Triploidná paštunská ropucha • Pavel Kvartalnov • Vedecký obraz dňa o "prvkoch" • Herpetológia

Triploid Pashtun ropucha

Stvorenie, ktoré sedí na mojej ruke, je paštunská ropucha. Bufo baturae z komplexu druhov zelených ropuchov (Bufo viridis komplex). Nezávislosť tejto formy, ktorá obýva južnú hranicu palearktického územia, bola preukázaná až v roku 1999 skupinou nemeckých herpetológov a cytogenetiky, ktorí zhromaždili sériu obojživelníkov v pohorí Karakorum v severnom Pakistane. Neskôr zistili, že takéto ropuchy tiež žijú na severe – v priľahlých oblastiach Afganistanu av extrémnych juhovýchodoch Tadžikistanu sa objavili ruské názvy – "ropucha paštúna" a "tadžická ropucha". V roku 2011 som sa stretol s ropuchom paštúnom, keď som pracoval v Pamirs, kde je bežný v údoliach rieky Pyanj a jeho prítokoch. Charakteristické párenie zeleného ropucha – tiché hlasité trilly – bolo počuť na začiatku júna z fontány mesta v Khorog, správnom centre Gorno-Badakhshanu. V tom istom roku som stretol pashtunských ropuchov na okraji Zumudg kishlak, v nadmorskej výške 2.770 metrov nad morom. Drevo ropucha zobrazené na fotografii bolo zachytené o rok neskôr v údolí rieky Gunt, v blízkosti obce Dehmiena, v nadmorskej výške 2.650 metrov.

Rastúca paštunská je jediným druhom obojživelníka, ktorý sa nachádza vo vysokohorských púšti Pamírov, v nadmorskej výške 2500 až 3860 metrov.Žije v oblastiach s riedkou vegetáciou, nízkou vlhkosťou, s dlhou mrazivosťou (do -32 ° C), niekedy s prakticky bez zasneženej zimy. Pozorovania v prírode ukazujú, že ropuchy ulovené na povrchu mrazivých nocí sa môžu ožiť rozmrazením bez viditeľného poškodenia ich zdravia (o mechanizmoch zmrazovania a rozmrazovania obojživelníkov, pozri Frozen Frog, Elements, 10.11.2016).

Pushtu ropucha (Bufo (pseudoraddei) baturae), ulovené 2. júna 2012 na okraji dediny Dehmiena v údolí rieky Gunt (autonómna oblasť Gorno-Badakhshan, Tadžikistan). Foto © Pavel Kvartalnová

Schopnosť existovať v extrémnych podmienkach nie je jediným unikátnym znakom paštunskej ropuchy. Štúdium jeho jadrového aparátu ukázalo, že tento typ hybridného pôvodu je výsledkom prekríženia, v ktorom sa zúčastnili mužské ropuchy Latast (Bufo latastii), obydlia v horách na hranici Indie a Pakistanu a ženské tadžické ropuchy (Bufo shaartusiensis), ktoré obývajú pláne juhozápadného Tadžikistanu, Kopetdag (na hranici Iránu a Turkménska), ako aj zrejme na juhu Uzbekistanu a severného Afganistanu. Rovnako ako veľká väčšina stavovcov, ropucha Latast a ropucha tadžikov majú diploidnú (dvojitú) sadu chromozómov.Počas tvorby gamét – spermií a vajíčok – sa počet chromozómov znižuje o polovicu a dochádza k výmene genetického materiálu medzi chromozómami každého páru (prekríženie) tak, aby dedičná informácia obsiahnutá v gamétoch aj v novom organizme tvorenom ich fúziou je jedinečná , Hybridná paštunská ropucha bola triploidná, to znamená, že každý človek nesie dvojitú, ale trojitú sadu chromozómov.

Polyploidia (prítomnosť viac ako dvoch chromozómových súborov) nie je zriedkavých medzi obojživelníkmi: niektorí členovia tejto skupiny majú až 12 sád chromozómov. Triploidia v ropucha Pashtun vznikla, pravdepodobne v dôsledku spätného prechodu: hybridné samice tvorili diploidné vajíčka, ktoré po úspešnom oplodnení haploidnými spermiami jedného z rodičovských druhov poskytli triploidné potomstvo.

Mechanizmus výskytu triploidnej paštúnovej ropuchy v dôsledku recipročnej hybridizácie. Čierne kruhy – bisexuálne neklonové druhy, červená – formy, ktorých reprodukcia nastáva v dôsledku rôznych druhov klonálnej dedičnosti. Preškrtnuté kruhy – pravdepodobne zaniklé formy. zelená označené genómy (skratky pozostávajúce z prvých písmen latinských názvov diploidných druhov), prenášané v gamétiach. Obrázok z článku S. N. Litvinchuk a kol., 2016. Prírodná polyploidia v afibiách

Súčasne sa tvorba gamét narába na zjavné ťažkosti v prípadoch, keď počet chromozómových súprav je nepárny. Pravdepodobne, triploidné hybridy nie sú schopné reprodukovať – ​​prinajmenšom bez opakovaného prechodu so zástupcami rodičovského druhu. Rodina Pashtun má unikátny mechanizmus prenosu genetického materiálu od rodičov po potomkov. Chromozómy jednej sady (z troch) nie sú v skutočnosti schopné rekombinácie, to znamená, že sa nemenia v mnohých generáciách, aj keď môžu nahromadiť mutácie (vo väčšine prípadov sú škodlivé). Takže všetky chromozómy tohto súboru sa správajú ako ľudský chromozóm Y u ľudí a iných cicavcov. V procese tvorby samcov gamét v paštunskej ropucha sa všetky chromozómy tejto sady degenerujú a chromozómy ďalších dvoch súprav prechádzajú cez prechod a rozchádzajú sa, takže každá bunka spermií sa ukáže ako haploidná – nesie jednu sadu chromozómov schopných rekombinácie.Pri tvorbe vajíčok (budúce vajcia) chromozómy tohto súboru, ktoré nie sú schopné vymeniť rezy s chromozómami iných súprav, sú dvojité. Týmto spôsobom sa vytvárajú tetraploidné bunky, ktoré vedú k vzniku diploidných génov, ktoré obsahujú jednu sadu chromozómov schopných rekombinácie a jedna skupina chromozómov zostáva prakticky nezmenená v niekoľkých generáciách (schopných iba akumulujúcich sa mutácií). S fúziou haploidnej spermatozómy a diploidnej vaječnej bunky sa triploid obnoví na embryo.

Takže každá lopatka ropucha paštunského dostane dve matroidové sady chromozómov a jednu od otca. Zaujímavé je, že pomer genetického materiálu získaného paštúnskymi ropnými látkami z rodičovských foriem je odlišný: dostali dve tretiny chromozómov z mužských ropucha Latast a jeden súbor od samíc tadžickej ropuchy. Predpokladá sa, že z tohto dôvodu boli ekologické výklenky ropucha paštunského a ropucha Latasta blízko, hoci druhy sa líšili v geografickom rozložení. Rodina Pushtu nie je jediným triploidným druhom komplexu zelených ropuch. Ďalší triploidný druh – Bufo zamdaensis – obýva Tibet (nachádza sa na hranici Číny a Indie). Pôvod tohto druhu a znaky jeho reprodukcie sú stále neznáme.

Preklad jedného z hlavných článkov o jedinečnom spôsobe chovu ropuchy paštúna nájdete na stránke Batrachos.com.

Foto © Pavel Kvartalnová.

Pavel Kvartalnov


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

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