Triploid Pashtun Ropucha • Pavel Kvartalnov • Naukowy Obraz Dnia na temat "Żywiołów" • Herpetologia

Triploid Pashtun Toad

Istota siedząca na mojej dłoni to ropucha pasztunów. Bufo baturae z kompleksu gatunków ropuch zielonych (Bufo viridis złożony). Niezależność tej formy, która zamieszkuje południowe granice Palearktady, pokazała dopiero w 1999 roku grupa niemieckich herpetologów i cytogenetyków, którzy zebrali serię płazów w górach Karakorum w północnym Pakistanie. Później odkryli, że ropuchy te żyją również na północy – w sąsiednich rejonach Afganistanu i na południowym wschodzie Tadżykistanu, pojawiły się rosyjskie nazwy – "ropucha pasztunów" i "ropucha tadżycka". Zdarzyło mi się spotkać z ropuchą Pasztunów w 2011 roku podczas pracy w Pamirach, gdzie jest powszechne w dolinach rzeki Pyanj i jej dopływów. Charakterystyczne krzyki zielonych ropuch – ciche, głośne trąby – słychać było na początku czerwca z miejskiej fontanny w Chorogu, centrum administracyjnym Gorno-Badakhshan. W tym samym roku spotkałem ropuchy pasztunów na obrzeżach kudłaty zuudża, na wysokości 2770 metrów nad poziomem morza. Ropucha przedstawiona na fotografii została schwytana rok później w dolinie rzeki Gunt, w pobliżu wsi Dehmiena, na wysokości 2650 metrów.

Ropucha pasztunów jest jedynym gatunkiem płazów występującym w pustyniach górskich w Pamirach, na wysokości od 2500 do 3860 metrów.Żyje na obszarach o rzadkiej roślinności, niskiej wilgotności, z długimi mroźnymi temperaturami (do -32 ° C), czasami z praktycznie bezśnieżnymi zimami. Obserwacje w naturze pokazują, że ropuchy złapane na powierzchni w mroźne noce mogą powstać przez rozmrożenie, bez widocznej szkody dla ich zdrowia (na temat mechanizmów zamrażania i rozmrażania płazów, patrz Frozen Frog, Elements, 10.11.2016).

Ropucha pchana (Bufo (pseudoraddei) baturae), złapany 2 czerwca 2012 r. na obrzeżach miejscowości Dehmiena w dolinie rzeki Gunt (region autonomiczny Gorno-Badakhshan, Tadżykistan). Zdjęcie © Pavel Kvartalnova

Możliwość istnienia w ekstremalnych warunkach nie jest jedyną unikalną cechą ropuchy pasztunów. Badanie jego aparatury jądrowej wykazało, że ten rodzaj hybrydowego pochodzenia jest wynikiem skrzyżowania, w którym uczestniczyły męskie ropuchy Latast (Bufo latastii), zamieszkałych w górach na pograniczu Indii i Pakistanu oraz żeńskiej ropuchy tadżyckiej (Bufo shaartusiensis), zamieszkując równiny południowo-zachodniego Tadżykistanu, Kopetdag (na granicy Iranu i Turkmenistanu), a także, najwyraźniej, południe Uzbekistanu i północnego Afganistanu. Podobnie jak ogromna większość kręgowców, ropuch latasty i ropucha tadżycka posiadają diploidalny (podwójny) zestaw chromosomów.Podczas powstawania gamet – plemników i komórek jajowych – liczba chromosomów zmniejsza się o połowę, a pomiędzy chromosomami każdej pary (przejściem) następuje wymiana materiału genetycznego, tak że informacje dziedziczne zawarte zarówno w gametach, jak i w nowym organizmie utworzonym przez ich fuzję, są unikalne. . Hybrydowa ropucha pasztunowa okazała się być triploidem, to znaczy, że każdy osobnik nosi nie podwójny, ale potrójny zestaw chromosomów.

Poliploidia (obecność więcej niż dwóch zestawów chromosomowych) nie jest niczym niezwykłym wśród płazów: niektórzy członkowie tej grupy mają do 12 zestawów chromosomów. Stwierdzono, że triploidia w pasztuńskiej ropie powstała w wyniku krzyżowania krzyżowego: samice hybrydowe tworzyły diploidalne komórki jajowe, które po udanym zapłodnieniu przez haploidalne plemniki jednego z rodzicielskich gatunków dały triploidalne potomstwo.

Mechanizm powstawania triploidalnej ropuchy Pasztunów w wyniku wzajemnej hybrydyzacji. Czarne koła – gatunki nieklonalne biseksualne, czerwony – formy, których reprodukcja następuje z powodu różnych rodzajów dziedziczenia klonalnego. Skrzyżowane koła – prawdopodobnie wymarłe formy. Zielony oznaczone genomy (skróty składające się z pierwszych liter łacińskich nazw gatunków diploidalnych), przekazywane w gametach. Zdjęcie z artykułu S. N. Litvinchuk i wsp., 2016. Naturalna poliploidia w afibiach

W tym samym czasie tworzenie gamet napotyka na oczywiste trudności w przypadkach, gdy liczba zestawów chromosomowych jest dziwna. Z reguły hybrydy triploidalne nie są w stanie rozmnażać się – przynajmniej bez wielokrotnego przekraczania z przedstawicielami gatunku rodzicielskiego. Ropucha pasztunów ma unikalny mechanizm przekazywania materiału genetycznego od rodziców do potomków. Chromosomy jednego zestawu (na trzy) faktycznie nie są zdolne do rekombinacji, to znaczy nie zmieniają się w ciągu kilku pokoleń, chociaż mogą gromadzić mutacje (w większości przypadków są szkodliwe). Tak więc wszystkie chromosomy tego zestawu zachowują się jak męski chromosom Y u ludzi i innych ssaków. W procesie tworzenia męskich gamet w paśmie Pashtun, wszystkie chromosomy tego zbioru ulegają degeneracji, a chromosomy pozostałych dwóch zestawów przechodzą przez przejście i rozchodzą się, tak że każda z plemników okazuje się haploidalna – niesie jeden zestaw chromosomów zdolnych do rekombinacji.Przy tworzeniu jaj (przyszłych jaj) chromosomy tego zestawu, które nie są w stanie wymieniać odcinków z chromosomami innych zestawów, są podwójne. Powstają więc tetraploidalne komórki, dające diploidalne żeńskie gamety zawierające jeden zestaw chromosomów zdolnych do rekombinacji i jeden zestaw chromosomów pozostający praktycznie niezmieniony w wielu pokoleniach (zdolny tylko do akumulacji mutacji). Wraz z połączeniem haploidalnego plemnika i diploidalnej komórki jajowej, triploidę przywraca się do zarodka.

Tak więc każda kijanka ropuchy pasztunowej otrzymuje od matki dwa zestawy chromosomów i jeden od ojca. Co ciekawe, stosunek materiału genetycznego otrzymanego przez ropuchy pasztunów z form rodzicielskich jest inny: otrzymali dwie trzecie chromosomów od męskich ropuchy Latast i jeden zestaw od samic ropuchy tadżyckiej. Uważa się, że z tego powodu nisz ekologicznych ropuchy pasztunskiej i ropuchy Latasta były bliskie, chociaż gatunki różniły się rozmieszczeniem geograficznym. Ropucha typu Pushtu nie jest jedynym triploidem gatunku kompleksu zielonej ropuchy. Kolejny triploidalny gatunek – Bufo zamdaensis – zamieszkuje Tybet (znaleziony na granicy Chin i Indii). Pochodzenie tego gatunku i cechy jego rozmnażania są wciąż nieznane.

Tłumaczenie jednego z głównych artykułów na temat unikalnego sposobu rozmnażania ropuchy Pasztunów można znaleźć na stronie Batrachos.com.

Zdjęcie © Pavel Kvartalnova.

Pavel Kvartalnov


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: