https://frosthead.com

Salamandry, które odmawiają dorastania

Martwe liście dryfują po zielonej, mętnej wodzie, która jest prawie na krawędzi sześciomilionowego otwartego betonowego zbiornika. Ustawiony na porośniętym drzewami wzgórzu zbiornik otoczony jest metalowym płotem, przypominającym dawno zapomniany basen społeczności. Leży na północnym skraju wycofanej z eksploatacji fabryki amunicji Badger Army, rozległej fabryki amunicji z czasów II wojny światowej, 30 mil na północny zachód od Madison w stanie Wisconsin. Niegdyś jedna z największych fabryk amunicji na świecie, Badger jest zanieczyszczony odpadami z metali, rozpuszczalników i materiałów wybuchowych, a teraz jest demontowany kawałek po kawałku.

Pracownicy usuwają bocznicę z pobliskich budynków i usuwają cegły. Spychacze spychają kopce brudu i połamanych betonowych bloków, a ciężarówki stłoczone wysoko za pomocą wygiętych metalowych prętów, ram okiennych i innych śmieci tworzą godzinę szczytu rozbiórki na mocno zabezpieczonych terenach. Krajobraz powoli staje się coraz bardziej otwarty i zielony, preria pojawia się ponownie pod rośliną.

Zbiornik nie jest niezwykły z powierzchni. Ale pod wodą jest domem dla zaskakującego zwierzęcia, któremu udało się przetrwać w tym niegościnnym i mało prawdopodobnym środowisku. Salamandry przylegają do boków, dna i drenu zbiornika i płyną przez wodę. To nie są tylko salamandry. Są dorosłymi salamandrami Wschodniej Tygrysa - jednymi z największych salamandrów na świecie - i mają żyć na lądzie. Ale te salamandry pływają i żyją w pełni wodnym życiem z pierzastymi skrzelami, szerokimi szczękami i płetwami ogonowymi.

„Nie wiemy, jak długo tam byli, ale prawdopodobnie kilka dekad”, mówi Mike Mossman, ekolog z Departamentu Zasobów Naturalnych Wisconsin. „Uważamy, że jest ich teraz więcej niż tysiąc”.

Mossman jest w zbiorniku zbierając jaja i mam nadzieję, że salamandra lub dwie do dalszych badań. Długa lina przymocowana do boi i kilka termometrów na środku zbiornika okazuje się pomieścić dziesiątki jaj, czarne kropki przyczepione do włókien liny w galaretowatych, przezroczystych woreczkach. Mossman zgarnia je do plastikowej butelki, podniecony jego znaleziskiem i mając nadzieję na to, co pozwolą naukowcom dowiedzieć się o tych dziwnych salamandrach.

Herpetolog Gary Casper z University of Milwaukee odkrył salamandry podczas przeprowadzania przeglądu zbiornika dla wojska w 1993 r. „Na początku nie wiedziałem, co znalazłem” - mówi Casper. „Nie mieliśmy pojęcia, jak rzadkie były te cechy larwalne, takie jak skrzela, w salamandrze wschodniego tygrysa”.

Od tego czasu Casper i inni badacze z armii i Departamentu Zasobów Naturalnych próbowali ustalić, w jaki sposób te normalnie ziemskie zwierzęta zdołały nie tylko przetrwać, ale także rozwijać się pod wodą.

Ale teraz czas na salamandry kończy się, a naukowcy spieszą się, by studiować i znaleźć dla nich nowy dom, zanim zbiornik zostanie opróżniony.

Płazy, takie jak żaby, ropuchy i salamandry, składają jaja w wodzie, mimo że większość gatunków spędza większość swojego dorosłego życia na lądzie. Jajka wykluwają się i rozwijają w larwy - kijanki u żab i „efts” u salamandrów. Ale czasami rozwój płazów ma dziwny obrót. Czasami larwy dojrzewają do stadium reprodukcyjnego, nie przechodząc normalnego procesu metamorfozy w dorosłym życiu lądowym. Ten stan nazywa się „neotenią”. Nigdy nie tracą skrzeli, płetw ogonowych, barwy skóry larwalnej i szerokich głów. Nigdy też nie opuszczają stawu hodowlanego. Wydawało się, że dokładnie tak się stało z salamandrami borsuka.

Otwarty zbiornik w Badger zapewniał salamandrom łatwe wejście do jaj, ale siedmiocalowa warga uniemożliwiła im wydostanie się. Utknięte w zbiorniku salamandry hodowlane złożyły jaja i prawdopodobnie umarły. Kiedy wykluły się ich jaja, umarło także każde z potomstwa, które przekształciło się w zwykłą, zamieszkującą ląd formę, nie mogąc długo pływać w głębokiej wodzie. Ale jakoś innym udało się przetrwać, stając się neotenicznym.

„Jak kijanki z nogami” tak Mossman opisuje salamandry borsuka. Dorośli mają ten sam żółtawy kolor z ciemnymi plamami jak larwy, a także czerwone pierzaste skrzela, ale podobnie jak zwykli dorośli, mają prawie metr długości.

Ich wodny świat został uchwycony na filmie przez archeologów morskich z Towarzystwa Historycznego Wisconsin. Przyzwyczajeni do nurkowania wraków statków w Wielkich Jeziorach, archeolodzy wykorzystali swoje umiejętności, aby nagrać na wideo podwodne środowisko salamandry.

„Na podstawie tego, co, jak wiedzieliśmy, o tygrysach wschodnich, możemy przewidzieć, że salamandry utoną w tym zbiorniku”, wyjaśnia Michael Lannoo, profesor anatomii i biologii komórkowej na University of Indiana School of Medicine, który badał salamandry tygrysie od ponad 30 lat.

Płazy, takie jak żaby, ropuchy i salamandry, składają jaja w wodzie i spędzają większość swojego dorosłego życia na lądzie. (Dzięki uprzejmości Mike'a Mossmana, Departament Zasobów Naturalnych Wisconsin) Wschodniej jaszczurowi tygrysiemu udało się przetrwać w niegościnnym i mało prawdopodobnym środowisku w Wisconsin. (Dzięki uprzejmości Tamary Thomsen, Wisconsin Historical Society) Tutaj pokazano zbiornik w 1942 r., Krótko po jego budowie w pobliżu Baraboo w stanie Wisconsin. (Dzięki uprzejmości US Army and Badger History Group) Salamandry tygrysa wschodniego mają żyć na lądzie, ale okazy znalezione w Wisconsin wydają się prowadzić pełne życie wodne. (Dzięki uprzejmości Tamary Thomsen, Wisconsin Historical Society) Czas na salamandry ucieka. Naukowcy spieszą się na studia i prawdopodobnie szukają dla nich nowego domu, zanim zbiornik zostanie opróżniony. (Dzięki uprzejmości Mike'a Mossmana, Departament Zasobów Naturalnych Wisconsin) Otwarty zbiornik zapewniał łatwe wejście salamandrom szukającym miejsca do składania jaj, ale siedmiocalowa warga uniemożliwiła im wydostanie się. (Dzięki uprzejmości Mike'a Mossmana, Departament Zasobów Naturalnych Wisconsin) Neoteny stan, w którym larwy płazów dojrzewają do stadium reprodukcyjnego bez poddawania się metamorfozie w dorosłym życiu lądowym. Nigdy nie tracą skrzeli, płetw ogonowych, barwy skóry larwalnej i szerokich głów. (Dzięki uprzejmości Mike'a Mossmana, Departament Zasobów Naturalnych Wisconsin)

Salamandry borsuka nie są pierwszymi neotenicznymi salamandrami tygrysów wschodnich. Ale salamandry borsuka są prawdopodobnie pierwszą populacją neoteniczną wywołaną przez człowieka i są jedyną populacją, o której wiadomo, że istnieje od wielu pokoleń i jest dobrze ugruntowana.

Fakt, że salamandry stały się neoteniczne w nienaturalnych warunkach - zbiorniku armii - sugeruje, że gatunek musiał to robić w przeszłości, mówi Lannoo. Uważa, że ​​kluczem do tego, dlaczego salamandry zwykle nie wykazują dziś neotenii, są ryby. Płazy i ryby rzadko żyją w tych samych miejscach. Prawie każdy zbiornik wodny, który może podtrzymywać ryby, ma ryby we współczesnym krajobrazie. Ryby często jedzą jaja płazów i larwy, więc płazy mają tendencję do trzymania się sezonowych i półtrwałych mokradeł, miejsc, w których ryby zwykle nie przeżywają. „W ten sposób ryby i płazy uporządkowały krajobraz”, wyjaśnia Lannoo.

Ale 200 lat temu, zanim ludzie zaczęli wprowadzać ryby do dzikich obszarów, ryby nie były tak rozpowszechnione jak obecnie. Niektóre jeziora i stawy nie miały ryb. Płazy prawdopodobnie żyły we wszystkich rodzajach wody, w tym w stałych zbiornikach wodnych, takich jak jeziora. Aby przetestować tę hipotezę, naukowcy potrzebowali odizolowanego, pozbawionego ryb akwenu, sytuacji, której prawie nie można obecnie znaleźć w naturze. To znaczy, dopóki salamandry nie zostaną odkryte w zbiorniku wodnym w fabryce amunicji Badger Army.

Grubościenny betonowy zbiornik kiedyś dostarczał miliony litrów wody do kontroli ognia i produkcji materiałów pędnych do użycia w broni palnej i artylerii. Zbudowana w 1942 r. Machina wojenna w sercu prerii Sauk zatrudniała ponad 30 000 mężczyzn i kobiet w swojej 58-letniej historii, prowadząc trzy wojny. Operacja była ogromna: ponad 7400 akrów pokryło 1400 budynków, z których wiele wykonano z betonu odpornego na wybuch, 130 mil dróg, 200 mil podwyższonej rury parowej i 26 mil kolei. Pośród tego przemysłowego krajobrazu wciąż wkradła się przyroda.

Sztuczny zbiornik Borsuka naśladował historyczny krajobraz: stały zbiornik wodny wolny od ryb. I jakiś czas po wykopaniu zbiornika salamandry zaczęły wpadać przypadkowo lub składać jaja.

„Celem zbiornika było przetrzymywanie wody w procesie, który sprawił, że proch strzelniczy był procesem destrukcyjnym”, mówi Mossman. „A jednak cały nasz system życia rozwinął się za naszymi plecami, bez naszej wiedzy i kontroli.”

Wydaje się, że populacja zbiorników wodnych dowodzi, że salamandry tygrysa wschodniego są w stanie przetrwać do dorosłości w wodzie; że mogą stać się neoteniczne w odpowiednich warunkach; i że w przeszłości często żyli w stałych zbiornikach wodnych. Casper, Mossman i Lannoo uważają, że salamandry borsuka mogą reprezentować jeden z ostatnich przypadków zjawiska biologicznego, które kiedyś było powszechne.

„Salamandry przystosowały się do tego, co im podarował Badger”, mówi Mossman. „Cały system jest dość niezwykły, ale udało im się dobrze prosperować w tym środowisku. Wszystko jest ich. ”

Jednak zbiornik może nie być ich długo. Opróżnienie zaplanowano na tę jesień. Utrzymanie zbiornika wymaga pracy i pieniędzy, a wraz z przejściem własności Badger do użytku cywilnego, po prostu nie jest już potrzebne.

Naukowcy starają się dowiedzieć jak najwięcej, zanim zbiornik zniknie. Mają również nadzieję na znalezienie domu dla salamandrów, który zachowa ich neoteniczny stan. Po usunięciu ze zbiornika salamandry będą dość szybko przekształcać metamorfozę - w ciągu kilku tygodni u większości neotenicznych dorosłych - siedlisko jest tak samo ważne jak same salamandry dla zrozumienia neotenii i tego, co wydarzyło się w Badger. Wszystko to komplikuje wiele wciąż nierozstrzygniętych pytań dotyczących biologii salamandrów. Trudno znaleźć salamandry jako dom, gdy czynniki rządzące ich statusem neotenicznym nie są jeszcze znane.

„To naprawdę niesamowita okazja edukacyjna” - mówi Mossman. „Salamandry borsuka są żywym świadectwem uporczywości życia”.

Erika Janik jest pisarzem i producentem radiowym w Madison w stanie Wisconsin.

Salamandry, które odmawiają dorastania