Autotomia - nowe informacje
Autotomia
Autotomia to proces sprowokowany przez zewnętrzny stymulant polegający na odrzuceniu fragmentu ciała. Czynności tej zazwyczaj towarzyszy reakcja organizmu łagodząca skutki utraty kończyny, przyspieszająca gojenie się rany. Może mieć na celu zarówno bezpośrednią obronę, jak i zmylenie przeciwnika. Częstość występowania owego zachowania dyktowana i zmienna jest wraz z natężeniem i wydajnością drapieżników, habitatem, płcią, różnicami w rozwoju osobniczym, poziomem agresji wewnątrzgatunkowej czy dostępnością innych mechanizmów obronnych.
Zachowanie to wyewoluowało niezależnie u przeróżnych taksonów i odnotowane zostało u parzydełkowców, pierścienic, mięczaków, szkarłupni, stawonogów, czy w końcu kręgowców. Wśród interesującej nas grupy, a więc stawonogów, występuje u skorupiaków, sześcionogów, pareczników oraz oczywiście pajęczaków. W obrębie tych ostatnich autotomię opisano u kosarzy, roztoczy oraz pająków, natomiast w przypadku skorpionów doniesienia były bardzo pobieżne.
A. dorosły samiec Ananteris balzani Thorell, 1891.
B, C. autotomia u dorosłego samca Ananteris solimariae Botero-Trujillo & Flórez, 2011.
Ananteris póki co jedyne
Ananteris Thorell, 1891 (Buthidae) jest rodzajem 79 niewielkich, występujących w neotropikach, gatunków skorpionów. Odrzucanie części metasomy w ich przypadku zaobserwowano zarówno w terenie, jak i w laboratorium. Przeanalizowano również osobniki przechowywane w muzeach.
W terenie oraz muzeach
Dokonano odłowów kilkunastu gatunków - w Argentynie, Boliwii, Brazylii, Kolumbii, Peru oraz Wenezueli. Obserwowano tam zarówno napotkane już wybrakowane osobniki, jak i odrzucające podczas samej czynności odławiania. Przeanalizowano również osobniki zdeponowane w muzeach, lecz w przypadku części z nich brakuje pewności, czy utracona część zaodwłoka to rezultat autotomii, czy znak czasu i warunków przechowywania. Oba te źródła łącznie potwierdziły autotomię u 14 gatunków rodzaju Ananteris. Dane pokazują, że samce są bardziej skore do owego zachowania. Procent osobników które odrzuciły metasomę jest niewielki i wynosi od 5 po 8, zależnie od populacji. W naturze bez metasomy zaobserwowano jedynie dorosłe samce (8-14%).
W laboratorium
Badania przeprowadzono na 30 dorosłych osobnikach (ze znaczną przewagą samców) oraz dwóch w stadium L2, gatunku Ananteris solimariae. Polegało na chwyceniu pęsetą za III, IV lub V segment zaodwłoka. Porównano reakcję w przypadku osobników umieszczonych w różnych warunkach (szorstkie podłoże, szalka Petriego czy też "znieczulone" niską temperaturą). Podobnie postąpiono z przedstawicielami 10 innych gatunków. Skłonność do odrzucenia metasomy odnotowano jedynie u Ananteris. Również w tym przypadku okazała się ona znacznie wyższa u samców. Wystąpiła jedynie u osobników z "punktem zaczepienia" (nie w powietrzu, w szalce czy pod znieczuleniem - ostatni sugeruje, że proces kontrolowany jest przez system nerwowy). Czas od zastosowania bodźca w formie pęsety, po odrzucenie fragmentu ciała, wyniósł od 0 do 13 sekund, ze średnią 5 sekund. Metasoma najczęściej odpadała między III a IV segmentem, im bliżej odwłoka tym rzadziej.
W przypadku części osobników odrzucona metasoma pociągnęła za sobą część układu trawiennego. Metasoma pozostawała w ruchu aż do niemal 3 minut, ze średnią 50 sekund, i sprawiała wrażenie chcącej ukłuć. Proces gojenia się rany okazał się bardzo szybki i kończył zablokowaniem układu pokarmowego co skutkowało niemożnością się wypróżnienia. Po eksperymencie przeżywalność pozostała na bardzo wysokim poziomie, jednak rozmiar przyjmowanego pokarmu znacznie zmalał. Zbierające się ekskrementy prowadziły do spuchnięcia opisthosomy, co u jednego z osobników doprowadziło do odrzucenia dalszej jej części. U kolejnego tego typu zachowanie wywołano sztucznie, za pomocą pęsety. Wybrakowane osobniki próbowały kłuć ofiarę, jak gdyby były w pełni sprawne. Próby łącznia par zakończyły się powodzeniem.
Koszty całej operacji
Utrata części układu pokarmowego jest zdecydowanie kłopotliwa, jednakże biorąc pod uwagę wydajność tego układu i niewielkie ilości tworzonych ekskrementów, oraz zdolność do kolejnego odrzucenia fragmentu metasomy, są to koszty jakie skorpion ponosi i tak zwiększając swoje szanse na reprodukcje. Tracony jest również kolec jadowy, co znacznie wpływa na umiejętność pojmania ofiary czy obrony przed drapieżnikiem. Kolejnym potencjalnym kosztem jest utrata fotoreceptorów - odnotowane one zostały niedawno w metasomie kilku gatunków, lecz póki co odnośnie Ananteris nie ma danych na ten temat. Różnice w skłonnościach do autotomii między płciami wyjaśnione mogą być różnicami w zachowaniach rozrodczych. Samce są bardziej mobilne, aktywnie poszukują partnerki, co częściej umieszcza je w sytuacjach zagrożenia. W przypadku wielu gatunków w naturze samce żyją jeden lub dwa sezony rozrodcze, podczas gdy samice znacznie dłużej. Dodatkowo autotomia u samic mogłaby ograniczyć ich miejsce dostępne dla embrionów (poprzez zbierające się ekskrementy).