紅眼樹蛙胚胎如何在幾秒鐘內(nèi)孵化
當(dāng)它們受到捕食性樹木的攻擊時,紅眼樹蛙胚胎必須在幾秒鐘內(nèi)逃脫,否則就有可能成為午餐。然而,大多數(shù)青蛙胚胎需要數(shù)小時才能孵化。受到樹蛙快速涌現(xiàn)的吸引,波士頓大學(xué)和史密森熱帶研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),分鐘的逃避學(xué)家迅速從他們的鼻子中釋放出蛋膜降解酶,消化了結(jié)構(gòu)中的一個小孔,逃逸者可以通過這個小洞蠕動自由。
在一個濕潤的果凍的情況下,大多數(shù)分鐘的青蛙胚胎花時間從保護(hù)涂層中出來; 但不是樹棲Agalychnis callidryas(紅眼樹蛙)的產(chǎn)卵。當(dāng)雞蛋發(fā)現(xiàn)自己受到掠食性蛇的攻擊時,這些小胚胎可以在短短6s內(nèi)從卵中迸發(fā)出來,然后在下面的水中安全下降。
美國波士頓大學(xué)的Karen Warkentin說:“這種逃避孵化是逃避真正重要捕食者的機(jī)制。” 但她不確定小動物是如何逃脫的。解釋說,大多數(shù)青蛙胚胎通過從頭部的孵化腺中釋放酶來釋放自身,從而緩慢降解卵膜,Warkentin認(rèn)為樹蛙胚胎不太可能采用相同的方法,因為孵化過程如此迅速,卵膜仍然很大完整。她回憶說:“我們看到他們四處亂竄,我們以為他們會以某種方式突破雞蛋”。因此,當(dāng)巴拿馬史密森尼熱帶研究所的Mark Seid接觸到高速攝像機(jī)時,Warkentin抓住機(jī)會揭開了樹蛙胚胎的神秘面紗。逃脫細(xì)節(jié)。Warkentin和她的同事發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn),即逃避現(xiàn)實的胚胎迅速從他們的鼻子中釋放出蛋膜降解酶,消化了結(jié)構(gòu)中的一個小洞,小小的逃脫者可以自由地蠕動。實驗生物學(xué)雜志。
幸運的是,Warkentin和Seid沒有任何困難從附近的實驗池塘收集新鋪設(shè)的青蛙產(chǎn)卵,并且可以通過無法看到的樹葉進(jìn)行收獲。然后兩人讓卵子發(fā)育5天,然后輕輕刺激它們以引發(fā)突破。“我們觀察到的第一個也是最有趣的行為之一就是搖晃”,克里斯蒂娜·科恩回憶道,他還注意到胚胎在卵膜破裂前反復(fù)打開并閉嘴。“在這之后......你看到流體開始從膜中位于胚胎口部前方的位置泄漏出來”,Cohen說道,他回憶起胚胎在蠕動之前是如何通過將它的鼻子塞到它上來堵塞破裂的。通過爭取自由。胚胎在膜上形成一個洞,甚至沒有觸及它。“一旦我們看到了,
“我們想出了這個非常低技術(shù)的實驗”,科恩說,她描述了她們在顫抖之后將胚胎旋轉(zhuǎn)到雞蛋周圍幾秒鐘以找出破裂形成的位置:“如果你不知道” “在合適的時間進(jìn)行操作它不起作用”,科恩說。然而,當(dāng)她完美地定時旋轉(zhuǎn)時,在胚胎的鼻子最初所在的位置附近的膜上出現(xiàn)了一個洞。胚胎必須從頭部某處釋放酶,以從蛋膜中釋放自己。
通過掃描電子顯微鏡搜索胚胎頭部表面的孵化腺,科恩成功地將緊密堆積的腺體簇放在胚胎的鼻子上。然后,她煞費苦心地收集了胚胎孵化前細(xì)胞的詳細(xì)掃描透射電子顯微鏡圖像,以及蝌蚪成功分解后的圖像。“得到那些圖像確實是很多工作”,Warkentin回憶說,當(dāng)圖像顯示孵化腺囊泡在孵化前幾秒釋放出來時,科恩的耐心最終得到了回報。
因此,紅眼樹蛙胚胎通過在一個特定位置集中在鼻子上的孵化腺迅速釋放酶來破壞蛇類捕食者,從而使卵膜破裂并產(chǎn)生一個孔徑,胚胎可以在幾秒鐘內(nèi)蠕動,并且 - 為生存而競標(biāo)
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