A természet talán legfontosabb „parancsa” a szaporodás, a gének továbbadásának biztosítása. Amire ilyenkor mindenki gondol, a két ivarsejt egyesülése, vagyis az utód létrehozása azonban csupán az első lépés, a feladat azzal ér véget, hogy a leszármazottak is elérik az ivarérettséget. A jövőről való gondoskodás ettől kezdve már az ő feladatuk.
Az állatok – jócskán leegyszerűsítve – kétféle alapvető stratégiát alkalmaznak. Az egyik a nagy számok törvényére épít, és olyan sokaságban hozza létre az utódokat, amekkorából a szükséges mennyiség mindenképpen életben marad. A másik nem bízik a vakszerencsében, és inkább a gondoskodás rögösebb, ámde biztonságosabb útját választja.
Utóbbi általában az állatvilág rendszertanilag magasabb rendű képviselőire jellemző, a csúcson a madarakkal, az emlősökkel, a tetején pedig – minden elfogultság nélkül – az emberrel. Ha viszont arra vagyunk kíváncsiak, hogyan alakulhatott ki az úgynevezett utódgondozási viselkedés az állatvilágban, akkor nem a csúcson kell keresgélnünk. A választ azok az állatok adhatják meg, amelyeknél egy csoporton belül, de fajoktól függően van meg, vagy hiányzik ez a viselkedés.
Ők pedig a kétéltűek, e körön belül is az úgynevezett farkos kétéltűek, a gőték és a szalamandrák. Egy nemzetközi kutatócsoport, köztük a Debreceni Egyetem és az ELKH Ökológiai Kutatóközpont munkatársaival közel kétszáz faj utódgondozását vizsgálta meg, az eredményeikről beszámoló tanulmány a közelmúltban jelent meg a Scientific Reports folyóiratban. Dr. Vági Balázs evolúcióbiológussal, a Debreceni Egyetem tudományos munkatársával, a tanulmány vezető szerzőjével beszélgettünk.
Nincsenek hálószobatitkaik
A legtöbb kétéltűt két nagy csoportba soroljuk, a békák alkotják a farkatlan, a szalamandrák és gőték a farkos kétéltűek rendjét. A gőte és a szalamandra elnevezés valójában nem rendszertani, hanem csak életmódbeli különbséget takar, ezért a kutatók egy kalap alá vették a vizsgált csaknem kétszáz gőte- és szalamandrafajt. Azért őket választották, mert náluk megvannak az utódjukat gondozó és a nem gondozó fajok, és a gondozás formái kevésbé bonyolultak, mint a békáknál.
A farkos kétéltűek utódgondozása a peték őrzésében nyilvánul meg, ami a néhány elevenszülő faj kivételével egyeseknél megfigyelhető, másoknál nem. Olyan »kezdeti állapotot« mutatnak tehát, amiért remek modellcsoport az utódgondozás evolúciós gyökereinek tanulmányozásához
– mondja a 24.hu-nak Vági Balázs. Hozzáteszi: a fő kérdés az volt, hogy melyik szülő, és miért épp ő vállalja magára a feladatot.
A vizsgált kétszáz faj nagyjából fele gondozta a petéket, és mint kiderült, a megtermékenyítés módja határozza meg, hogy az apa vagy az anya marad-e az utódokkal. Ez nyilván némi magyarázatra szorul, a kétéltűek párzása ugyanis nem éppen úgy működik, hogy abból szaftos hálószobai pletykák kerekedhetnének.
Kinek éri meg és miért?
Az evolúciósan ősi, de ma is élő fajok úgynevezett külső megtermékenyítést alkalmaznak: a nőstény leteszi a petéit egy alkalmas helyre, majd a hím megtermékenyíti azokat. Ez lehetett a „régi, eredeti” módszer, és ez esetben mindig az apa az, amely óvja, védi a petéket. A hím ilyenkor territoriális viselkedést mutat, és további előnyökhöz jut, amennyiben több nőstény is rábízza az apaságot azzal, hogy az ő területén rakja le a petéit.
A másik lehetőség, amikor a hím helyezi el úgynevezett spermatokját, amit a nőstény a kloákájával felszippant, a megtermékenyülés így az ő testében megy végbe, és ezzel együtt az utódgondozást is felvállalja. Elűzi a ragadozókat, a kannibalizmusra hajlamos fajtársakat, tisztogatja az apró burkokat, kiválogatja az esetlegesen megfertőzötteket stb. Ők a „modernebb” fajok képviselői, és ma már a többséget alkotják.
Valamikor a múltban tehát változni kezdett a megtermékenyítés módja, és mára átbillent az arány. Ezzel párhuzamosan pedig az utódgondozásra is egyre inkább az anyák vállalkoznak
– mondja az evolúcióbiológus.
Miért? A kutatók arra a megoldásra jutottak, hogy annak a szülőnek éri meg plusz munkát befektetni, gondozással növelni a peték kelési esélyét, amelyik biztosabb abban, hogy a növekvő utódok valóban tőle származnak. A pár másik, „nem gondozó” fele mehet további szerelmet keresni, ő így növeli génjei átadásának esélyét.
Belső megtermékenyítésnél ugye nem kérdés az anya „személye”, ráadásul ilyenkor a nősténynek lehetősége van számára optimális helyszínt választani bölcsőnek. Ez oda vezetett, hogy egyes fajok már a szárazföldre rakják petecsomóikat, viszont ezek túlélésének biztosításához nagy szükség van az anya általi gondozásra.
Elsők a szárazföldön
Itt és most ennyit a szűken vett tanulmányról, de Vági Balázst nem engedhetjük el úgy, hogy ne faggassuk még egy kicsit történetünk főszereplőiről. A mai kétéltűek ugyanis ha áttételesen is, de élőben modellezik az evolúció egy fontos lépését, sőt újra meg is lépik: némelyek közülük újra meg újra elhagyják a vizet.
Általában – bár rendszertanilag némileg félrevezető módon – őskétéltűeknek nevezzük azokat az első gerinceseket, amelyek meghódították a szárazföldeket valamikor a földtörténeti devon és karbon időszak határán, nagyjából 360 millió évvel ezelőtt. A vízben szaporodtak, de már a szárazföldön is kiválóan boldogultak négy lábukon, ők alkotják minden ma élő emlős, madár, hüllő és kétéltű ősét.
A jelenkor kétéltűi már egészen mások. Amit a múltban átmeneti állapotnak tekinthettünk, az mai formájában nem valami őskövület, hanem az állatok számára kétségkívül előnyös stratégia
– mondja a 24.hu-nak Vági Balázs.
Kevés kivételtől eltekintve életük a vízben kezdődik: a petéből való kibújásuk után, az úgynevezett lárvaállapotban kopoltyúval lélegeznek. Később kialakul a tüdejük, és elhagyják a vizet, de a nedvességtől elszakadni soha nem tudnak. A bőrük nem szigetel olyan tökéletesen, mint például a miénk, többféle anyag áramlik rajta ki és be, hamar túlhevülnek, kiszáradnak, magyarán erős kölcsönhatásban állnak a külvilággal.
A kétlaki élet előnyei
Egyes fajok egész életüket a víz közelében, részben vízben töltik. Amelyek eltávolodnak tőle, jellemzően éjszaka vagy eső után, magas páratartalom esetén mozognak, és a szaporodáshoz mindenképpen visszatérnek a vízhez. És miért éri meg nekik ez a kétlakiság? Merthogy nagyon is sikeresek, a békák például az egyik legelterjedtebb állatcsoport a Földön.
Az ebihalak olyan kiszáradó, átmeneti víztestekben élnek, alig akad versenytársuk és ragadozójuk, míg táplálékul szolgáló alga, növényi törmelék és a többi viszont annál több. Tipikus vízi állatok, halak, rákok az ilyen vizekben épp időszakosságuk miatt nincsenek, ám mire a pocsolya kiszárad, az ebihalból béka lesz, és tüdőre vált. Óriási előny ez az erőforrásokért folyó versenyben, és a víz ráadásul védelmet is nyújt az időjárás változásaival szemben.
Itt jön a képbe, amire fentebb már utaltunk: egyes kétéltűek mégis a szárazföldön rakják le a petéiket – patakok, tavak partján, víz fölé nyúló sziklákon, fatörzseken, ahonnan a kikelő porontyok belepottyannak a vízbe.
Illetve többeknél az utódok ki is hagyják a lárvaállapotot. Ezzel a gyakorlattal egyesek elkezdtek függetlenedni a víztől (elszakadni még egyikük sem tudott), a nagyobb „szabadság” pedig újabb élőhelyek meghódítását teszi lehetővé: esőerdők lombkoronáját, barlangokat – hangzanak a kutató példái. Mindkét környezet viszonylag stabil és páradús, de akkor is nagy lépés a pocsolyákhoz, tavakhoz, vízfolyásokhoz képest.
Nagy veszélyben vannak
Már ha hagyjuk. Az érem másik oldala ugyanis, hogy az emberi tevékenység hatására a kétéltűek mára a legveszélyeztetettebb állatcsoporttá váltak – jórészt épp kétlakiságuk okán. Ugyanúgy megsínylik a vizek, mint a szárazföldi élőhelyek sérülését, a szélsőséges aszályok, a tavaszi csapadék elmaradása vagy a „bölcsők” gyors kiszáradása pedig valóságos tragédia.
Félig áteresztő bőrük okán a szennyezőanyagok is pusztítóbbak a számukra, és a rajzóspórás (kitrid) gomba mellett a szalamandrákat egy rájuk specializálódott, rokon gombafaj is támadja. A fenyegetésekre válaszul az Európai Unióban és az Egyesült Államokban a fajok legtöbbjének kereskedelmét betiltották, és örvendetes hír például a foltos szalamandra egyetlen budapesti élőhelyének védetté nyilvánítása is.
De félő, hogy kevés. Az ember elképesztő arányú környezetátalakító tevékenysége több fronton pusztítja a kétéltűeket, eddig remekül bevált alkalmazkodási stratégiáik egyre inkább hátránnyá válnak a változó körülmények közepette.
