A négylábúak közül a kaméleonnak van a legrövidebb élettartama

A négylábúak közül a kaméleonnak van a legrövidebb élettartama

A rövid életű kaméleon tovább segítheti az öregedés kutatását
Újonnan felfedezett fajnak van a legrövidebb élettartama a négylábúak közül
mongabay.com
2008. június 30.
A ritka színváltó gyík rovarszerű életet él, de segíthet a kutatóknak jobban megérteni az öregedés folyamatát.

A kaméleon egy újonnan felfedezett faja kabócaszerűen él, rövid, egyéves életének nagy részét a tojásban tölti – jelentették kutatók a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) című folyóiratban.
A kizárólag Madagaszkár szigetén élő gyík, a labordi kaméleon (Furcifer labordi) az első olyan ismert hüllőfaj, amelynek életciklusa éves. A világon élő 28 300 négylábú – négy végtagú gerinces – faj közül csak néhánynak van ilyen tulajdonsága, de a Furcifer labordi a legrövidebb megfigyelt élettartamot mutatja az összes dokumentált négylábú faj közül.
“Figyelemre méltó, hogy ez a kaméleon rövid éves életciklusának nagyobb részét tölti a tojásban, mint azon kívül” – jegyzik meg a szerzők. A faj kikelés utáni élettartama mindössze 4-5 hónap.”
A kutatók szerint a faj felfedezése nemcsak arra adhat magyarázatot, hogy a háziállatként tartott kaméleonok miért halnak meg közismerten gyorsan, hanem fényt deríthet az öregedés, a hosszú élet és az öregedés hormonális meghatározóira is.
Rádiókövetéses kaméleonok

Egy kifejlett hím Labord-kaméleon (Furcifer labordi) Ranobéból, Madagaszkár délnyugati részéről. Ez a kaméleon Karsten et al. jelentése szerint egyéves faj, és élettörténete inkább emlékeztet az efemer rovarokra, mint más szárazföldi gerincesekre. A teljes élettartam nagy részét fejlődő peteként tölti. A kép Christopher J. Raxworthy

A kutatók úgy jutottak ezekre a következtetésekre, hogy természetes élőhelyükön – Madagaszkár száraz délnyugati részén – öt éven keresztül megfigyelték és rádión követték az egyes kaméleonokat. Úgy tűnik, hogy a kaméleonok szinkronban kelnek ki az esős évszak kezdetén, novemberben – az összes kaméleon nagyjából egykorú; nincsenek nagyobb fiatal egyedek. A kikelt kicsinyek gyorsan nőnek, kevesebb mint 2 hónap alatt érik el az ivarérettséget, és januárban és februárban szaporodnak. A szaporodást az egész populációra kiterjedő felnőttpusztulás követi. A tojások ezután a következő 8-9 hónapot – a száraz évszakot – fejlődéssel töltik, mielőtt az esős évszak beköszöntével kikelnek.”
A felfedezés meglehetősen váratlanul érte a vezető szerzőt, Kristopher B. Karstent, az Oklahomai Állami Egyetem zoológusát, aki a mongabay.com-nak e-mailben nyilatkozott.”
“Valójában kezdetben a F. labordi és az évelő F. verrucosus társas viselkedését akartam tanulmányozni” – írta Karsten. “De az első szezonomra meglehetősen későn érkeztem az aktív szezonban (január végén), és valami nagyon bizarr dolgot vettem észre – a F. labordi esetében csak kifejlett egyedeket találtam, de fiatal egyedeket nem. Ekkor arra gondoltam, hogy vagy nem vagyok túl jó a fiatal egyedek kiszúrásában, vagy egyszerűen nincsenek ott, ami arra utalna, hogy az egész populáció egyidős. Aztán a szezon végén a populációban hirtelen hatalmas visszaesést tapasztaltunk, de semmi jele annak, hogy ez a faj éhezésbe kezdett volna. Tényleg kezdtem azt hinni, hogy ez egy egyéves faj lehet.”
“A második évben már sokkal korábban, december közepén érkeztem” – folytatta. “Ekkor már csak idősebb fiatal egyedeket és fiatal felnőtteket találtunk. A szezon során azt láttuk, hogy a populáció ugyanolyan ütemben öregszik, így a végén ismét csak felnőtt egyedek voltak, fiatal egyedek nélkül. És ismét láttuk a populáció létszámának nagymértékű csökkenését, de ezúttal dokumentálni tudtuk, hogy ez valamilyen megmagyarázhatatlan elhullás miatt következett be (vagyis nem ragadozás vagy más fizikai sérülés miatt). Ekkor már kezdtem meggyőződni, de további két évnyi adatot gyűjtöttünk, beleértve a jobb mintavételt az aktív szezon legelejétől, novembertől, és ekkor a kép nagyon világossá vált. A közel 400 egyedből álló mintában nem volt egyetlen olyan kiugró egyed sem, amely ellentmondott volna a hipotézisünknek.”
A rövid életciklus alkalmazkodás a száraz környezethez?
A kutatók még nem tudják, hogy a faj miért mutat ilyen szokatlan életciklust, de két lehetőséget javasolnak, amelyek “nem zárják ki egymást”: (1) alkalmazkodás a szélsőséges környezeti feltételekhez, és (2) hormonális eredetű evolúciós kompromisszum a felnőttkori halálozási arányok, a gyors növekedés és a korábbi szaporodási kor között.
A F. labordi olyan területen él, amelyet szélsőséges szezonalitás jellemez, beleértve a hosszú, zord száraz időszakot, amelyet rövid, de kiszámíthatatlan esős időszak szakít meg. A szerzők megjegyzik, hogy a madagaszkári emlősök két ellentétes “megoldást” mutatnak ezekre az éghajlati ingadozásokra: a “rövid életű” vagy a “hosszú életű” életmód szélsőséges változatait. Az alkalmazott túlélési stratégia attól függ, hogy a környezeti változékonyság nagyobb hatással van-e a fiatal vagy a felnőtt állatok túlélésére: “Számos madagaszkári emlős (húsevők, főemlősök, tenrecek és rágcsálók) körében a környezeti változékonyság miatt csökkent fiatalkori túlélés a hosszabb élettartam evolúcióját eredményezte, míg a felnőttkori túlélést csökkentő sztochasztikus éghajlati változók a rövidebb élettartam evolúcióját eredményezték” – írják a szerzők. “Ha a környezeti kiszámíthatatlanság differenciáltan befolyásolta a kaméleonok életkor-specifikus túlélését, ez magyarázatot adhat arra, hogy a F. labordi egyéves, míg más szimpatriás kaméleonok többévesek.”
Egy alternatív elmélet szerint “a magas felnőttkori halálozási arányok a gyors növekedés és a korábbi szaporodási kor evolúcióját ösztönözhetik, aminek ára a csökkent élettartam”. A szerzők megjegyzik, hogy ezt a szomatikus sejtek fenntartására fordított erőforrások és a szaporodás közötti kompromisszumot hormonok szabályozzák, és összefüggésbe hozható olyan viselkedési jellemzőkkel, amelyek befolyásolják a szaporodási sikert és a felnőttkori halálozást.
“Például a természetes populációkban és kísérleti manipulációval megnövelt androgének mind a párzási sikerrel korrelálhatnak, de ismert, hogy hozzájárulnak olyan tulajdonságokhoz is, amelyek jellemzően a felnőttkori halálozási arány növekedésével járnak együtt (pl. csökkent túlélés, fokozott parazitaterhelés, megnövekedett energiaráfordítás)” – írják a szerzők. “Lehetségesnek tűnik, hogy az ősi F. labordi társadalmi szerkezetének megváltozása egy olyan társadalmi rendszerre, amelyet fokozott androgénszint vagy -érzékenység jellemez, hozzájárulhat a fokozott intrinzik és/vagy extrinzik felnőttkori mortalitáshoz. A F. labordi
ra ugyanis a fizikailag intenzív küzdelem és az agonisztikus udvarlás jellemző. A fiziológia és a viselkedés hormonális szabályozásának figyelembevétele kritikus fontosságú az élettörténeti evolúció átfogó megértéséhez. Bár hipotézisünk plauzibilis, a hormonok szerepe, sőt kisebb mértékben a viselkedésé is, a kaméleonoknál még feltáratlan. Hipotézisünket a szezonális hormonprofilok, a szociális rendszerek és a szexuális szelekció filogenetikai összehasonlító keretben történő számszerűsítésével lehet tesztelni.”
A vezető szerző, Karsten szerint a faj végül segíthet a tudósoknak jobban megérteni az öregedés folyamatát.
“Találtunk egy tetrapodát, amely nem úgy él, mint a többi” – mondta. “Ez nagyszerű lehetőséget nyújt arra, hogy megválaszoljunk néhány jó kérdést arról, hogyan öregednek az élőlények, de arról is, hogy milyen történelmi, evolúciós erők alakították ki ezt a furcsa életmódot.”
Kristopher B. Karsten, Laza N. Andriamandimbiarisoa, Stanley F. Fox és Christopher J. Raxworthy (2008). Egyedülálló élettörténet a tetrapodák között: Egy többnyire tojásként élő egyéves kaméleon. PNAS 2008. július 8. vol. 105 no. 27 8980-8984.