Az új táplálékforrások miatt lettek átváltozóművészek az állatok

2019.04.03. 11:37

Az új táplálékforrások iránti igény hatására jött létre az evolúció során az állatvilágban gyakori metamorfózis, amelynek eredményeképpen a fiatal lárvák kifejlett egyedekké, például a hernyók lepkévé válnak - derül ki egy új kutatásból.

Az ausztriai székhelyű Alkalmazott Rendszeranalízisek Nemzetközi Intézetének (IIASA) kutatói a The American Naturalist című szaklapban mutatták be eredményeiket.

Ötből négy állatfaj metamorfózison esik át: hernyóból lepke, ebihalból béka, szimmetrikus hallárvából egyoldalú, lapos lepényhal válik. A tudósok régóta kutatják, milyen hasznuk származik ebből az állatoknak.

Ulf Dieckmann és Hanna ten Brink, az IIASA munkatársai szerint a metamorfózissal olyan új táplálékforrások lehetősége nyílik meg az állatok előtt, amely korábbi alakjukban nem elérhető számukra.

LepkehernyóForrás: Biosphoto/Bruno Cavignaux / Biosphoto/Bruno Cavignaux

A kutatók létrehoztak egy matematikai modellt, amelyben számításba vették, milyen sokat eszik az állat, milyen gyorsan növekszik és milyen sok utódot nemz. Ezáltal kiszámították, milyen körülmények között jár a metamorfózis előnnyel, és mikor előnyösebb annak hiánya. A döntő kritériumnak a táplálék bizonyult.

Ha az állatok egész életük során ugyanabban a testben vannak, általában jól alkalmazkodnak egy bizonyos táplálékforráshoz. Ha életterükben újabb táplálékforrás válik elérhetővé, nehezen tudnak hozzáférni, még akkor is, ha az nagy mennyiségben fordul elő, az evolúció ugyanis előnyben részesíti a specializálódott fajokat. Amennyiben "megtanulják" a második táplálékforrást is hasznosítani, csökken a hatékonyság, mellyel hozzájutnak főétkezésükhöz és nem tudnak olyan hatékonyan szaporodni - fejtik ki a kutatók.

Ezt a dilemmát oldják fel az állatok egy teljes átalakulással. Lárvaként a lepkék és a békák egy alaptápláléknál maradnak: a hernyók leveleket, az ebihalak algákat esznek, majd új testükben kizárólag nektárt, illetve legyeket fogyasztanak.

EbihalForrás: Biosphoto/Bruno Guenard / Biosphoto/Bruno Guenard

A metamorfózisért azonban nyilvánvalóan nagy árat fizetnek: sok kalóriába kerül, hogy teljesen megváltoztassák anatómiájukat. Időnként valami félresikerül, és az egyed elpusztul. Időbe is telik, és míg bábállapotban a lepke egy ágról lógva "várakozik", nem tud elmenekülni a potenciális ragadozók elől.

Azt, hogy az átváltozás képessége ennyire elterjedt az állatvilágban annak ellenére, hogy az evolúció során nem könnyen megszerezhető képesség, a kutatók arra vezetik vissza, hogy a folyamat sohasem visszafordítható, így gyakorlatilag "evolúciós zsákutca". Ha a második fő táplálékforrás ritkábbá válik, az állatoknak sokkal hatékonyabbakká kell válniuk, különben kihalnak. Emellett mivel a kezdeti állapotban nem képesek a szaporodásra, nem mondhatnak le egyszerűen a metamorfózisról.