Egy meglepő fordulatokban bővelkedő evolúciós példa

A nyílméregbékák nem tudják maguk előállítani saját mérgüket, hangyáktól orozzák el ezt. A mérgező békák különféle alkaloidokat választanak ki, hogy ezekkel a mérgekkel védekezzenek a ragadozók ellen. Mivel önállóan képtelenek alkaloidokat szintetizálni, ezért szigorú diétát tartanak: specifikus, alkaloidokban gazdag hangyákat fogyasztanak, hogy fenntartsák védekező képességüket.

A tudósok már régóta tudják, hogy a békák mérgük előállításához hangyák, bogarak, illetve ezerlábúak fogyasztására vannak utalva, noha a fogságban tartott nyílméregbékák évekig megőrzik bőrükben alkaloidjaikat. További mennyiséget azonban nem tudnak előállítani a megfelelő hangyák elfogyasztása nélkül. A fogságban tartott és kizárólag léggyel táplált békák például nem választanak ki alkaloidokat.

Valerie Clark a Cornell Egyetemről munkatársaival most föltárta a konvergens evolúció két példáját két különböző kontinensen élő békák és hangyák esetében. A konvergens evolúció az a folyamat, amikor nem közeli rokon élőlények egymástól függetlenül, különálló ökoszisztémákban fejlődve hasonló tulajdonságokra tesznek szert. A tanulmány a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban jelenik meg hamarosan.

Először is mindkét kontinensen ki kellett fejlődniük nagymennyiségű alkaloidot tartalmazó hangyáknak, megteremtve annak lehetőségét, hogy kialakuljanak olyan békák, amelyek képesek ezeket az alkaloidokat a bőrükbe beépíteni.

Azután a békáknak rezisztenciát kellett kifejleszteniük az alkaloidokkal szemben. Ahelyett, hogy kiköpték volna a hangyákat vagy átengedték volna az alkaloidokat a szervezetükön, a békák képessé váltak benntartani hangyavacsorájukat. Ezután kifejlesztették annak a módját, hogyan használják föl saját maguk az alkaloidokat.

Ráadásul mind a dél-amerikai, mind a madagaszkári békák úgy fejlődtek az evolúció folyamán, hogy figyelmeztető, „ne egyél meg” bőrszínezet alakult ki náluk, a több lépéses konvergens evolúció figyelemre méltó történetének végső lépéseként.

Egészen mostanáig a kutatók főként a dél-amerikai és az ausztráliai békákat tanulmányozták. De Clark és munkatársai kimutatták, hogy a madagaszkári békáknak ugyanolyan táplálékra van szükségük, hogy mérgezők legyenek.

A Mantella nembe tartozó 21 béka gyomortartalmát megvizsgálva azt tapasztalták, hogy az alkaloidokban gazdag hangyák teszik ki táplálékuk akár 67 százalékát.

Még egy érdekesség: az egyik békában nikotint is találtak. Ezt növények termelik, és néha előfordul a nikotintartalmú növényeket fogyasztó állatokban. Idáig azonban nem találtak egyetlen nikotint szintetizáló növényt sem azon a területen, ahol ezt a békát (Mantella baroni) befogták. A kutatók első ízben figyelték meg a jelenséget, és nem tudják biztosan, hogyan került a béka szervezetébe ez a vegyület. Clark szerint azonban „ez az egyik legmeggyőzőbb bizonyítéka annak, hogy igenis létezik a növény–rovar–béka tápláléklánc”.