Khameleon har den korteste levetid af alle firbenede dyr
Kortlevende kamæleon kan fremme forskningen i aldring
Nyopdaget art har den korteste levetid af alle firbenede dyr
mongabay.com
30. juni 2008
Selte farveskiftende firben lever en insektlignende tilværelse, men kan måske hjælpe forskerne til bedre at forstå aldringsprocessen.
En nyopdaget art af kamæleon lever en cikade-lignende tilværelse og tilbringer størstedelen af sit korte år lange liv i sit æg, rapporterer forskere, der skriver i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Labords kamæleon (Furcifer labordi), en øgle, der kun findes på øen Madagaskar, er den første krybdyrart, der er kendt for at have en årlig livscyklus. Blandt verdens 28.300 arter af tetrapoder – firebenede hvirveldyr – er der kun en håndfuld, der har denne egenskab, men Furcifer labordi har den korteste observerede levetid af alle dokumenterede tetrapodearter.
“Bemærkelsesværdigt nok tilbringer denne kamæleon mere af sin korte årlige livscyklus inden for ægget end uden for ægget”, bemærker forfatterne. Artens levetid efter udklækning er kun 4 til 5 måneder.
Forskerne siger, at opdagelsen af arten ikke kun kan forklare, hvorfor kamæleoner som kæledyr dør notorisk hurtigt, men også kaste lys over hormonelle determinanter for aldring, lang levetid og senescens.
Radio-sporing af kamæleoner
En voksen han af Labords kamæleon (Furcifer labordi) fra Ranobe, SV Madagaskar. Denne kamæleon rapporteres af Karsten et al. at være en etårig art og har en livshistorie, der mere minder om flygtige insekter end om andre terrestriske hvirveldyr. Det meste af den samlede levetid tilbringes som et æg under udvikling. Billedet er venligst udlånt af Christopher J. Raxworthy
Forskerne nåede frem til disse konklusioner ved at observere og radiospore individuelle kamæleoner i deres naturlige levested – den tørre sydvestlige del af Madagaskar – i løbet af en femårig periode. Det ser ud til, at kamæleonerne klækkes synkront ved regntidens begyndelse i november – alle kamæleonerne er nogenlunde lige gamle; der er ingen større unge dyr. De udklækkede unger vokser hurtigt og bliver kønsmodne på mindre end 2 måneder og formerer sig i januar og februar. Reproduktionen efterfølges af en population af voksne, der dør i hele populationen. Æggene bruger derefter de næste 8 til 9 måneder – den tørre sæson – på at udvikle sig, inden de klækkes ved regntidens ankomst.
Fundene var ganske uventede, fortæller hovedforfatter Kristopher B. Karsten, zoolog ved Oklahoma State University, til mongabay.com via e-mail.
“Jeg satte mig faktisk for at studere den sociale adfærd hos F. labordi og også den flerårige F. verrucosus i første omgang,” skriver Karsten. “Men i min første sæson ankom jeg ret sent i den aktive sæson (sidst i januar), og jeg bemærkede noget virkelig bizart – jeg kunne kun finde voksne, men ikke unge individer hos F. labordi. På dette tidspunkt tænkte jeg, at enten var jeg ikke særlig god til at spotte juvenile, eller også var de der simpelthen ikke, hvilket ville indikere, at hele populationen er af samme alder. I slutningen af sæsonen så vi så dette enorme fald i bestanden ret pludseligt, men der var ingen tegn på, at denne art gik i aestivation. Jeg begyndte virkelig at få en fornemmelse af, at det kunne være en etårig art.
“Det andet år ankom jeg meget tidligere, i midten af december,” fortsatte han. “På dette tidspunkt fandt vi kun ældre ungfugle og unge voksne individer. I løbet af sæsonen så vi, at bestanden ældede i samme takt, så der igen kun var voksne og ingen unge til sidst. Og igen så vi det store fald i bestanden, men denne gang kunne vi dokumentere, at det skyldtes en eller anden form for uforklarlig dødelighed (det vil sige, at det ikke skyldtes prædation eller andre fysiske skader). Jeg var begyndt at blive overbevist nu, men vi indsamlede data for yderligere to år, herunder bedre prøvetagning fra begyndelsen af den aktive sæson i november, og så blev billedet meget klart. Ud af en stikprøve på næsten 400 individer var der ikke en eneste udbryder, der modsagde vores hypotese.”
Kort livscyklus en tilpasning til et tørt miljø?
Forskerne ved endnu ikke, hvorfor arten udviser en så usædvanlig livscyklus, men de foreslår to muligheder, som “ikke udelukker hinanden”: (1) en tilpasning til ekstreme miljøforhold og (2) en hormonelt betinget evolutionær afvejning mellem dødelighed hos voksne og hurtig vækst og tidligere reproduktionsalder.
F. labordi lever i et område, der er kendetegnet ved ekstreme sæsonudsving, herunder en lang, hård tørtid, der afbrydes af en kort, men uforudsigelig regnperiode. Forfatterne bemærker, at pattedyr på Madagaskar viser to modsatrettede “løsninger” på disse klimaudsving: ekstreme versioner af enten “kortlivede” eller “langlivede” livshistorier. Den anvendte overlevelsesstrategi afhænger af, om miljøvariationer har en større effekt på overlevelsen af unge eller voksne dyr: “Blandt flere madagaskiske pattedyr (kødædere, primater, tenrecs og gnavere) resulterede reduceret overlevelse af unge på grund af miljøvariationer i en evolution af længere levetider, mens stokastiske klimatiske variabler, der reducerede overlevelsen af voksne, resulterede i en evolution af kortere levetider”, skriver forfatterne. “Hvis miljømæssig uforudsigelighed påvirkede aldersspecifik overlevelse hos kamæleoner forskelligt, kan dette være med til at forklare, hvorfor F. labordi er etårig, mens andre sympatriske kamæleoner er flerårige.”
En alternativ teori er, at “høje dødelighedsrater blandt voksne kan drive udviklingen af hurtig vækst og tidligere reproduktionsalder, hvor omkostningerne er nedsat levetid.” Forfatterne bemærker, at denne afvejning mellem de ressourcer, der afsættes til vedligeholdelse af somatiske celler sammenlignet med reproduktion, reguleres af hormoner og kan korreleres med adfærdsmæssige egenskaber, der påvirker reproduktionssucces og voksen dødelighed.
“For eksempel kan øgede androgener i både naturlige populationer og ved eksperimentel manipulation korreleres med parringssucces, men er også kendt for at bidrage til egenskaber, der typisk er forbundet med øget voksen dødelighed (f.eks. reduceret overlevelse, øget parasitbelastning, øget energiforbrug)”, skriver forfatterne. “Det synes muligt, at en ændring i den sociale struktur i forfædrenes F. labordi til et socialt system karakteriseret ved øget androgenniveau eller -følsomhed kunne bidrage til øget intrinsisk og/eller extrinsisk voksen mortalitet. Faktisk er F. labordi
karakteriseret ved fysisk intens kamp og agonistisk kurtisering. Det er afgørende at tage hensyn til den hormonelle regulering af fysiologi og adfærd for at opnå en omfattende forståelse af livshistoriens udvikling. Selv om vores hypotese er plausibel, er hormonernes rolle, og selv adfærd i mindre grad, uudforsket hos kamæleoner. Vores hypotese kan testes ved at kvantificere sæsonbestemte hormonprofiler, sociale systemer og seksuel udvælgelse inden for en fylogenetisk komparativ ramme.”
Lederforfatter Karsten siger, at arten i sidste ende kan hjælpe forskerne med at forstå aldringsprocessen bedre.
“Vi har fundet denne tetrapode, der ikke lever som alle de andre,” siger han. “Det giver en fantastisk mulighed for at besvare nogle gode spørgsmål om, hvordan organismer ældes, men også om, hvilke historiske, evolutionære kræfter der har formet en så mærkelig måde at leve på.”
Kristopher B. Karsten, Laza N. Andriamandimbiarisoa, Stanley F. Fox og Christopher J. Raxworthy (2008). En unik livshistorie blandt tetrapoder: En etårig kamæleon, der for det meste lever som et æg. PNAS 8. juli 2008 vol. 105 no. 27 8980-8984.