lisko

Ensilöytö: hurrikaanien aiheuttama luonnonvalinta kasvatti liskojen varpaita

Pe, 07/27/2018 - 15:53 Jarmo Korteniemi
Kuva: Rian Castillo

Tutkijat havaitsivat, että lyhytjalkaiset ja isovarpaiset anolisliskot selviytyvät hirmumyrskyistä pitkäkoipisia paremmin. Tämä on ensimmäinen konkreettinen esimerkki siitä, kuinka myrsky on aiheuttanut suoraan valintapainetta johonkin eläimen ominaisuuteen niin että se on voitu mitata.

Tutkijat mittasivat Anolis scriptus -lajin liskojen ominaisuuksia Länsi-Intian saaristossa juuri ennen kahta voimakasta hirmumyrskyä. Myrskyjen laannuttua he palasivat saarille takaisin jatkaakseen analysointia. Mittausten välillä oli kulunut vain kuusi viikkoa.

Myrskystä selvinneet liskot olivat keskimäärin pienempiä kuin aiemmin. Mikä mielenkiintoisinta, niiden reisiluut olivat suhteessa aiempaa lyhyempiä ja tarttumista edesauttavat varvasanturat taas suuremmat. Pienet, lyhytreitisemmät ja isovarpaiset selvisivät siis hurrikaanista paremmin.

Ennen myrskyjä otettiin mitat 71 liskon kehoista, mukaan lukien kokonaispituus ja raajojen luiden pituudet. Myrskyjen jälkeen samat mitat otettiin 93 yksilöltä. Vaikka sekä näytemäärät että muutokset eivät olleet erityisen suuria, tiettyjen kehon kokosuhteiden muuttuminen populaatiossa erottui tilastoanalyysissä merkittävänä.

Käytännön kokeet osoittivat, että lyhyet reidet ja suuret varpaat auttavat liskoja pysymään paremmin kiinni oksissa kovalla tuulella. Tutkijat asettivat liskot ohuen kepin päälle ja altistivat ne alati kovenevalle ilmavirralle. Eläimet vetäytyivät kepin tyynemmälle puolelle, vetivät etujalkansa lähelle kehoa ja asettivat pitkän pyrstönsä kepin pituutta pitkin. Pitkät takajalat jäivät kuitenkin tuulelle alttiiksi ja aiheuttivat lopulta liskon irtoamisen. Siksi suuremmilla varvasanturoilla varustetut ja lyhytjalkaisemmat selvisivät kepeillä pidempään kuin muut.

Yllä kuva, jutun lopussa video koetilanteesta.

Tutkimus julkaistiin vastikään Nature-tiedelehdessä. Kyse on tiettävästi ensimmäisestä kerrasta, kun hurrikaanin aiheuttama valintapaine osoitettiin kiistattomasti. (Jo aiemmin toki tiedettiin, että myrskyt tappavat suuria määriä eläimiä ja aiheuttavat muitakin tuhoja elinympäristöille.)

Tutkittavat liskot asustelevat kahdella kannaksen yhdistämällä pensaikkoisella saarella (Pine Cay ja Water Cay) Turks- ja Caicossaarilla. Voimakkaat hurrikaanit Irma ja Maria riepottelivat aluetta syyskuussa 2017.

Turks- ja Caicossaaret ovat saariryhmä Atlantilla, Floridasta kaakkoon ja Haitista pohjoiseen. Saaret ovat Yhdistyneiden kuningaskunnan erillisalue. Ne eivät maantieteellisesti ole osa Karibiaa, vaan kuuluvat Bahamasaarten ohella Lucayanin saaristoon.

Hurrikaanit eivät ole Lucayanilla mikään uusi asia. Miksi liskopopulaatiossa siis alunperin edes oli pitkäreisisiä yksilöitä - eikö toistuvien myrskyjen olisi pitänyt karsia sellaiset huonot piirteet geenipoolista? Tässä vaiheessa asiasta on mahdotonta sanoa mitään varmaa. Luultavasti hurrikaanit ovat tähän asti olleet vain marginaalinen valintapaineen aiheuttaja, ja muut tekijät vaikuttavat enemmän. Ehkäpä päivittäinen kiipeily tai saalistajia pakoon juokseminen suosivat pidempiä takajalkoja.

Ilmastonmuutoksen myötä yleistyvät hurrikaanit saattavat kuitenkin muuttaa tilannetta, ja kasvattaa lyhytjalkaisten liskojen lisääntymisetua.

Anolis scriptus on pieni 4 - 7 -senttinen liskolaji, jonka esiintymisalue kattaa koko Lucayanin saariston. Suomalaista nimeä eläimellä ei liene, mutta sen englanninkielinen nimi tarkoittaa hopeasaarianolia (Silver key anole; "key" tulee "pientä saarta" tarkoittavasta espanjan cayo-sanasta).

Tutkitun liskon lähisukulaisia esiintyy ympäri Länsi-Intian saaria sekä läheisillä manneralueilla. Tämän monipuolisen liskosuvun lajit tarjoavat darwininsirkkujen ohella eräitä parhaimpia esimerkkejä hyvin nopeasta sopeutumislevittäytymisestä eli ns. adaptiivisesta radiaatiosta. Uusiin elinympäristöihin joutuessaan liskoille kehittyy uusia ominaisuuksia vain muutamissa sukupolvissa, ja näin populaatiot lopulta lajiutuvat erilleen. Liskoilla esiintyy myös paljon konvergenttia evoluutiota: geneettisesti kaukaisetkin lajit voivat kehittää toisiaan muistuttavia piirteitä, jos vain joutuvat samankaltaiseen ympäristöön.

Anolisliskojen suku on runsaslajisin vesikalvollisten (matelijat, nisäkkäät ja linnut) eläinten suku. Useita anolislajeja pidetään myös lemmikkeinä.

Lähteet: Donihue ja kumpp.: Hurricane-induced selection on the morphology of an island lizard" (Nature, 2018, maksumuurin takana); Editorial: "How lizards got their big feet" (Nature, 2018); Losos, Warheitt & Schoener: Adaptive differentiation following experimental island colonization in Anolis lizards (Nature, 1997)

.

Video liskojen kiinnipitelyominaisuuksista kovassa tuulessa.

Otsikkokuva: Rian Castillo

Vihreä, myrkyllinen liskonveri voi olla ratkaisu malariaan

To, 05/17/2018 - 15:06 Toimitus
Prasinohaema prehensicauda

Australian pohjoispuolella on Uusi-Guinea, vaikeakulkuinen pääosin viidakon peittämä saari, missä on monenlaisia, omituisia kasveja ja eläimiä. Eräs niistä on Prasinohaema prehensicauda, lisko, jolla on vihreää, myrkyllistä verta. Nyt siitä ollaan kehittämässä lääkettä ihmisille.

Yleensä ajattelemme, että veri on aina punaista. 

Näin onkin, paitsi jos olet lisko. Prasinohaema-lajiin kuuluvien kaivajaliskojen, eli skinkkien veri on paitsi vihreää, niin myös myrkyllistä. Vihreyden vereen tuova pigmentti nimeltään biliverdiini on varsin voimakas myrkky, ja vaikka liskoilla sitä on veressään 40 kertaa enemmän mikä ihmiselle olisi tappavaa, voivat liskot oikein hyvin.

Louisianan osavaltion yliopistossa (LSU, Louisiana Spate University) Yhdysvalloissa oleva tutkijaryhmä on analysoinut verinäytteitä 27 vihreäverisestä liskosta ja 92 niiden kanssa läheistä sukua olevasta, mutta punaverisestä liskosta. Nyt ryhmä koettaa kehittää sen avulla lääkettä malariaan ja muihin vastaaviin loistauteihin.

"Paitsi että näillä liskoilla on suurin biliverdiinipitoisuus veressään kaikkiin muihin eläimiin verrattuna, ovat ne kehittäneet jännittävän vastustuskyvyn verensä myrkyllisyydelle", selittää tutkijatohtori Zachary Rodriguez LSU:n yliopiston tiedotteessa.

"Jos voisimme ymmärtää mikä saa liskot vastustuskykyisiksi keltatautia vastaan, voisimme kenties kehittää välineitä moniin ihmisilläkin oleviin terveysongelmiin."

Rodriguez, ryhmää johtava professori Chris Austin ja muut ryhmän jäsenet ovatkin jäljittäneet vihreän veren kehityshistoriaa ja siksi he ovat tutkineet kaikkiaan 51 erilaista liskolajia Uudessa-Guineassa. Kuusi kaivajaliskoista oli vihreäverisiä ja näistä kaksi on ollut tuntemattomia aikaisemmin. 

Heidän mukaansa vihreäverisissä kaivajaliskoissa on selvästi neljä erilaista kehityslinjaa, ja samankaltaisia kehityslinjoja on havaittavissa niiden punaverisissä sukulaisissa.

Tutkimuksen mukaan vihreä veri kehittyi itsenäisesti eri liskolajeille, eli se näyttää olevan sopeutumisen tulosta.

Aikaisemmin on tiedetty, että normaalia suurempi pigmentin määrä veressä on yleensä ollut eläimille hyödyksi; se toimii kuin antioksidantti, joka auttaa suojautumaan useita sairauksia vastaan.

Vihreän veren pigmenttien toiminta on sen sijaan ollut arvoitus, mutta nyt tiedetään esimerkiksi se, että biliverdiini-pigmentin kanssa läheinen bilirubiini on malarialoisille myrkyllistä.

Tutkimusryhmän jäsen. Amerikan luonnonhistoriallisen museon professori Susan Perkins toteaakin, että vihreä veri saattaa olla avuksi, kun kehitetään lääkkeitä esimerkiksi malariaa vastaan. 

*

Tutkimusryhmän tekemä artikkeli "Multiple origins of green blood in New Guinea lizards" ilmestyi eilen Science Advances -julkaisussa. Kuvat: Chris Austin, LSU.