Működésben az evolúció: tojásrakó gyíkok elevenszülésre térnek át

Új-Dél-Wales forró tengerparti síkságán a sárgahasú háromujjú szkink ( Saiphos equalis) nevű gyík tojást rak a szaporodáshoz. Ugyanakkor, az ehhez a fajhoz tartozó, az ország magasabban fekvő, hűvösebb hegyvidéki területein élő egyedek csaknem mindig elevenen hozzák világra utódaikat.

Mindössze két mai hüllőfaj ismeretes, amely mindkét szaporodási módot alkalmazza – egy másik szkink faj illetve egy európai gyíkfaj. Az evolúcióval kapcsolatos jelentések rámutatnak arra, hogy a múltban csaknem száz különböző hüllő származási vonalban volt megfigyelhető a tojásrakásról az elevenszülésre történő áttérés, és mégis, a manapság élő összes kígyó- és gyíkfajnak csak 20 %-a elevenszülő.

„A mai elevenszülő hüllők azonban a hosszú evolúciós folyamatból csak egy pillanatfelvételt adnak” – jegyezte meg James Stewart, a Kelet-Teneessee-i Állami Egyetem biológusa, a sárgahasú szkinkek szaporodási sajátosságairól a Journal of Morphology szaklap online kiadásában napvilágot látott tanulmány egyik szerzője. A sárgahasú háromujjú szkink kettős viselkedése ennélfogva ritka alkalmat kínál a tudósok számára a megfigyelésekhez. A szaporodási folyamat különböző stádiumainak a populációk közötti különbözőségeit tanulmányozva összevethetjük a két születési formát, illetve megfigyelhetjük az egyikből a másikba történő átmenetet.

A tojásról a bébire történő váltás táplálkozási problémákat vált ki
A hüllők tojásrakó szaporodásmódról elevenszülővé való átváltásának titkai között az egyik legnagyobb az, hogy a fiatal jövevény hogyan jut táplálékhoz mielőtt megszületne. Az emlősöknél egy nagyon magas szinte specializálódott szerv, a placenta (méhlepény) tart kapcsolatot a magzat és a petefészek fala között, amely lehetővé teszi a bébi számára, hogy az anya véréből oxigént és tápanyagokat vegyen föl, és a salakanyagokat oda ürítse. A tojásrakó fajoknál az embrió a tojássárgájából szerzi be a tápanyagokat, viszont a kalciumot a porózus héjból nyeri, amely ezáltal szintén fontos tápanyagforrássá válik.

Számos hal és hüllő eközben mindkét szaporodási formát alkalmazza. Az anya szervezetében létrejön a tojás, viszont azt az anya szervezete az embrionális fejlődés egy nagyon kései stádiumáig visszatartja. Ezeknek a tojásoknak a héja drámai mértékben levékonyodik, olyannyira, hogy az embriók rajta keresztül képesek lélegezni, mindaddig, amíg ezek a vékony kis membránnal – mindössze ennyi maradt a tojáshéjból – beburkolt kis bébik meg nem születnek. Ez az alkalmazkodási mód egy potenciális táplálkozási problémát eredményez: a vékonyabb héjmaradványban kevesebb lesz a kalcium, ami a fiatal hüllőknél hiányos állapotot okozhat.

Stewart és munkatársai, akik éveken át tanulmányozták a szkinkeket, elhatározták, hogy a sárgahasú háromujjú szkink méhének a felépítését és kémiai összetételét vizsgálva megkeresik ennek a táplálkozási problémának a nyitját. Mi most annak lehetünk tanúi, hogy az uterus kalciumot választ el, ami kezd beépülni az embrió szervezetébe – ez alapvetően nem más, mint a hüllők méhlepényének egy korai evolúciós állapota” – fejtette ki Stewart. „

Az evolúciós átmenet meglepően egyszerű
Mindkét szaporodási mód jár némi kockázattal: a tojások jobban ki vannak téve a külső veszélyeknek, pl. a szélsőséges időjárási viszonyoknak, vagy a ragadozóknak, a magzat kihordása viszont jobban megviselheti az anya szervezetét.

A szkinkek esetében a kellemesebb időjárási viszonyok között élő anyák választhatnak, hogy a saját szervezetük forrásainak megóvása érdekében az utolsó héten lerakják a tojásaikat a talajra, vagy pedig kihordják őket a teljesen kifejlett állapotig. A kíméletlenebb hegyvidéki klímán élő anyák ezzel szemben sokkal hatékonyabbnak találhatják a magzat védelmét, ha hosszabb ideig visszatartják őket a saját testükben.

„Általában az eredmények azt mutatják, hogy a tojásrakásról az elevenszülésre történő áttérés a hüllők esetében – legalább is történelmi terminusokkal élve – elég gyakori jelenség, mivel az átváltás viszonylag könnyen végbemenő folyamat” – mondotta Stewart. „Eredetileg úgy véltük, hogy ez nagyon bonyolult átváltozási folyamat” – tette hozzá a szakember. „Azonban rá kellett jönnünk, hogy ez számos esetben sokkal egyszerűbb, mint gondoltuk volna.”

Szöveg: Brian Handwerk/National Geographic