Chameleon má nejkratší délku života ze všech čtyřnohých zvířat
Krátce žijící chameleon může přispět k dalšímu výzkumu stárnutí
Nově objevený druh má nejkratší délku života ze všech čtyřnohých zvířat
mongabay.com
30. června 2008
Vzácný ještěr měnící barvy žije podobně jako hmyz, ale může vědcům pomoci lépe pochopit proces stárnutí.
Nově objevený druh chameleona žije podobně jako cikáda a většinu svého krátkého ročního života tráví ve vejci, uvádějí vědci v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Chameleon Labordův (Furcifer labordi), ještěr vyskytující se pouze na ostrově Madagaskar, je prvním známým druhem plaza s ročním životním cyklem. Mezi 28 300 druhy tetrapodů – čtyřnohých obratlovců – na světě má tuto vlastnost jen hrstka druhů, ale Furcifer labordi vykazuje nejkratší pozorovanou délku života ze všech doložených druhů tetrapodů.
„Pozoruhodné je, že tento chameleon tráví větší část svého krátkého ročního životního cyklu ve vejci než mimo něj,“ poznamenávají autoři. Délka života tohoto druhu po vylíhnutí je pouhých 4 až 5 měsíců.
Vědci tvrdí, že objev tohoto druhu může nejen vysvětlit, proč chameleoni domácí umírají notoricky rychle, ale také vrhnout světlo na hormonální determinanty stárnutí, dlouhověkosti a senescence.
Rádiové sledování chameleonů
Dospělý samec chameleona Labordova (Furcifer labordi) z Ranobe na JZ Madagaskaru. Tento chameleon je podle Karstena et al. jednoletým druhem a svým životním stylem připomíná spíše efemérní hmyz než jiné suchozemské obratlovce. Většinu celkového života stráví jako vyvíjející se vejce. Obrázek s laskavým svolením Christophera J. Raxworthyho
Vědci k těmto závěrům dospěli na základě pozorování a rádiového sledování jednotlivých chameleonů v jejich přirozeném prostředí – suchém jihozápadním Madagaskaru – po dobu pěti let. Ukázalo se, že chameleoni se líhnou synchronně na začátku období dešťů v listopadu – všichni chameleoni jsou zhruba stejně staří; neexistují žádná větší mláďata. Vylíhlá mláďata rychle rostou, pohlavní dospělosti dosahují za méně než dva měsíce a rozmnožují se v lednu a únoru. Po rozmnožení následuje úhyn dospělých jedinců v celé populaci. Vejce pak stráví dalších 8 až 9 měsíců – období sucha – vývojem, než se vylíhnou s příchodem období dešťů.
Zjištění bylo zcela nečekané, sdělil mongabay.com prostřednictvím e-mailu vedoucí autor Kristopher B. Karsten, zoolog z Oklahomské státní univerzity.
„Původně jsem se vlastně rozhodl studovat sociální chování F. labordi a také víceletého F. verrucosus,“ napsal Karsten. „Ale na svou první sezónu jsem dorazil poměrně pozdě v aktivní sezóně (koncem ledna) a všiml jsem si něčeho opravdu bizarního – u F. labordi jsem mohl najít pouze dospělce, ale ne mláďata. V tu chvíli mě napadlo, že buď nejsem moc dobrý ve vyhledávání mláďat, nebo tam prostě nejsou, což by naznačovalo, že celá populace je stejně stará. Pak jsme na konci sezóny zaznamenali poměrně náhlý obrovský pokles populace, ale žádné známky toho, že by tento druh přešel do estivace. Začal jsem opravdu tušit, že by mohlo jít o jednoletý druh.
„Druhý rok jsem přijel mnohem dříve, v polovině prosince,“ pokračoval. „V této době jsme nacházeli pouze starší mláďata a mladé dospělé jedince. V průběhu sezóny jsme pozorovali, že populace stárne stejným tempem, takže na jejím konci byli opět samí dospělí bez mladých jedinců. A opět jsme zaznamenali velký pokles početnosti populace, ale tentokrát jsme byli schopni doložit, že byl způsoben určitým typem nevysvětlitelné mortality (to znamená, že nebyl způsoben predací nebo jiným fyzickým zraněním). Už jsem o tom začínal být přesvědčen, ale shromáždili jsme údaje za další dva roky, včetně lepšího odběru vzorků od samého začátku aktivní sezóny v listopadu, a pak se obrázek zcela vyjasnil. Ze vzorku o velikosti téměř 400 jedinců se nenašla jediná odlehlá hodnota, která by popírala naši hypotézu.“
Krátký životní cyklus je adaptací na suché prostředí?
Výzkumníci zatím nevědí, proč tento druh vykazuje tak neobvyklý životní cyklus, ale navrhují dvě možnosti, které se „vzájemně nevylučují“: (1) adaptace na extrémní podmínky prostředí a (2) hormonálně podmíněný evoluční kompromis mezi úmrtností dospělých a rychlým růstem a dřívějším věkem rozmnožování.
F. labordi žije v oblasti, která se vyznačuje extrémní sezónností, včetně dlouhého, drsného období sucha přerušovaného krátkým, ale nepředvídatelným obdobím dešťů. Autoři poznamenávají, že savci na Madagaskaru vykazují dvě protichůdná „řešení“ těchto klimatických výkyvů: extrémní verze buď „krátkověké“, nebo „dlouhověké“ životní historie. Použitá strategie přežití závisí na tom, zda má proměnlivost prostředí větší vliv na přežití mláďat nebo dospělých jedinců: „Mezi několika madagaskarskými savci (šelmy, primáti, tenkozobci a hlodavci) vedlo snížení přežívání mláďat v důsledku proměnlivosti prostředí k evoluci delšího života, zatímco stochastické klimatické proměnné, které snižovaly přežívání dospělých, vedly k evoluci kratšího života,“ píší autoři. „Pokud by nepředvídatelnost prostředí diferencovaně ovlivňovala věkově specifické přežívání u chameleonů, mohlo by to pomoci vysvětlit, proč je F. labordi jednoletý, zatímco ostatní sympatričtí chameleoni jsou víceletí.“
Alternativní teorií je, že „vysoká úmrtnost dospělců může být hnací silou evoluce rychlého růstu a dřívějšího věku rozmnožování, přičemž cenou je snížená délka života“. Autoři poznamenávají, že tento kompromis mezi zdroji alokovanými na udržování somatických buněk ve srovnání s reprodukcí je regulován hormony a může být korelován s behaviorálními atributy, které ovlivňují reprodukční úspěch a mortalitu dospělců.
„Například zvýšené množství androgenů v přírodních populacích i při experimentální manipulaci může být korelováno s úspěchem při páření, ale je také známo, že přispívá ke znakům typicky spojeným se zvýšenou mortalitou dospělců (např. snížené přežívání, zvýšená zátěž parazity, zvýšené energetické výdaje),“ píší autoři. „Zdá se možné, že změna sociální struktury u předků F. labordi na sociální systém charakterizovaný zvýšenou hladinou nebo citlivostí na androgeny mohla přispět ke zvýšené vnitřní a/nebo vnější mortalitě dospělců. Pro F. labordi je totiž
charakteristický fyzicky intenzivní boj a agonistické námluvy. Zohlednění hormonální regulace fyziologie a chování je rozhodující pro komplexní pochopení evoluce životní historie. Ačkoli je naše hypotéza pravděpodobná, role hormonů, a v menší míře i chování, není u chameleonů prozkoumána. Naši hypotézu lze ověřit kvantifikací sezónních hormonálních profilů, sociálních systémů a pohlavního výběru v rámci fylogenetické komparace.“
Vedoucí autor Karsten říká, že tento druh by nakonec mohl vědcům pomoci lépe pochopit proces stárnutí.
„Našli jsme tetrapod, který nežije jako všichni ostatní,“ řekl. „To poskytuje skvělou příležitost odpovědět na některé dobré otázky o tom, jak organismy stárnou, ale také jaké jsou historické, evoluční síly, které formovaly tak zvláštní způsob života.“
Kristopher B. Karsten, Laza N. Andriamandimbiarisoa, Stanley F. Fox a Christopher J. Raxworthy (2008). Unikátní životní historie mezi čtyřnožci: Chameleon žijící převážně jako vejce. PNAS 8. července 2008 vol. 105 no. 27 8980-8984.
.