紅眼樹(shù)蛙胚胎如何在幾秒鐘內(nèi)孵化
當(dāng)它們受到捕食性樹(shù)木的攻擊時(shí),紅眼樹(shù)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(shí)才能孵化。受到樹(shù)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?gòu)乃麄兊谋亲又嗅尫懦龅澳そ到饷?,消化了結(jié)構(gòu)中的一個(gè)小孔,逃逸者可以通過(guò)這個(gè)小洞蠕動(dòng)自由。
在一個(gè)濕潤(rùn)的果凍的情況下,大多數(shù)分鐘的青蛙胚胎花時(shí)間從保護(hù)涂層中出來(lái); 但不是樹(shù)棲Agalychnis callidryas(紅眼樹(shù)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(shí),這些小胚胎可以在短短6s內(nèi)從卵中迸發(fā)出來(lái),然后在下面的水中安全下降。
美國(guó)波士頓大學(xué)的Karen Warkentin說(shuō):“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(dòng)物是如何逃脫的。解釋說(shuō),大多數(shù)青蛙胚胎通過(guò)從頭部的孵化腺中釋放酶來(lái)釋放自身,從而緩慢降解卵膜,Warkentin認(rèn)為樹(shù)蛙胚胎不太可能采用相同的方法,因?yàn)榉趸^(guò)程如此迅速,卵膜仍然很大完整。她回憶說(shuō):“我們看到他們四處亂竄,我們以為他們會(huì)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(shí),Warkentin抓住機(jī)會(huì)揭開(kāi)了樹(shù)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(shí)的胚胎迅速?gòu)乃麄兊谋亲又嗅尫懦龅澳そ到饷福私Y(jié)構(gòu)中的一個(gè)小洞,小小的逃脫者可以自由地蠕動(dòng)。實(shí)驗(yàn)生物學(xué)雜志。
幸運(yùn)的是,Warkentin和Seid沒(méi)有任何困難從附近的實(shí)驗(yàn)池塘收集新鋪設(shè)的青蛙產(chǎn)卵,并且可以通過(guò)無(wú)法看到的樹(shù)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(gè)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(kāi)并閉嘴。“在這之后......你看到流體開(kāi)始從膜中位于胚胎口部前方的位置泄漏出來(lái)”,Cohen說(shuō)道,他回憶起胚胎在蠕動(dòng)之前是如何通過(guò)將它的鼻子塞到它上來(lái)堵塞破裂的。通過(guò)爭(zhēng)取自由。胚胎在膜上形成一個(gè)洞,甚至沒(méi)有觸及它。“一旦我們看到了,
“我們想出了這個(gè)非常低技術(shù)的實(shí)驗(yàn)”,科恩說(shuō),她描述了她們?cè)陬澏吨髮⑴咛バD(zhuǎn)到雞蛋周?chē)鷰酌腌娨哉页銎屏研纬傻奈恢茫?ldquo;如果你不知道” “在合適的時(shí)間進(jìn)行操作它不起作用”,科恩說(shuō)。然而,當(dāng)她完美地定時(shí)旋轉(zhuǎn)時(shí),在胚胎的鼻子最初所在的位置附近的膜上出現(xiàn)了一個(gè)洞。胚胎必須從頭部某處釋放酶,以從蛋膜中釋放自己。
通過(guò)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(fèi)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(shí)是很多工作”,Warkentin回憶說(shuō),當(dāng)圖像顯示孵化腺囊泡在孵化前幾秒釋放出來(lái)時(shí),科恩的耐心最終得到了回報(bào)。
因此,紅眼樹(shù)蛙胚胎通過(guò)在一個(gè)特定位置集中在鼻子上的孵化腺迅速釋放酶來(lái)破壞蛇類(lèi)捕食者,從而使卵膜破裂并產(chǎn)生一個(gè)孔徑,胚胎可以在幾秒鐘內(nèi)蠕動(dòng),并且 - 為生存而競(jìng)標(biāo)
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