Autotomie u ještěrek – co skutečně roste a za jakou cenu | Pikabu

Svět je plný nebezpečí a každý v něm přežívá, jak nejlépe umí. V průběhu evoluce si různé formy života vyvinuly vlastní obranné mechanismy, které zajišťují přežití jejich druhu – mimikry, thanatóza a mnoho dalšího. Mezi tím vším vyniká tak zajímavý mechanismus, jakým je autotomie.

Autotomie (z řeckého autos – „sebe“ a tomé – „odříznutí“) je schopnost zvířete odhodit jakoukoli část svého těla v případě ohrožení. Může se jednat nejen o útok predátora, ale například i přiskřípnutí ocasu a také zhoršení podmínek prostředí. Autotomie je charakteristická nejen pro ještěrky, ale i pro mnoho dalších živých organismů. Například myšice ostnaté (Acomys dimidiatus) [1], které jsou v případě ohrožení schopny svléknout kůži. Kromě některých savců, ale i plazů a obojživelníků je autotomie pozorována u více než 200 druhů bezobratlých.

Zdá se, že jde o vynikající obranný mechanismus, protože tělo je schopno regenerovat ztracené části těla. V populární kultuře se regenerace ještěrek hraje v řadě komiksů, karikatur a dokonce i filmů, které jsou založeny na myšlence zázračných schopností získaných smícháním genů lidí a plazů. Není to však tak jednoduché. Podívejme se na příklad plazů, abychom viděli, co skutečně stojí za těmito krásnými nápady.

Kostra ještěrů se skládá z pánevního, bederního, krčního a ramenního úseku, které jsou spojeny páteří. Jedinečnost kosterní stavby spočívá v tom, že v kaudálních obratlích (v místě budoucí ruptury) jsou neosifikující vrstvy. V případě nebezpečí se reflexně stahují svaly ocasu, což způsobí prasknutí tkáně a následné oddělení ocasu. Svalová kontrakce také zabraňuje nadměrné ztrátě krve, protože. stahuje krevní cévy. 19. prosince 2012 byla v časopise PLOS ONE zveřejněna studie, která naznačovala, že gekoni mají strukturální znaky, které způsobují trhání jejich ocasu. [2] Jinými slovy, místa zlomů u některých druhů nejsou náhodná.

Některým druhům ještěrek se přitom mohou ocasy odtrhnout v kterékoli jejich oblasti v závislosti na podmínkách, za kterých musel být vyřazen. Tímto způsobem mohou „ušetřit“ energii na obnovu končetiny: jednoduše není potřeba regenerovat celý ocas. Pokud mluvíme o stresu, tak délka odhozeného ocasu závisí také na druhu. Například gekon skink (Teratoscincus scincus) je velmi choulostivé stvoření a při hrubém uchopení může odhodit téměř celý svůj křehký ocas. Časem také doroste.

Foto: Skink štítnatý (Eurylepis taeniolatus) s regenerovanou špičkou ocasu. Autor: Andrey Zatoka

Snadnost ztráty ocasu závisí na stanovišti. Například ve studii z roku 2009 zoologové navrhli, že v oblastech hustě osídlených jedovatými hady mají ještěrky vysokou míru autotomie. [3] Je to kvůli nutnosti rychle shodit otrávené končetiny, než jed zabije oběť. Těžko říci, že rozvoj autotomie způsobily právě zmije, ale souvislost mezi tímto fenoménem a vysokou populací těchto hadů v regionu byla prokázána.

K autotomii dochází i při rvačkách mezi samci. Například gekon banánojed (Rhacodactylus) a gekon stromový (Hemidactylus leschenaultii) v boji rádi utrhnou svému protivníkovi ocas, protože jedinci, kteří o ocas přijdou, se stávají méně atraktivními partnery pro páření. Gekoni někdy jedí useknuté ocasy svých protivníků. Severoamerická scincella (Scincella laterale) se může vrátit a sežrat svůj vlastní ocas, pokud jím predátor pohrdá.

Na fotografii: Slintavka síťovaná (Eremias grammica) při lovu ještěrkám a kulohlavcům často okusuje konce ocasů. Autor: Andrey Zatoka

Jak je ocas obnoven

Proces regenerace tkáně z povrchu rány se nazývá epimorfóza. Epimorfóza má dvě fáze: regresivní a progresivní.

V regresivní fázi se krvácení zastaví a otevřená rána se zahojí. Dále jsou zničeny měkké tkáně pod místem amputace, ve zničených tkáních začínají otoky a záněty a také fagocytóza, proces, při kterém speciální buňky nacházejí a tráví pevné částice. Epidermis, která ránu pokrývá, tvoří regenerační blastém, z jehož buněk následně vzniká nová končetina. V regresivní fázi prorůstají do blastému cévy a nervová vlákna.

V progresivní fázi začíná aktivní růst regeneračního blastému. Nabývá kuželovitého tvaru a některé jeho buňky tvoří základ pro specializované typy buněk, které tvoří stavbu končetiny. V průběhu času končetina roste a získává požadovaný tvar.

Na fotografii: Gekončík šedý (Mediodactylus russowii) s regenerovaným ocasem. Starý ocas byl utržen na samé základně. Autor Andrey Zatoka
Podle studie z roku 2017 je u gekonů leopardích skvrnitých (Eublepharis macularius) proces regenerace řízen nervovými kmenovými buňkami a signálními proteiny, které je řídí. [4] Nacházejí se v ependymu a jsou obvykle v klidovém stavu, aktivují se pouze tehdy, když je nutná regenerace tkáně. Tyto stejné buňky se podílejí na regeneraci u jiných druhů plazů.

Nový ocas je však téměř vždy horší než ten starý. Faktem je, že kmenové buňky nejsou na rozdíl od obojživelníků schopny úplně znovu vytvořit ocas plaza kvůli ztrátě schopnosti proměnit se ve zvláštní typ neuronů. Tato skutečnost byla prokázána studií z roku 2018, ve které byly kmenové buňky vyměněny v poškozených ocasech plazů a obojživelníků. [5] Postupem času začaly ocasu plaza úspěšně růst kosti a nervové buňky, zatímco ocas obojživelníka měl opačný účinek.

Výsledkem je, že plazům místo plnohodnotného a velmi důležitého orgánu vyrůstá „protéza“ chrupavek a kůže, která často neplní většinu svých původních funkcí. Navíc házení ocasem je často jednorázová akce. Ocas se může nad předchozím zlomem zlomit pouze tehdy, pokud nebyl utržen k zemi.

Na fotografii: Gekon obrněný (Alsophylax loricatus) s novým ocasem, který se ulomil téměř u základny. Autor Andrey Zatoka

Ne všichni plazi dokážou znovu narůst ocas. Například požírač banánovníku řasnatý (Correlophus ciliatus) si nedokáže narůst nový ocas, který by nahradil ten starý, a bude nucen žít bez ocasu po zbytek svého života. Plazi, jako jsou leguáni, agamy, varani a chameleoni, většinou vůbec nejsou schopni vrhat ocasy.

Na fotografii: brvitý požírač banánovníku (Correlophus ciliatus), kterému již nikdy nenaroste ztracený ocas. Autor Andrey Zatoka

Je zajímavé, že ještěrkám může místo jednoho narůst několik ocasů, počínaje bodem prasknutí. Tento jev je spojen se vznikem a růstem nových chrupavek, kterých může být různé množství. [6] Nejčastějším pozorováním jsou ještěrky dvouocasé, ale ve studii z roku 2015 našli vědci v místě starého pařezu černobílého tegu (Salvator merianae) se šesti ocasy. [7] Autotomie může také začít, když ocas není zcela utržen. V případech, kdy došlo k natržení, ale plaz měl to štěstí, že ocas držel u sebe, se nejen zahojil, ale v místě natržení mu narostly nové.

Klady a zápory autotomie

Nepochybnou výhodou této schopnosti je skutečnost, že plazi mohou využít reprodukovanou část těla k záchraně vlastního života. Také autotomie je mechanismem nejen ochrany, ale i prevence. U gekonů skinkových (Teratoscincus scincus) se odhozený ocas kroutí a vydává syčivé a šustivé zvuky, které varují blízké jedince před nebezpečím. To může také způsobit, že ostatní gekoni ve strachu shodí ocasy a zanechají dravce s kroutícím se ocasem jako návnadu. Po autotomii se navíc rychlost běhu ještěrky výrazně zvyšuje. Pokud tedy nástraha nefunguje, má vysoká rychlost běhu další výhodu.

Bohužel tento mechanismus má poměrně rozsáhlý seznam negativních účinků, které za sebou zanechává. Podívejme se na tyto body podrobněji.

– Nový ocas je horší než ten starý nebo nedorůstá vůbec. To naznačuje, že ještěrky buď zcela ztrácejí užitečné funkce dané končetiny, nebo je přijímají zpět v neúplném objemu. Nový ocas je často sbírka chrupavky a kůže s tukem.

— U mnoha druhů plazů je ocas „skladištěm“ tukových zásob, což je v průměru více než 50 % zásob celého těla. Ztrátou ocasu se ještěrka o tyto zásoby připravuje a kromě nutnosti vynakládat prostředky na pěstování nového ocasu bude muset tyto zásoby opět obnovit. Pokud ke ztrátě ocasu dojde v podmínkách nedostatku zdrojů nebo před hibernací, je vysoká pravděpodobnost, že plaz zemře na nedostatek výživy.

— Plazi ke vzájemné komunikaci používají ocasy. Například signalizují nebezpečí a jsou také široce používány při páření. Proto, jak již bylo řečeno dříve, je pro gekony prospěšné trhat a jíst výživné ocasy svých soupeřů. Ztráta ocasu prudce snižuje sociální status jedince nejen v důsledku částečné ztráty možnosti sociální komunikace, ale také dočasné nebo úplné ztráty velikosti, která je u mnoha zvířat určujícím faktorem v boji o stupně společenského žebříčku. Takové plazy lze zcela vyhnat z lovišť a míst odpočinku místních jedinců.

— Ztráta ocasu může ovlivnit pohyb plazů. To je způsobeno přítomností femorálních kaudálních svalů, které se mohou přichytit velmi blízko k oblastem postiženým lokomocí a během avulze se poškodí. Následně to negativně ovlivňuje schopnost ještěrky běžet. Navíc takové druhy pohybu, jako je skákání, plavání, běh po zadních nohách a vše, co je téměř nemožné dělat bez ocasu, se plazům buď znepřístupní, nebo výrazně ztíží. Když místo jednoho naroste několik ocasů, zhorší se manévrovatelnost, zvýší se hmotnost ještěrky a sníží se rychlost, což přímo ovlivňuje její přežití v prostředí.

Jaký je tedy výsledek?

Autotomie je velmi užitečný a účinný nástroj pro přežití v kritických situacích. U ještěrů však hrozí buď úplná ztráta končetiny, nebo získání končetiny horší kvality, nebo vyhladovění kvůli obtížné situaci v prostředí. Proces regenerace je velmi složitý, trvá minimálně měsíc a vždy zasadí těžkou ránu nejen zdraví jedince, ale i jeho sociálnímu postavení. To může ohrozit úplné vyhnání z jejich obvyklého prostředí, neschopnost zapojit se do bitev o samice a dokonce i smrt. Proces autotomie a regenerace je nedokonalý a hrozí některými vedlejšími účinky, například růstem několika končetin místo jedné. S autotomií trpí i lokomoce jedince, což ho činí zranitelnějším vůči predátorům a vlastním příbuzným.

Taková dovednost má pro plazy jedinou výhodu – zachování života. To ale není vždy možné ani bez další účasti dravců. Plazi se velmi neradi rozcházejí se svými ocasy. Samozřejmě existují docela plachí jedinci, kteří při mírném stresu shazují ocas, ale v celé rozmanitosti druhů je jich docela dost.

Vědecký konzultant a autor fotografií: Andrey Lvovich Zatoka, zoolog a specialista na exotická zvířata, kurátor zoo Cobra-Mobra.

Odkazy na studie a materiály o nich:

Ještěrky patří do stejné čeledi jako hadi. To znamená, že ještěrky jsou také plazi – studenokrevní plazi s kůží pokrytou šupinami. Na rozdíl od hadů, kteří mají pouze jedno dlouhé tělo zakončené malou hlavou, je však tělo ještěrky rozděleno na tři části: hlavu, tělo a ocas.

Ještěrky jsou velmi zajímavá zvířata. Často je lze spatřit na skalách, kde leží a vyhřívají se na slunci. Pokud je náhodou vyděsíte, okamžitě utečou. A pokud chcete ještěrku chytit a šlápnout jí na ocas, nechá vám ho a uteče. To neznamená, že ještěrky mají špatně uchycený ocas nebo že je nebolí, když se utrhnou. Proto opouštějí ocas, protože je to bolí. Pokud vezmete ještěrku do rukou a jemně ji zatáhnete za ocas, aniž byste ji zranili, ocas jí nespadne. Jakmile ale ještěrka ucítí bolest, zvláštní svaly v jejím těle se okamžitě stáhnou a ocas spadne. Tato schopnost se nazývá obranná reakce. Takto unikají ještěrky před nepřáteli, kteří je většinou chytají za svíjející se ocas. Ztráta ocasu je pro ještěrka samozřejmě bolestivá, protože jí pomáhá udržovat rovnováhu a pozici v prostoru. Po tomto však ještěři nezůstanou bez ocasu po zbytek svého života a brzy jim narostou nové ocasy, stejně dlouhé, přesné kopie těch ztracených.

Regenerace je v různé míře charakteristická i pro ostatní živočichy. Hvězdice dokáže zregenerovat například rejnok ukousnutý krabem nebo humrem. Zajímavé je, že poškozený paprsek se může nějakou dobu kroutit a plazit. Proč se to děje? Dokud je v krvi kyslík, svaly a nervová zakončení nadále fungují.

Pohyb useknuté končetiny je druh obrany. Pozornost dravce je rozptýlena, nedokáže pochopit, kde se jeho kořist pohybuje, a je nucen se zastavit, aby ji prozkoumal. Zaváhání často stačí k tomu, aby ještěrka utekla. Vyhraje tedy další den svého života, i když bez ocasu!

Většina ještěrek se živí hmyzem. Chytají je za letu svými dlouhými jazyky. I když ještěrky mají zuby, téměř je nepoužívají ke žvýkání potravy, ale polykají ji celou.

Zajímavé je, že drobné zoubky mají i malí ještěři, kteří se ještě nenarodili a stále sedí ve vajíčku. Nad horní čelistí jim vyrůstají speciální takzvané „vaječné zuby“. Jsou navrženy tak, aby umožnily novorozeným ještěrkám prorazit skořápku a vylézt ven. Pak ale tyto zuby zmizí a na jejich místě vyrostou nové, normální zuby.

Různé druhy ještěrek (a je jich asi tři tisíce) se rozmnožují různými způsoby. Některé kladou vajíčka a zahrabávají je do země nebo je schovávají do kmenů padlých poloshnilých stromů, jiné rodí živá mláďata.

Ještěrky žijí velmi krátce, pouhé dva až tři roky. Je pravda, že je znám případ, kdy ještěrka žila v zajetí dvacet pět let, ale to se stává velmi zřídka.

Tento text je informační list.

Pokračování na litrech

Přečtěte si také

Ourobor (had kousající si vlastní ocas)

Ourobor (had kousající se do ocasu) Ourobor jako emblém smrti (od George Withere’s A Collection of Emblems, Ancient and Modern, 1635) Nejzřetelnější význam symbolu souvisí s pojetím času: plynutí času je doprovázeno zničením, protože minulost se zdá

Pohádkový ocas

Fairy Tail Kombinace jasných barev neonových stínů použitých v tomto make-upu vytváří skutečně ohromující efekt a kamínky dodávají vašemu vzhledu další šmrnc K vytvoření Fairy Tail makeupu budete potřebovat: oranžovo-červené a žluté poloneonové stíny;

Proč páv roztahuje ocas?

Proč páv roztahuje ocas? Páv je známý svým nádherně krásným ocasem. Ale ve skutečnosti je jeho ocas velmi obyčejný a vůbec ne krásný. A ta stopa peří, kterou mnozí považují za paví ocas, vyrůstá z jeho hřbetu a nazývá se

Jsou ještěrky jedovaté?

Jsou ještěrky jedovaté? Na světě je jen málo zvířat, která mají tak děsivý vzhled jako někteří ještěři! Přesto z více než 2500 XNUMX druhů ještěrek jsou pouze dva druhy skutečně jedovaté. To je monstrum Gila, které žije v amerických pouštích, a ještěrka korálková z Mexika. Ještěrky –

Kdo jsou ještěrky?

Kdo jsou ještěrky? Ještěrky patří do třídy plazů, kam patří také krokodýli, želvy a hadi. Existuje asi tři tisíce druhů ještěrek. Typický ještěr má čtyři nohy, krátké tělo a dlouhý ocas. Všechny ještěrky mění své váhy

Proč má kometa ohon?

Proč má kometa ohon? Když se podíváte na kometu dalekohledem, všimnete si, že má „hlavu“ a „ocas“. “Hlava” je velký oblak zářícího plynu nazývaný epicentrum komety. Epicentrum může dosáhnout průměru více než 1 609 300 kilometrů. Tyto plyny

Proč má páv tak nádherný ocas?

Proč má páv tak nádherný ocas? Často slýcháme výrazy: „Hrdý jako páv“ nebo „Samýslý jako páv“. Vznikly, protože se každému zdá, že páv má velkou radost z předvádění svého nádherného ocasu, nádherné

Ještěrky

Ještěrky Ještěrky (Lacertilia s. Sauria) jsou plazi s řitním otvorem v podobě příčné štěrbiny (Plagiotremata), s párovým kopulačním orgánem, se zuby mimo buňky; obvykle opatřeny předním pásem a mají vždy hrudní kost; ve většině případů se 4 končetinami, ale někdy i se dvěma popř

Chvost

Ocas Ocas, víceméně samostatná a pohyblivá zadní část těla obratlovců, plnící různé funkce. U ryb není ocasní oblast ostře oddělena od těla a je zpravidla vybavena silnou ploutví – hlavním orgánem pohybu. U suchozemských obratlovců

Víceocasí ještěři

Víceocasí ještěři Vzhledem k tomu, že ocas má pro ještěrka významnou hodnotu a jeho ztrátu je obtížné nahradit, ještěrka se mu snaží všemožně vyhýbat. V přírodě se stává, že ještěrka, u které již začal proces autotomie, nějak zvládne

Jedovaté ještěrky

Jedovatí ještěři Mezi plazy nejsou jediní, kteří získali jed hadi. Existují také jedovatí ještěři. Toto jsou monstra Gila, jedinečná skupina ještěrů, kteří tvoří nezávislou rodinu skládající se pouze ze dvou druhů: monstrum Gila a monstrum Escorpion. Nacházejí se v pouštích Mexika a na jihu

Ještěrky

Ještěrky Každý ví, jak vypadá ještěrka. Málokdo ale ví, že ještěrky jsou nejstarší skupinou žijících plazů. Ano, ano, ještěrky jsou starší než krokodýli, starší než želvy, starší než slavná tuatara. První ještěři se na Zemi objevili v permském období, asi 250

OCAS

OCAS Ocas – ocasní kořen ocasu – vlněné zavěšení kořene ocasu na spodní straně ocasu (ocasní pero) – ocasní pero na jednu stranu zvednuté nahoru –