I make a list of the best web hosting comapnies. Buy professional business templates online.

Ze života žraločího embrya: Jak se stát neviditelným

rating iconHodnocení uživatelů:  / 2
NejhoršíNejlepší 
date icon Vytvořeno: 30. červen 2013
Vytisknout
category icon Kategorie: Fyziologie author icon Autor: Radomír Dohnal

Mladí jedinci žralůčka skvrnitého (Chiloscyllium punctatum) se před napadením chrání Batesovskými mimikry (foto: Steve Childs, CC 2.0)Žraloci nedisponují jen pěti základními smysly, ke  zbraním v boji o přežití si přibrali ještě vysoce výkonné elektroreceptory. Díky nim dokáží „vidět“, či spíše detekovat, i velmi slabé elektrické pole, emitované svou kořistí. Tento způsob lokace potenciální potravy při lovu hojně využívají prakticky všichni známí žraloci. Jak ale upozorňují výsledky týmu australských mořských biologů, tento radar nemusí být jen nástrojem podporujícím útok, ale také užitečnou záležitostí pro přežití jinak bezbranné fáze života. Dosud totiž nebylo známo, že na obdobném principu – tedy modulaci vlastních bioelektrických signálů – funguje i obrana zástupců malého druhu žralůčků skvrnitých (Chiloscyllium punctatum), kteří se díky detekci predátora dokáží uklidnit, ještě než se objeví. Už jejich vyvíjející se embrya dokáží zavětřit nebezpečí v podobě blížícího se „radaru“ většího hladového žraločího lovce, a následně zamaskovat svůj vlastní vysílaný bio-elektrický signál utlumením činnosti dýchací soustavy.

 

Elektroreceptory nejsou vzácností 

Různé formy elektroreceptorů bychom našli u celé řady živočichů, počínaje drobnými zástupci bezobratlých a savci konče1. Vývojově staré, avšak velmi účinné zařízení, se totiž rozhodně vyplatí. Své uplatnění najde při hledání potravy2 nebo partnerů k rozmnožování 3 a navíc může, podobně jako kompas, výrazně pomáhat s podporou směrové a prostorové orientace4. Žraločí elektročivné ústrojí, zvané Lorenziniho ampule, přitom patří v živočišné říši mezi ty nejdokonalejší prototypy modelu elektroreceptorů. Díky němu dokáží žraloci při pohybu volně a pasivně monitorovat své okolí, a získávat tak prostorovou informaci o pohybujících se nebo ukrývajících se živočiších okolo. Řeklo by se, ideální zařízení k lovu. Žralůčci skvrnití však dokazují, že detekce a identifikace potenciálního predátora v dohledu, má také svou cenu. Cenu přežití.

 

Typ obrany závisí na způsobu rozmnožování druhu 

Zárodek žralůčka ve vajčeném obalu (Credit: Ryan Kempster / Citation: Ryan M. Kempster, Nathan S. Hart, Shaun P. Collin. Survival of the Stillest: Predator Avoidance in Shark Embryos. PLoS ONE, 2013; 8 (1): e52551 DOI: 10.1371/journal.pone.0052551)Žraločí mláďata přicházejí na svět různým způsobem, v závislosti na příslušnosti ke konkrétnímu druhu. Mláďata živorodých druhů, která využívají výhod bezpečného vývoje v lůně matky, ke svému ranému nitroděložnímu životu elektroreceptory hned nevyužijí, stejně jako ta druhů vejco-živorodých, ovoviviparních 5. O poznání hůře na tom jsou embrya oviparních druhů, která se vyvíjejí nezávisle na matce, ve vaječném obalu, volně unášeném mořskými proudy. Bez ochrany své zubaté matky jsou snadnou kořistí pro všechny kolem proplouvající dravce. Jen malá část vajíček usedne do mělkého písku, aby se tu nerušeně vyvíjela, a nebyla přitom objevena dospělými žraloky, velkými mořskými savci, mořskými mlži nebo rybami 6.

 

Od nenápadnosti přes aposematismus... 

Žralůček skvrnitý musí během embryonální fáze života strávit pět měsíců v uzavřené kapse vaječného obalu, aniž by měl jakoukoliv možnost utéci nebo nějak vizuálně zareagovat na přítomnost predátora5. Než se vylíhne, sází jednoznačně na naprostou nenápadnost svého vajíčka, které je díky tmavé pigmentaci snadné na členitém mořském dně přehlédnout. Dokud je vyvíjející se plod plně uzavřen v kapsli vaječného obalu, a nezávislý na vnějším prostředí, nemůže být ani zaznamenán mechano-receptory ostatních ryb a paryb (postranní čárou)5. Další fází je období od vykulení až do dosažení délky 10–12 centimetrů. Tehdy mu vypomáhá aposematické zbarvení, které svými kontrastními vzory pruhů připomíná jedovaté mořské živočichy (tzv. Batesovské mimikry)7.


 

... až k neviditelnosti 

Za nejkritičtější úsek lze proto považovat období před vykulením, dané rozmezím ontogenetických fází 26-32 5 . Tehdy už do vaječného obalu nepatrně proudí mořská voda, a žralůček se už žábrami snaží vylepšit svou kyslíkovou bilanci. Zůstává stále ještě uvězněn, ale již je citlivým elektroreceptorů dravcům nápadný. Tehdy se, jak upozorňuje Rayn M. Kempster, vedoucí výzkumu, naplno uplatní obranné funkce elektroreceptorů: „Pokud žralůček díky nim zaznamená blížícího se dravce, utlumí pohyby těla i dýchání, a stane se dočasně v bio-elektrickém spektru neviditelným.“ Hypotéza, že by i embrya žraloků dokázala vycítit přítomnost dravce, a odpovědět „zamrznutím“, podobně jako dokáží létající můry zareagovat na přítomnost lovícího netopýra, se zdála být velmi lákavá. Jak ji ale otestovat?

Proto Kempster spolu se svými kolegy umístil do vodní nádrže několik vajíček v dané vývojové fázi, a opakovaně je vystavil slabému sinusoidnímu elektrickému poli, které simulovalo činnost srdce dravce. Reakce embryí byla blesková: stáhnuly uvnitř obalu ocasní ploutev blíže k tělu, zpomalily dechovou činnost a dokonce i snížily tepovou frekvenci srdce, aby se staly co nejméně nápadnými 8. Zároveň se jim utlumila i činnost vlastních elektroreceptorů. Pro proplouvajícího žraloka by se na moment staly skutečně neviditelnými.

 

Originální separát: Ryan M. Kempster, Nathan S. Hart, Shaun P. Collin. Survival of the Stillest: Predator Avoidance in Shark Embryos. PLoS ONE, 2013; 8 (1)

 

Citované zdroje 

1Kalmijn A. 1971: The electric sense of sharks and rays. J Exp Biol 55: 371–383

2Kempster R. M., McCarthy I. D. &Collin S. P. 2012: Phylogenetic and ecological factors influencing the number and distribution of electroreceptors in elasmobranchs. J Fish Biol 80: 2055–2088

3Tricas T. C., Michael S. W. &Sisneros J. A. 1995: Electrosensory optimization to conspecific phasic signals for mating. Neurosci Lett 202: 129–132

4Paulin M. 1995: Electroreception and the compass sense of sharks. J Theor Biol 174: 325–339

5Harahush B. K., Fischer A. B. P. &Collin S. P. 2007: Captive breeding and embryonic development of Chiloscyllium punctatum Muller & Henle, 1838 (Elasmobranchii: Hemiscyllidae). J Fish Biol 71: 1007–1022

6Sisneros J. A., Tricas T. C. 2002: Neuroethology and life history adaptations of the elasmobranch electric sense

7Freitas R., Zhang G. J., Albert J. S., Evans D. H. &Cohn M. J. 2006: Developmental origin of shark electrosensory organs

8Kempster R. M., Hart N. S., Collin S. P. 2013: Survival of the Stillest: Predator Avoidance in Shark Embryos. PLoS ONE 8 (1)

 

Pro vložení komentáře se musíte přihlásit.

feed-image RSS

Zajímá Vás biologie, ekologie a evoluce? Pak je internetový vertebratologický portál Vertebratus.cz určený právě pro Vás. V článcích Vás seznámíme s novinkami a zajímavostmi z vědeckého výzkumu genetiky, morfologie i etologie ryb, obojživelníků, plazů, ptáků a savců. Své znalosti si můžete snadno otestovat i prohloubit v našich kvízech. Jsme zde pro Vás - odborníky, profesionály i laické nadšence.

Copyright © 2017 Vertebratus|obnovuje neurony. Všechna práva vyhrazena.
Joomla! je svobodný software vydaný pod licencí GNU General Public License.