Proč tato malá žába tak špatně skáče?

Ve chvíli, kdy dýňová ropucha vyskočí do vzduchu, se zdá možné všechno. Malá žába, která má velikost a barvu včely MoruškaNedělá mu problém odpálit se ze země. Když se ale dýňová ropucha začne zvedat, něco se zvrtne.

Tělo žáby se začne otáčet a její končetiny jsou zploštělé jako hvězdice. Pak spadne a nemilosrdně se převalí, dokud nedopadne na zadek nebo hlavu a nechtěně zastaví ozubená kola nebo záď.

„Někteří muži se prostě točí,“ předstíral Andre Confetti, postgraduální student brazilské federální univerzity v Paraná, pohybem prstu ve vzduchu nad voláním Zoom. „Někteří muži ano tohle je dodal Confetti a mával prsty v kruzích jako vodní kolo.

„Žáby se třepotají ve vzduchu, ve vesmíru,“ řekla Amber Singh, která se brzy stane magisterskou studentkou na Státní univerzitě v San Jose.

Ropucha dýňová, která je žábou, ale ne žábou, je při přistání svými skoky tak hrozná, že se její naprostá neschopnost stala předmětem vědeckého výzkumu. Tým výzkumníků z USA a Brazílie, který zahrnuje Confetti a Singh, tvrdí, že má odpověď: Malé kudrlinky jsou tak malé, že komůrky ve vnitřním uchu naplněné tekutinou, které řídí jejich vyrovnávací funkci, poněkud neefektivně, čímž eliminují odvážné malé hoopery. Během životnosti kolize přistání.

The papír Potvrzuje, že mnoho druhů dýňových ropuch patřících do rodu pulců se nazývá pažní kostTess Kondisová, výzkumnice z Carleton University v Kanadě, která se na výzkumu nepodílela, představuje „velmi neobvyklý skok s nekontrolovaným chováním při přistání“.

Nebo, jak řekla Confetti: „Něco nedělají správně.“

Není snadné být obratlovcem velikosti včely. Dýňové copánky dělaly evoluční kompromisy tak malé, jako je snížení počtu číslic na jejich nohách z pěti na tři. Žáby, které jsou proslulé svou vlhkostí, vysychají rychleji, když jsou mladé, řekl Rick Isner, funkční morfolog na univerzitě v Southern Illinois v Edwardsville a autor výzkumu. Někdy se ale vyplatí být malý: „Pro plechovku dýně je mravenec obrovské jídlo,“ řekl Eisner.

žáby se vyvinul Schopnost skákat dříve, než si vyvinou schopnost přistát, což znamená, že ne všechny žáby zvládly druhou část procesu. Eisner dříve dělal výzkum na skupině podobných neohrabaných žab, které skákaly dostatečně rozumně, ale přistály po transplantaci celého obličeje.

Když Marcio Bay, výzkumník na Federální univerzitě v Paraná v Brazílii, a autor článku našel Eisnerův výzkum na plovoucí žábě, poslal Eisnerovi e-mail ohledně dýňových šupin. Členové Pie Lab začali sbírat pulce a další miniaturní žáby z volné přírody, aby sledovali, jak skáčou a (pokoušejí se) přistát.

Dýňové žáby žijí nepolapitelným životem. Žáby žijí a živí se pod spadaným listím v brazilském Atlantickém lese, jehož velikost se zdvojnásobí, takže je extrémně obtížné je studovat. „Jsou to velmi malí a tajní stvoření,“ řekl Condez. „Většina našich znalostí o jejich chování pochází ze vzácných pozorování v terénu.“

Najít v Brazílii žáby velikosti hmyzu je náročný úkol. Přestože je ropucha dýňová stejně jasná jako shito, podestýlka se hemží neonovými houbami a dalším oranžově zbarveným životem. „Je velmi obtížné chytit se pod podestýlkou,“ řekl Confetti. „Hlavně pro mě, protože jsem barvoslepý.“

Místo toho museli vědci poslouchat volání žáby, které zní trochu jako cvrček. Zpátky v Pieově laboratoři vědci umístili každou žábu na zrcadlo obklopené nějakou bariérou a natočili jejich skákací úsilí. (Někteří museli být povzbuzeni jemným švihnutím zadečku.)

Když Eisner viděl záběry, vyprskl smíchy. Pak okamžitě spotřeboval problém po ruce. Žáby byly velmi daleko od poskakujících žab z rodokmenu žab, což znamenalo, že problém nebyl předků. Proč tedy nemohli přistát jedním skokem? „Nebyl to moment ‚Eureka‘,“ řekl Eisner. „Byl to moment ‚Co se to tu sakra děje?“

jemu připisováno: Rick Isner

Eisner pokračoval ve čtení velkého množství vědeckých prací, včetně jedné Předchozí zkušenost Vědci narušili vestibulární systémy rákosových žab, které jsou obvykle vynikajícími násypníky. Hacknuté žáby vykazovaly děsivě podobné problémy s přistáním jako tykvové žáby.

Eisnera napadlo, jestli problém se žábou dosáhl rozsahu. Organismy obratlovců jsou schopny udržet rovnováhu a orientovat se ve světě díky našemu vestibulárnímu systému: složitému systému tekutinou naplněných komor a kanálků v našem vnitřním uchu. Pohyb hlavy způsobuje, že tekutina zvaná endolymfa vytváří sílu, která odklání smyslové vláskové buňky a signály z našeho centrálního nervového systému, aby řídila naše držení těla a pohyb. Navzdory obrovskému rozsahu velikostí těl obratlovců zůstává velikost těchto kanálů poměrně konstantní. „Mezi žábou a člověkem nebo velrybou se nemění tolik, jak byste čekali,“ řekl Eisner.

Vědci se domnívali, že menší tělo ropuchy a menší lebka by mohly omezit velikost půlkruhových kanálků v jejich vnitřním uchu a zabránit tekutině uvnitř volně proudit. „Když vezmete trubici a uděláte ji menší a menší a menší, odpor vůči proudění tekutiny se zvyšuje,“ řekl Eisner.

David Blackburn, kurátor herpetologie ve Floridském muzeu přírodní historie, a Edward Stanley, vědecký pracovník muzea, provedli průřezový průzkum muzejních exemplářů 147 druhů žab, včetně těch největších (např. Goliášská žába), nejmenší žáby („v běhu pro nejmenší žáby jsou dva druhy žab,“ poznamenal Stanley) a dýňové žáby. Žáby byly drženy ve „standardní poloze žáby, poněkud tuhé a nepříliš pružné“, jak je popsal Stanley. Zabalil konzervované žáby do sáčků Ziploc s arašídy a otřel je svým milionovým strojem. Singh poté poskytl 3D modely půlkruhových kanálků žab z CT skenu.

Výsledná měření odhalila polokruhové kanály pažní kost Mini žáby dovnitř Bidofrin Byli to nejmenší dospělí obratlovci, což mělo za následek ztrátu kontroly motoru a tím chaotické přistání.

Vědci zvažovali další možná vysvětlení. Možná, že tříprsté nohy dýňových copánků při počátečním skoku sklouzly? Nebo snad jeho povislé listy měly připomínat spadané listí, aby oklamaly dravce při hledání svačiny? Videa neukázala tolik uklouznutí na vzletu žab, napsali vědci, a malé copánky nezůstaly nehybné tak dlouho, aby připomínaly list.

CT skeny také naznačovaly, že plexy si mohly vytvořit nějaké vnitřní kostěné štíty, aby byly bezpečnější při havárii. „Zdá se, že mají na sobě batoh, který je celý z kostí,“ řekl Stanley s odkazem na druh ropuchy dýňové. Brachycephalus ephippium. Dýňová ropucha však bude pravděpodobně spíše driblovat než skákat. Eisner navrhl, že skákání je s největší pravděpodobností úniková reakce, způsob, jak se rychle dostat z nebezpečné situace. Říká se, že být pohmožděný je lepší než být sežrán. Navíc: „Pokud máte velikost mouchy domácí, nemusíte se bát, že si zlomíte kosti,“ dodal Eisner.

Živé dýňové copánky v Brazílii atlantický les, Je to jedno z biologicky nejrozmanitějších míst na planetě. „Každá hora v jižní Brazílii má potenciál mít nový druh pažní kostřekl Sweets. „Nevíme jak moc pažní kost Máme to na zahradě.“

Ale 85 procent oblasti bylo odlesněno a to, co zůstalo, je značně roztříštěné. „Zajímalo by mě, o kolika z těchto druhů se kdy dozvíme, protože už zmizely,“ řekl Eisner.

Z Toad Pumpkin možná vyplývá, že ne všechno se musí vylepšovat. To, že jste v něčem špatní, neznamená, že byste to neměli dělat, zvláště pokud máte tajný kostěný batoh a toxické toxické žlázy. I když malý skok ropuchy z dýně je ekvivalentem lokomotivy kresba koněTo neznamená, že by neměl chodit nebo skákat nebo klopýtat, jak se mu zlíbí, ve vlhkém listí v mizejícím lese. Každý druh by měl mít právo velkolepě selhat, ale podle svých vlastních podmínek.

jemu připisováno: Rick Isner