Zmiana koloru, wywołana przez hormony, ma prawdopodobnie na celu zapobieganie przypadkowemu kryciu się samców między sobą.
Kiedy co roku w Indiach i Azji Południowo-Wschodniej zaczynają padać pierwsze deszcze monsunowe, jeden z gatunków żab przechodzi niemal radykalną zmianę wyglądu. Tymczasowa zmiana koloru, wywołana przez hormony, sprawia, że samce żaby azjatyckiej (Duttaphrynus melanostictus) w ciągu kilku minut zmieniają kolor z czekoladowo-brązowego na cytrynowożółty.
Podczas gdy skóra samic pozostaje brązowa, samce przechodzą zmianę palety kolorów, aby przygotować się do błyskawicznej rundy szybkich randek. Naukowcy od dawna wiedzą, że zmiana koloru zbiega się z corocznym, intensywnym dwudniowym okresem godowym, ale dopiero niedawno potwierdzili jej konkretną funkcję.
W ramach badań naukowcy z wiedeńskiego ogrodu zoologicznego Schönbrunn wydrukowali w 3D żaby, niektóre brązowe, a inne żółte, i umieścili je wśród prawdziwych żab, które gromadziły się w celu kopulacji. Odkryli, że samce żab w dużej mierze ignorowały żółte modele, ale często próbowały kopulować z brązowymi, które odpowiadały kolorowi, jakiego oczekiwały od samic. Naukowcy próbowali zmieniać inne czynniki, takie jak waga, rozmiar i nasycenie koloru modeli żab, ale nic innego nie wydawało się mieć wpływu na modele, które najbardziej przyciągały samce żab.
Naukowcy twierdzą, że sugeruje to wyraźnie, iż ropuchy są naturalnie kodowane kolorami, aby uniknąć wszelkich przypadków pomylenia tożsamości. Podczas gdy samce innych gatunków często wykazują jaskrawe kolory, aby przyciągnąć samice, te ropuchy wydają się żółknąć jak sygnalizacja świetlna, aby wysłać sygnał odstraszający inne samce.
„W gatunkach rozmnażających się w sposób eksplozyjny błędne pary są powszechne” – twierdzi Susanne Stückler, współpracownik naukowy zoo w Schönbrunn, która kierowała badaniami. Ponieważ okres rozrodczy jest tak krótki, ropuchy muszą bardzo szybko znaleźć partnera. Konkurencja jest zaciekła, zwłaszcza że samice są rzadkością.
Stückler twierdzi, że w swoim zapale samce mogą próbować kopulować z innymi samcami, z niewłaściwymi gatunkami żab, z rybami, a nawet z przedmiotami nieożywionymi. „Sugeruje to, że znalezienie odpowiedniego partnera może być trudne w takich warunkach gęstości populacji i stresu” – twierdzi Stückler. „Ubarwienie wydaje się być ewolucyjnym rozwiązaniem tego problemu”.
Tego typu badania mogą zmienić sposób, w jaki naukowcy postrzegają ewolucję koloru w drzewie życia zwierząt, twierdzi Rayna Bell, konserwator herpetologii z Kalifornijskiej Akademii Nauk, która nie brała udziału w badaniu.
„Nie jest to pierwsze badanie pokazujące tego typu sygnalizację u żab, ale to, co wydaje mi się naprawdę interesujące, to fakt, że może ono zmienić sposób, w jaki interpretujemy sygnały kolorystyczne, nawet w grupach, które uważamy za dobrze poznane, w tym w bardziej charyzmatycznych przykładach, takich jak ptaki lub motyle” – stwierdziła Bell. „Zwrócenie uwagi na mniej zbadane zwierzęta może dostarczyć nowych pomysłów, które skłonią nas do ponownej oceny tego, co uważaliśmy za pewnik na temat procesów sygnalizacji w ogóle”.
W przeciwieństwie do innych zwierząt, takich jak ośmiornice i kameleony, które mogą zmieniać kolor w ciągu kilku sekund, samce ropuch potrzebują około 10 minut, aby stać się żółte. Wynika to z faktu, że proces ten jest napędzany przez hormony, a nie przez komórki skóry kontrolowane bezpośrednio przez nerwy. Żółty odcień utrzymuje się do dwóch dni, po czym znika i zmienia się w brązowy.
Jak się zmieniają? Pod skórą żab znajdują się warstwy wyspecjalizowanych komórek zwanych chromatoforami. Niektóre zawierają ciemne pigmenty, inne żółte i czerwone, a trzeci rodzaj odbija światło jak małe lusterka. Hormony stresu, takie jak adrenalina, wydają się powodować, że organizm żab reorganizuje pigmenty i przechyla te odblaskowe płytki.
Zmiana koloru może wydawać się wyjątkowym przypadkiem współpracy w naturze. Jednak żaby nadal konkurują ze sobą.
„Walczą, kopią i próbują przepędzić inne samce”, które już próbują się rozmnażać, powiedział Stückler. „Czasami kilka samców próbuje [ko pulować jednocześnie z] tą samą samicą, tworząc „kulki godowe”, co może nawet doprowadzić do utonięcia samicy”.
Zmiany klimatyczne mogą jeszcze bardziej napiąć i tak już burzliwe i precyzyjnie zsynchronizowane wydarzenie. Chociaż pora monsunowa trwa kilka miesięcy, azjatyckie ropuchy zwyczajne, podobnie jak wiele innych płazów, rozmnażają się w określonym okresie jednego lub dwóch dni na początku. Wynika to z faktu, że młode muszą się wykluć i rozwinąć jak najbardziej przed zimą, aby mieć większe szanse na przeżycie. Kiedy nadchodzą deszcze i zaczynają tworzyć się kałuże, ropuchy szybko się łączą w pary, a kijanki mają czas, aby przekształcić się w żaby, zanim ich siedlisko ponownie wyschnie.
Jednak zmiany wzorców klimatycznych zmieniają zarówno czas, jak i intensywność pory monsunowej, co może zakłócić i tak już niewielkie szanse wielu gatunków. Jeśli ropuchy składają jaja podczas krótkiego okresu deszczowego przed długim okresem słonecznych dni, „wszystkie jaja wyschną, a populacja zmniejszy się w kolejnych latach” – twierdzi K. V. Gururaja, ekspert ds. płazów z Instytutu Sztuki, Projektowania i Technologii Srishti Manipal w Indiach, współautor badania. Przetrwanie gatunków o eksplozji reprodukcyjnej, takich jak żaba azjatycka, może zależeć od ich zdolności do przystosowania się do zmian w przebiegu monsunu.
