Badanie ujawnia wskazówki dotyczące różnic płciowych u płazów oraz ich zdolności przestrzennych
Większość badań nad różnicami płci i umiejętnościami nawigacyjnymi prowadzono w laboratoriach z udziałem kilku gatunków ssaków modelowych. Jednak wyjaśnienie, w jaki sposób poznanie przestrzenne ewoluowało u zwierząt, wymaga badania różnych grup zwierząt w ich naturalnym środowisku. „Płazy wykazują dużą zmienność pod względem strategii rozrodczych i ról rodzicielskich”, wskazuje Andrius Pašukonis, koordynator finansowanego przez UE projektu FrogsInSpace. Na przykład u niektórych gatunków samce zajmują się potomstwem, a samice wędrują w poszukiwaniu partnera. Odmienne historie życia blisko spokrewnionych gatunków płazów pozwalają nam testować kontrastujące hipotezy na temat tego, jak umiejętności nawigacyjne ewoluowały i różnicowały się pomiędzy różnymi płciami i gatunkami”.
Słabo zbadane płazy podważają podręcznikowe tezy
Dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie” Pašukonis skupił się na żabach z rodziny drzewołazowatych – grupie małych żab z lasów deszczowych o złożonych zachowaniach rodzicielskich i dobrze rozwiniętych zdolnościach nawigacyjnych. Badacz opisał skomplikowaną zależność wskazującą na powiązanie różnic płci i wzorców ruchowych z zachowaniami rodzicielskimi żab z rodziny drzewołazowatych. U gatunków, u których samce pełnią obowiązki rodzicielskie, przemieszczają się one więcej, ponieważ transportują i roznoszą kijanki. U gatunków, w których kijankami opiekują się samice, mają one większe zasięgi domowe i wykonują bardziej złożone ruchy niż samce. Stypendysta programu porównał następnie zdolności nawigacyjne samców i samic, przenosząc żaby poza ich rodzime terytorium i śledząc ich ruchy w drodze powrotnej. „Wyniki naszego badania wydają się przeczyć powszechnie akceptowanej hipotezie, zgodnie z którą różnice płciowe w strategiach reprodukcyjnych są analogiczne do różnic płciowych w zdolnościach przestrzennych. Ustaliliśmy, że role rodzicielskie żab z rodziny drzewołazowatych nie determinowały różnic płciowych w umiejętnościach nawigacyjnych”, wyjaśnia Pašukonis. Ogólnie rzecz biorąc, opieka nad potomstwem wydaje się kształtować zachowanie i ruchy rodzica, które są niezbędne, aby zrozumieć, jak zwierzęta dostosowują się do środowiska i wchodzą w interakcje z nim. „Wydaje się, że hormony płciowe również w dużym stopniu wpływają na zachowania przestrzenne płazów, podobnie jak w przypadku ssaków”, dodaje Pašukonis. „Większa eksploracja i większa dokładność nawigacji może być efektem ubocznym wyższego poziomu testosteronu”.
Badanie molekularnych podstaw zachowań przestrzennych
Chociaż płazy są kluczowe dla zrozumienia ewolucji poznania kręgowców, mechanizmy neuronalne leżące u podstaw ich zachowań przestrzennych pozostawały do tej pory niewyjaśnione. „Odkryliśmy, że neuroanatomy (płaszcz), obszar mózgu odpowiedzialny za poznanie przestrzenne u ssaków, jest także aktywowany u żab z rodziny drzewołazowatych podczas eksploracji nowego środowiska w warunkach laboratoryjnych”, podkreśla Pašukonis. Inne rejony przodomózgowia były jednak aktywowane, gdy żaby szukały drogi do domu w warunkach naturalnych. Zdaniem badacza te wstępne ustalenia wskazują, że pomimo bardzo dalekiego pokrewieństwa ze ssakami żaby dzielą z nimi neuronalne mechanizmy zachowań przestrzennych. Jednak mechanizmy pozwalające na skomplikowaną nawigację na duże odległości w warunkach naturalnych mogą być specyficzne dla płazów i przypuszczalnie wyewoluowały niezależnie. „Odkryliśmy też, że podobnie jak ssaki, żaby z rodziny drzewołazowatych wykorzystują do nawigacji elastyczną pamięć przestrzenną. Takie zdolności poznawcze były wcześniej uważane za unikalne dla ssaków i ptaków, natomiast nasze odkrycia to kwestionują”, zauważa Pašukonis. „Zrozumienie, w jaki sposób elastyczność poznawcza i zdolności umysłowe zwierząt były kształtowane przez ich środowisko, jest niezbędne, by przewidzieć, jak radzą sobie one w obliczu zmian środowiskowych”.
Słowa kluczowe
FrogsInSpace, nawigacja, płeć, płazy, żaby z rodziny drzewołazowatych, poznanie przestrzenne
