis) – văzut de sus

Amfibienii au evoluat, prin urmare, în mod satisfăcător, omologii omologilor lamei de teroare a lui Wolverine. Dacă ar exista, suntem destul de siguri că ar fi fost acceptați la Școala Profesorului Xavier pentru tineri talentați, dar deocamdată au rămas membri de onoare ai amfibienilor EDGE.

Râioasele Wolverine….cum urmează?

Partea 2 – Iceman_….în curând!

Informații raportate cu permisiunea autorului principal:

Blackburn, D.C., Hanken, J. și Jenkins Jr., F.A. 2008. Arme ascunse: gheare erectile la broaștele africane. Biology Letters.

Vezi și:
Make Way for Superfrog. Lauren Cahoon – ScienceNOW Daily News,
28 mai 2008
„Broasca groazei” își rupe propriile oase pentru a produce gheare. Catherine Brahic – Serviciul de știri NewScientist.com, 28 mai 2008

Râșii împachetează gheare ascunse. Charles Q. Choi – LiveScience, 27 mai 2008.