AKSOLOTL: CHARAKTERYSTYKA, SIEDLISKO, CYKL ŻYCIA, ROZMNAŻANIE - BIOLOGIA - 2025

Axolotl (Ambystoma mexicanum) jest endemiczny płaz kanałów jeziora Xochimilco, znajdujących się w centrum Mexico City. Chociaż należy do rodziny Ambystomatidae, metamorfoza nie występuje u tego gatunku w sposób naturalny, więc przez całe życie pozostaje w stanie larwalnym.

Obecnie aksolotl jest poważnie zagrożony wyginięciem ze względu na znaczny spadek populacji w jego naturalnym środowisku. Jest to samotne zwierzę, które komunikuje się za pomocą sygnałów wizualnych lub chemicznych, prawie wyłącznie w okresie godowym.

Źródło: Vassil, źródło Wikimedia Commons

Nie jest to jednak ryba, ale salamandra neoteńska. Jej neoteniczny charakter nawiązuje do zdolności rozmnażania się, chociaż jako dorosły zachowuje wodne cechy swojego stadium larwalnego.

W bardzo nielicznych przypadkach aksolotl może przeprowadzić metamorfozę do fazy ziemskiej. Sztucznie można go wywołać w laboratorium, poprzez zastrzyki hormonalnych substancji chemicznych.

Oczywiście metamorfoza nastąpiłaby tylko przez hybrydyzm lub gdyby warunki środowiskowe były niekorzystne. Jednak takie przypadki są bardzo sporadyczne.

Zwierzę mitologiczne

Axolotl to zwierzę uznawane za ikonę Meksyku. W mitologii Azteków zwierzę to jest wodną inwokacją boga Xólotla.

Zgodnie z kulturą Azteków, aby wprawić w ruch Piąte Słońce, trzeba było poświęcić wszystkich bogów. Xólotl ukrył się, zamieniając się w kukurydzę, kiedy zobaczył, że odkrył, że się ukrył, przybierając kształt małża.

Ponownie został znaleziony przez kata i musiał uciec do wody, gdzie przekształcił się w zwierzę zwane aksolotlem. W końcu został złapany i zmarł. Z tego powodu aksolotl był jednym z ulubionych przysmaków azteckiej rodziny królewskiej.

Dochodzenie

W dzisiejszym świecie naukowym aksolotl jest używany jako organizm modelowy w różnych badaniach. Jednym z powodów jest to, że gatunek ten jest stosunkowo łatwy do rozmnażania w niewoli.

Dodatkowo, ponieważ zarodek jest duży, a jajo jest prawie przezroczyste, pozwala to na wizualizację rozwoju na różnych jego etapach. Zdolność do regeneracji jest głównym celem eksperymentowania w tej dziedzinie badań.

Obecnie trwają badania nad wadami serca. Dzieje się tak, ponieważ w aksolotlu znajduje się zmutowany gen, który powoduje niewydolność serca u zarodków.

Jest to również model w badaniach zamykania cewy nerwowej, ponieważ istnieje duże podobieństwo między płytką nerwową aksolotla i człowieka.

Regeneracja

Ludzie i inne ssaki należące do kręgowców są poważnie ograniczone w swoich naturalnych zdolnościach do regeneracji niektórych utraconych części ciała.

W przeciwieństwie do tego Ambystoma mexicanum nie goi ran poprzez blizny, lecz regeneruje utracone przydatki lub niektóre istotne struktury, w tym określone obszary mózgu. Zdarzają się przypadki, w których aksolotl, oprócz naprawy zranionej kończyny, może zregenerować dodatkową.

Biorąc pod uwagę, że kilka struktur i układów aksolotla ma anatomię podobną do człowieka, zarządzanie informacjami dotyczącymi procesu regeneracji tego zwierzęcia dostarczy ważnych danych dla medycyny.

Jednak badania te są ograniczone trudnościami w pracy z tym gatunkiem na poziomie molekularnym. Genomy są duże, co uniemożliwiło ich pełne zsekwencjonowanie.

Obecnie ta trudność jest rozwiązywana poprzez pracę z informacjami zawartymi w mRNA. Dane te pozwalają odkryć mechanizmy zachodzące na poziomie molekularnym w regeneracyjnych procesach biologicznych.

Charakterystyka ogólna

Ogon

Ten okaz ma ogon, który charakteryzuje się spłaszczeniem na boki. Jest bardzo długi, równy połowie jego ciała.

Kręgosłup

Aksolotle mają szkielet, który nie jest całkowicie skostniały. Można to zobaczyć w obszarze skrzelowym, który składa się głównie z chrząstki.

Kręgosłup jest bardzo słabo zróżnicowany. Można jednak wyróżnić następujące regiony: szyjny, piersiowy, krzyżowo-krzyżowy, krzyżowy i ogonowy.

W sumie ma 50 kręgów, a liczba ta może się różnić, biorąc pod uwagę, że ogon może mieć od 30 do 35 kręgów. Mają szczątkowe żebra biegnące wzdłuż ciała.

Skóra

Skóra składa się z naskórka, skóry właściwej, rzęsek, brodawek i tkanki gruczołowej. Jego funkcją jest ochrona zwierzęcia przed zmianami w środowisku i obrona przed infekcjami wywoływanymi przez niektóre drobnoustroje.

Oprócz tego przyczynia się do regulacji poziomu wody w organizmie i eliminacji substancji odpadowych. W przeciwieństwie do salamandrów, axolotle nie zrzucają skóry.

Aksolotle mają 4 geny związane z pigmentacją skóry. Kiedy pojawiają się mutacje, powstają różne odcienie pigmentujące skórę.

Naturalne zabarwienie skóry charakteryzuje się ciemnym tłem, zazwyczaj brązowozielonym, z plamami w odcieniach oliwki, żółci, pomarańczy lub kremu. Są one rozmieszczone grzbietowo, a po każdej stronie można utworzyć wyraźną linię.

Cztery zmutowane odcienie są leucystyczne, w jasnoróżowym odcieniu z czarnymi, albinoskimi oczami, gdzie skóra i oczy są złote, aksantowe, szare ciało i czarne i melanoidalne oczy, całkowicie czarna skóra, bez plamek.

Ponadto gatunek ten ma ograniczoną zdolność do zmiany koloru swojej skóry, dzięki czemu może kamuflować się w środowisku, w którym się znajduje.

Płetwa

Ambystoma mexicanum ma płetwę ogonową, która rozciąga się od tyłu głowy do końca ogona, gdzie staje się ogonem.

Głowa

Jego głowa jest szeroka i oddzielona od tułowia w dolnej części. Ich oczy znajdują się po obu stronach głowy, są małych rozmiarów i nie mają powiek. Ich pole widzenia nie jest szerokie, dlatego polowanie zależy od zmysłów dotyku i węchu.

W jamie ustnej mają szczątkowe zęby, które są mało widoczne. Mają też parę nozdrzy, ponieważ mogą oddychać płucami.

Kończyny

Axolotl ma krótkie i słabo rozwinięte kończyny. Przednie nogi mają 4 palce, a tylne 5.

Kanał ściekowy

Samce są łatwe do zidentyfikowania, ponieważ ich kloaka jest spuchnięta, ponieważ jest pełna brodawek. Kobiety nie mają rozwiniętych gruczołów kloacznych.

Skrzela

Szczególną cechą tego gatunku są jego zewnętrzne skrzela, których używa do oddychania w wodzie. Narząd ten składa się z trzech par łodyg, które wyrastają z tyłu głowy.

Te rozgałęzione gałęzie pokryte są włóknami, które zwiększają powierzchnię, na której zachodzi wymiana gazowa.

Woreczki płucne

Te worki nie rozwinęły się jak płuca. Jednak są one używane do oddychania przy kilku okazjach, gdy wypływają na powierzchnię.

Taksonomia

Królestwo zwierząt.

Subkingdom Bilateria.

Deuterostomia w Podkrólestwie.

Chordate Phylum.

Kręgowiec Subfilum.

Superklasa tetrapody.

Klasa płazów.

Zamów Caudata.

Rodzina Ambystomatidae

U większości członków tej rodziny dorośli ziemscy przechodzą metamorfozę. Ich ciała i nogi są wydłużone, a głowa krótka i zaokrąglona. Zwykle żyją pod liśćmi lub w norach, wracając do stawu w celu rozmnażania.

Wyjątkiem są gatunki Ambystoma mexicanum, które zachowują swój stan larwalny nawet w wieku dorosłym, ponieważ nie zachodzą u nich metamorfozy. Z tego powodu jego życie spędza głównie w wodzie.

Rodzaj Ambystoma

Gatunki należące do tego rodzaju mają zwykle skrzela i rozmnażają się w wodzie, gdzie składają jaja w widocznych grupach. Są klarowne i pływające, więc każdy etap ich rozwoju można wyraźnie zaobserwować.

Najbardziej znane gatunki to Ambystoma mexicanum i Ambystoma tigrinum.

Gatunek Ambystoma mexicanum

Zagrożenie wyginięciem

Aksolotl jest obecnie klasyfikowany jako gatunek krytycznie zagrożony przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody. Populacje, które żyją swobodnie, są bardzo nieliczne.

W 1998 r. Było około 6000 osobników na kilometr kwadratowy, a do 2014 było tylko 36 aksolotli na km2.

Przyczyny

Istnieje kilka czynników bezpośrednio związanych ze spadkiem populacji tego gatunku. Wśród nich są:

-Zanieczyszczenie i wysychanie jezior i kanałów. Jest to wynikiem modyfikacji, jakich doznało środowisko, w wyniku tworzenia planów urbanistycznych wokół tych zbiorników wodnych. Innym aspektem, który pogarsza sytuację, jest to, że do wód przedostają się duże ilości substancji chemicznych, które zmieniają ekosystem.

- Przechwytywanie aksolotla do celów leczniczych i naukowych. W medycynie tradycyjnej wytwarzane są syropy aksolotlowe, stosowane w leczeniu chorób układu oddechowego.

Oprócz tego mięso ma wysoki poziom wartości odżywczych, dlatego jest spożywane lokalnie i regionalnie. Również axolotl jest chwytany i sprzedawany jako zwierzę domowe.

-Wprowadzenie egzotycznych gatunków ryb, takich jak karp i tilapia. Ryby te zwiększyły swoją populację, konkurując z aksolotlem o pożywienie. Ponadto ryby te są naturalnymi drapieżnikami Ambystoma mexicanum.

-W dużym odsetku młode gatunki stanowią populację schwytaną lub drapieżną. W konsekwencji wpływa to na rozmnażanie gatunku.

Strategie ochrony

Wszystkie działania koncentrują się wokół kontroli środowiska jeziora Xochimilco. Obejmują one realizację projektów mających na celu bioremediację i odbudowę siedlisk.

W 1989 r. Został wykonany „Plan ratownictwa ekologicznego Xochimilco”, który obejmuje projekt ochrony tego meksykańskiego gatunku.

Ponadto niektóre rządy międzynarodowe, takie jak Wielka Brytania, wspierają różne projekty, takie jak „Krajowy plan działania na rzecz zarządzania i ochrony aksolotla w Xochimilco”.

Obecnie grupa ekspertów proponuje utworzenie „Refugio chinampa” nad jeziorem Xochimilco. Intencją jest wyeliminowanie stosowania pestycydów i nawozów chemicznych na polach w pobliżu jeziora. Ponadto byłby to schronienie dla aksolotla.

Dystrybucja i siedlisko

Axolotl to gatunek endemiczny, który obecnie zamieszkuje kanały jeziora Xochimilco w Meksyku. W przeszłości było to również w jeziorze Chalco, które było sztucznie osuszane, aby zapobiec powodziom. Spowodowało to zniknięcie aksolotla z tego siedliska.

Jezioro Xochimilco znajduje się 2220 metrów nad poziomem morza. Obecna sytuacja jest konsekwencją zarządzania, które od dziesięcioleci utrzymuje glebę graniczącą z tym ważnym meksykańskim zasobem naturalnym.

Ma 207 kilometrów kanałów, a także osiem małych jezior i dwa sezonowe mokradła. Na początku XX wieku system ten był zasilany przez kilka źródeł, ale dziś do jeziora odprowadzane są ścieki, niektóre oczyszczone, a inne nie.

W porze deszczowej, która występuje od czerwca do października, do zasilania tego jeziora przyczyniają się również opady deszczu.

Od południa do północy ten zbiornik wodny ma prąd wodny, który porusza się z prędkością 4 m / h. Na południu znajdują się naturalne źródła, a na północy miejsce, z którego wypływają ścieki.

Ostatnie badania

Przeprowadzono badania mające na celu poznanie lokalnego rozmieszczenia aksolotlu z uwzględnieniem jego niszy ekologicznej. Ma to na celu określenie odpowiednich obszarów dla gatunku i uwzględnienie ich przy jego ochronie.

Wyniki tych badań wskazują, że lokalizacja Ambystoma mexicanum jest ograniczona do jedenastu miejsc w sześciu izolowanych, zredukowanych i rozproszonych obszarach. Są one zlokalizowane głównie na terenach, na których grunty są wykorzystywane pod tradycyjne rolnictwo.

Koło życia

Cykl życia zdecydowanej większości płazów obejmuje etap w wodzie i inny na lądzie. Między tymi fazami zwierzę przechodzi proces metamorfozy. Jednak Ambystoma mexicanum jest wyjątkiem od tej reguły.

Dzieje się tak, ponieważ gatunek jest neoteniczny, więc nie ulega metamorfozie. Dlatego cały jego cykl życia odbywa się w wodzie. Aksolotl w swoim rozwoju przechodzi przez kilka etapów. Oto niektóre z nich:

Zapłodnienie jaj

Po zapłodnieniu jajo osiąga około 2 mm. Na tym etapie jaja są otoczone galaretowatą wydzieliną zawierającą plemniki. W tej fazie pojawia się pierwsza bruzda i słup zwierzęcy.

Zarodek

Po 21 godzinach od zapłodnienia jest to już blastula o gładkiej powierzchni. W wieku trzech dni zarodek ma wydłużony kształt. Fałdy nerwowe są zarysowane, zaczynając unosić się nad obszarem głowy.

Początek formowania się struktur organicznych

Między 3 a 4 dniem w zarodku fałdy nerwowe na poziomie zrostu kręgosłupa. Rozwijają się pęcherzyki wzrokowe. Niewielki obrzęk wyznacza przyszły region, w którym będą znajdować się skrzela. W ektodermie pojawia się zagłębienie, które stanie się zawiązkiem ucha.

Wygląd oczu i skrzeli

Po upływie 10 dni skrzela są wydłużone i mają już cztery pary włókien. Usta są wyraźniej zaznaczone, a pąki już wystają z kończyn.

Wylęganie

W 12 dniu rozpoczyna się proces wylęgu, w którym larwa wykonuje konwulsyjne ruchy, zrzucając w ten sposób warstwę żelatyny, która ją pokrywała.

Larwy

Młode są uważane za larwy, od wyklucia do czterech miesięcy. Mają tylko głowę, skrzela i ciało. Kończyny rozwiną się później.

W pierwszych godzinach życia larwy Ambystoma mexicanum żywią się resztkami żółtka, ale już wkrótce będą potrzebować mikroalg, takich jak spirulina, do odżywiania się i dalszego rozwoju.

Rozwój młodzieży i dorosłych

Kiedy aksolotl ma od 4 do 12 miesięcy, jest uważany za młodzieńca, na ogół mierzy już około 5 centymetrów. Od 13 miesiąca zaczyna się etap, w którym może się rozmnażać, ponieważ jest dojrzały płciowo.

Reprodukcja

U axolotli dojrzałość płciową osiąga około jednego roku życia. Mimo to utrzymują stadium larwalne. Od tego momentu różnice między samcami i samicami są najbardziej widoczne.

Jedną z tych cech jest stan zapalny w okolicy kloaki. U samców istnieje stan zapalny gruczołów kloakalnych, ponadto są one zwykle cieńsze i mają dłuższy ogon niż u samic.

Aktywność seksualna aksolotla odbywa się zwykle w nocy. Aby się parzyć, samce nie przejawiają zachowań związanych z zalotami.

Zapłodnienie

Aby rozpocząć proces zapłodnienia, samiec aksolotla trafia do skały lub piasku i przez otwór kloaki wydziela galaretowaty worek zawierający plemniki. Ta ziarnista otoczka jest znana jako spermatofor. Aby je zapłodnić, samica zbliża się do worka i wchłania go przez swoją kloakę.

Podczas składania jaj samica składa od 100 do 600 jaj. Amplituda zniesienia jest zmienna, może wynosić od 40, co odpowiadałoby młodej samicy, do 1500, które byłoby ułożone przez dorosłą samicę. Może się to zdarzyć podczas jednej nieśności lub z kilkudniową przerwą.

Czas inkubacji tych zapłodnionych jaj będzie zależał od temperatury środowiska, w którym się znajdują. Jednak zwykle wynosi od 12 do 18 dni.

Jajko ma trzy warstwy, a jego membrana jest przepuszczalna. Ta cecha może zaszkodzić jego rozwojowi, ponieważ jeśli woda, w której się znajduje, zawiera substancje toksyczne, jajo mogłoby je wchłonąć.

Po wykluciu małe axolotle mogą stać się łatwym łupem dla ryb z tego samego środowiska.

Neotenia

Aksolotle utrzymują formę larw przez całe życie. Z tego powodu wykazują neotenię, co oznacza, że ​​osiągają dojrzałość płciową bez przechodzenia przez proces metamorfozy.

Ta metamorficzna niewydolność jest spowodowana degeneracją tarczycy, powodującą niski poziom tyroksyny. Hormon ten jest bezpośrednio związany z tym procesem zmiany morfologicznej.

Neoteny pozwoliła aksolotlowi przetrwać w środowiskach wodnych, w których może występować niewielka ilość pożywienia. Ten sposób rozmnażania w stadium larwalnym wymaga mniejszej jakości i ilości pożywienia, w przeciwieństwie do dorosłego i lądowego zwierzęcia.

Karmienie

Aksolotle to surowe zwierzęta mięsożerne. Jednak jego dieta może się zmieniać w miarę rozwoju. W pierwszych dniach życia jako larwy żywią się resztkami woreczka żółtkowego i mikroalg. Następnie, około 11 dni po wykluciu, młode będą mogły zjadać larwy owadów.

W młodości zwierzę to preferuje małe kawałki mięsa i robaki. Dawniej dieta jest znacznie bardziej zróżnicowana i obejmuje nowo wyklute ryby, homary rzeczne, wodne robaki, takie jak tubifex, i dorosłe ryby, takie jak węgiel.

Zjadają także ślimaki, owady, kijanki żabie, ślimaki, larwy komarów i robaki.

Ponieważ mają słaby wzrok, axolotle lokalizują swoją ofiarę za pomocą zmysłu węchu. Są również zdolne do wykrywania pól elektrycznych i niektórych sygnałów chemicznych, dzięki czemu dostrzegają otoczenie i odkrywają zwierzęta, które zamierzają zjeść.

Trawienie

Ambystoma mexicanum ma struktury chrzęstne na obu podniebieniach, które ze względu na ząbkowany kształt pełnią funkcję zębów. W tym konkretnym przypadku używają ich tylko do chwytania zdobyczy, ale nie do żucia ani rozdzierania.

Przewód pokarmowy jest krótki i prosty. Aby zjeść, to zwierzę otwiera usta i wchłania pokarm wraz z wodą i połyka go w całości. Jama ustna jest oddzielona od przełyku zwieraczem, podobnym do głośni.

Proces trawienia rozpoczyna się w przełyku, który wydziela rodzaj śluzu, który zawiera enzymy trawienne. Ma również rzęski, które przenoszą połknięty pokarm przez przełyk do żołądka. Ten narząd trawienny jest typu gruczołowego i ma 3 strefy: wpust, dno i odźwiernik.

W żołądku trwa trawienie pokarmu. Następnie masa pokarmowa przechodzi do jelita, które w aksolotlu jest krótkie.

Trawienie uzupełniają różne narządy, takie jak wątroba i trzustka. Wątroba jest duża i pełni funkcję magazynu białka i tłuszczu. Wydziela również płyny żółciowe, które wlewa do początkowej części jelita cienkiego, pomagając w trawieniu tłuszczów.

Trzustka, znajdująca się między żołądkiem a jelitem, wytwarza enzymy trzustkowe, które uczestniczą w trawieniu. Płyny żółciowe i enzymy trzustkowe wydzielane są w przedniej części jelita cienkiego, gdzie następuje wchłanianie składników odżywczych.

Bibliografia

1. Wikipedia (2018). Axolotl. Odzyskany z en.wikipedia.org.
2. ITIS (2018). Ambystoma mexicanum. Odzyskany z itis.gov.
3. Majchrzak, A. (2004). Ambystoma mexicanum. Sieć różnorodności zwierząt. Odzyskany z animaldiversity.org.
4. Horacio Mena González, Erika Servín Zamora (2014). Podstawowy podręcznik dotyczący niewoli opieki nad Xochimilco axolotl (Ambystoma mexicanum). Narodowy Autonomiczny Uniwersytet Meksyku. Odzyskany z ibiologia.unam.mx.
5. Erika Servín Zamora (2011). Podręcznik utrzymania w niewoli i medycyny weterynaryjnej zastosowany do xochimilco axolotl (Ambystoma mexicanum) w zoo Chapultepec. Autonomous University of Mexico. Akademia. Odzyskany z academia.edu.
6. Luis Zambrano, Paola Mosig Reidl, Jeanne McKay, Richard Griffiths, Brad Shaffer, Oscar Flores-Villela, Gabriela Parra-Olea, David Wake (2010). Ambystoma mexicanum. Czerwona lista gatunków zagrożonych IUCN. Odzyskany z iucnredlist.org.
7. Ministerstwo Środowiska i Zasobów Naturalnych, rząd Meksyku. (2018). Meksykański axolotl, super utalentowana istota. Odzyskany z gob.mx.
8. Luis Zambrano, Elsa Valiente, M. Jake Vander Zanden (2010). Sieć pokarmowa nakłada się na rodzimy axolotl (Ambystoma
9. mexicanum) i dwie egzotyczne ryby: karp (Cyprinus carpio)
10. i tilapia (Oreochromis niloticus) w Xochimilco,
11. Meksyk. Nauka Springera. Odzyskany z jakevzlab.net.
12. Victoria Contreras, Enrique Martínez-Meyer, Elsa Valiente, Luis Zambrano (2009). Niedawny spadek i potencjalne rozmieszczenie w ostatnim pozostałym obszarze mikroendemicznego meksykańskiego aksolotla (Ambystoma mexicanum). Science direct. Odzyskany z sciencedirect.com.
13. George M. Malacinski (2015). Meksykański aksolotl, Ambystoma mexicanum: jego biologia i genetyka rozwojowa oraz jego autonomiczne geny zabójcze dla komórek. Oksfordzki naukowiec. Odzyskany z Academic.oup.com.
14. Hill, MA (2018). Embriologia Axolotl Development. Embryology.med. Odzyskany z embriology.med.unsw.edu.au.
15. Larson, Allan (1996). Ambystomatidae. Mole Salamanders. Projekt sieciowy Drzewo życia. Odzyskany z tolweb.org.
16. Haas BJ, Whited JL (2017). Postępy w dekodowaniu regeneracji kończyn aksolotla. NCBI. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.