Jad (2): płazy

Inne odcinki serii i wpisy pokrewne:

Jad (1): gady
Jad (3a): ssaki
Jad (3b): ssaki owadożerne
Krótka dygresja o kladach i gadach

W wyobraźni potocznej pokutuje jeszcze duch „drabiny bytów”, zgodnie z którym ryby wyszły na ląd i stały się płazami, płazy dały początek gadom, a gady ssakom, tworząc hierarchię, na której szczycie usadowił się człowiek (tylko gdzie upchnąć ptaki?). Tymczasem zarówno ryby promieniopłetwe jak i chrzęstnoszkieletowe, czyli dominujące dziś grupy kręgowców wodnych, są odrębnymi liniami ewolucyjnymi, które niewiele mają wspólnego z naszymi przodkami. Przodkowie ci należeli do grupy mięśniopłetwych, która obejmuje także dwudyszne i trzonopłetwe, reprezentowane dziś w sumie przez osiem reliktowych gatunków. Mięśniopłetwe i promieniopłetwe miały wspólnego przodka, ale pierwsze nie były potomkami drugich. Pierwsze czworonogi lądowe, wciąż jeszcze bardzo podobne do swoich wodnych przodków, dość szybko podzieliły się na wiele linii rodowych, z których do dziś przeżyły dwa wielkie klady: owodniowce i płazy. Następnie prymitywne owodniowce podzieliły się na dwie wielkie gałęzie drzewa rodowego. Do jednej należą gady wraz z ptakami (jedyną żyjącą linią dinozaurów), a do drugiej – ssaki. A zatem ssaki nie są potomkami gadów, tylko ich grupą siostrzaną. Podobnie owodniowce nie są potomkami płazów, lecz także ich grupą siostrzaną, wywodzącą się od wspólnego przodka.

Warto o tym pamiętać, żeby uniknąć wyobrażania sobie, że ryby są „prymitywne” w porównaniu z płazami, płazy w porównaniu z gadami itd. Ostatni wspólny przodek owodniowców i płazów żył ok. 340 mln lat temu i od tego czasu jego potomkowie rozwijali się niezależnie, gromadząc rozmaite innowacje ewolucyjne. Dzisiejsze płazy to ponad 8,5 tys. gatunków – innymi słowy, jest ich o wiele więcej niż ssaków. Nie w Polsce, oczywiście, bo najbogatsze w płazy są lasy tropikalne. Ponieważ obszary największej różnorodności płazów są wciąż słabo zbadane, liczba odkrywanych nowych gatunków szybko rośnie (w tempie ok. 150 gatunków rocznie). Od 1 stycznia 2023 r. do dziś opisano 23 nowe gatunki [UPDATE: 12 kwietnia już 27]. A jednak o płazy trzeba się martwić, bo czyha na nie wiele zagrożeń, często związanych z działalnością człowieka, w tym dewastacja ekosystemów i skutki zmian klimatycznych, oraz choroby takie jak chytridiomykoza, wywoływana przez inwazyjny gatunek pasożytniczego grzyba. Płazy narażone są na wymieranie w skali globalnej. W naszej krajowej faunie występuje tylko 19 gatunków z 6 rodzin i wszystkie bez wyjątku objęte są ochroną gatunkową.

Spośród opisanych dotąd płazów 88,2% to płazy bezogonowe (Anura); nazwijmy je dla uproszczenia żabami, nie przesadzając z pedanterią (choć spośród 54 znanych rodzin tylko jedna to „żaby właściwe”, czyli Ranidae). Kolejne 9,3% to płazy ogoniaste (Caudata); nazwijmy je salamandrami. Ostatnie 2,5% (ale nadal ponad 200 gatunków i 10 rodzin) to płazy beznogie (Gymnophiona). Różnorodność płazów jest oszałamiająca, a przy tym ich świat to nadal w dużym stopniu terra incognita nawet dla specjalistów.

Czy płazy bywają jadowite? Zacznijmy od przypomnienia sobie, że „jadowity” to nie to samo co „trujący”. Płazy wytwarzają wiele silnych toksyn. Jako zwierzęta o cienkiej, delikatnej skórze – nagiej, bo nieokrytej łuskami, tarczkami kostnymi, piórami ani sierścią, która ponadto przepuszcza wodę i umożliwia wymianę gazową – muszą jakoś dbać o swoje bezpieczeństwo. Wyspecjalizowały się więc w wytwarzaniu gruczołów skórnych najróżniejszego typu. Jedne produkują śluz nawilżający skórę, inne wytwarzają substancje, które czynią płaza niesmacznym lub trującym. Na przykład gruczoły przyuszne naszej ropuchy (Bufo bufo) wydzielają przy uszkodzeniu mieszankę kilkudziesięciu związków z grupy bufadienolidów – steroidów silnie wpływających na pracę serca – a ponadto amin biogennych, alkaloidów, peptydów i białek, których celem jest zniechęcenie drapieżników do skonsumowania ropuchy. Co prawda między płazami a ich amatorami wywiązuje się czasem wyścig zbrojeń, w którym chwilowo prowadzi drapieżnik. Na przykład jeże uodporniły się na bufadienolidy i nie tylko polują na ropuchy, ale potrafią namaszczać sobie kolce ich toksyną (używając w tym celu własnego języka), co z kolei wzmacnia ich własne zdolności obronne.

Ropuchy to zresztą pikuś w porównaniu z kilkoma gatunkami żabek tropikalnych z rodzaju Phyllobates należącego do rodziny drzewołazowatych (Dendrobatidae). Ich skóra wytwarza (oprócz kilkuset innych związków chemicznych o długich nazwach zakończonych na -toksyna) alkaloid steroidowy, batrachotoksynę (BTX), o niezwykle silnym działaniu neurotoksycznym. Otwiera ona nieodwracalnie kanały sodowe komórek nerwowych, uniemożliwiając im przewodzenie impulsów. Skutkiem jest paraliż mięśni (w tym mięśnia sercowego oraz mięśni umożliwiających oddychanie) i zgon konsumenta w bardzo krótkim czasie. Same drzewołazy są odporne na działanie batrachotoksyny – ich organizm potrafi ją neutralizować.

Co ciekawe, żabki nie syntetyzują BTX za pomocą własnego metabolizmu, ale pozyskują ją z pokarmu, prawdopodobnie z pewnych gatunków chrząszczy – silnie trujących, choć nie dla drzewołazów. Gatunki, które korzystają z takiej ochrony chemicznej, nie tylko nie stosują ubarwienia ochronnego, ale przeciwnie – przybierają kolory wyzywająco jaskrawe, wysyłając wizualne ostrzeżenie: „Nie ukrywam się, bo jestem trująca. Odżabkuj się ode mnie, jeśli ci życie miłe”. Niektóre rdzenne ludy zachodniej Kolumbii używają wydzielin skórnych drzewołazów do zatruwania pocisków do dmuchawek łowieckich. Igła strzałki zatruta w ten sposób pozostaje śmiercionośna przez około roku. Batrachotoksyna, która dostaje się do krwi, jest śmiertelna w znacznie mniejszej dawce niż spożyta doustnie i działa piorunująco, niemal natychmiast, natomiast mięso upolowanego zwierzęcia można spożyć bezpiecznie.

Jaskrawe, kontrastowe ubarwienie ma też nasza salamandra plamista (Salamandra salamandra). Jest to również przykład aposematyzmu, czyli ubarwienia ostrzegawczego. Wydzielina gruczołów przyusznych salamandry jest silnie drażniąca, piekąca w smaku i także zawiera alkaloid steroidowy, samandarynę, działający toksycznie na centralny układ nerwowy. Co prawda w dawkach stosunkowo niegroźnych dla człowieka (o ile nie zechce lizać lub zjeść salamandry), ale potencjalnie zabójczych dla małych drapieżników.

Brazylijska rzekotka Nyctomantis (Aparashpenodon) brunoi, jeden z niewielu znanych gatunków płazów, które można uznać za jadowite, a nie po prostu trujące. Foto: Renato Augusto Martins. Źródło: Wikipedia (licencja CC BY-SA 4.0).

Ustaliliśmy więc, że płazy mogą być silnie trujące. Ale czy mogą być jadowite, to znaczy, czy potrafią aktywnie wprowadzić truciznę do organizmu innego zwierzęcia? Rzadko bo rzadko, ale i to się zdarza. Brazylijskie Nyctomantis (Aparashpenodon) brunoi i Corythomantis greeningi z rodziny rzekotkowatych (Hylidae) są bliskimi krewnymi naszych poczciwych rzekotek (Hyla arborea i H. orientalis), które, nawiasem mówiąc, też mają gruczoły skórne produkujące całą gamę toksyn. Jednak europejskie rzekotki bronią się biernie, podczas gdy ich tropikalni kuzyni są zdolni do kontrataku. Na ich czaszce znajdują się kolczaste wyrostki, dzięki którym rzekotka może ubóść wroga. Kolce przebijają skórę rzekotki, a następnie skórę lub śluzówkę napastnika, wprowadzając do jego organizmu odrobinę wydzieliny bardziej toksycznej niż jad żmii. To wystarczy, żeby wywołać promieniujący po ciele ból utrzymujący się przez wiele godzin. Skutek jest prawdopodobnie jeszcze dotkliwszy, jeśli kolce ugodzą np. w błonę śluzową jamy ustnej amatora rzekotek. Takich przypadków może być więcej, ponieważ nie są to jedyne żaby „kolcogłowe”; tyle tylko, że tego rodzaju zachowanie nie zawsze łatwo udokumentować.

Z kolei niektóre salamandry mają ostre końcówki ruchomych żeber, które po aktywnym „nastroszeniu” przez salamandrę mogą przekłuwać skórę i pełnić rolę podobną jak wyrostki na czaszkach rzekotek. Zbadano pod tym względem traszkę Waltla (Pleurodeles waltl), występującą na Półwyspie Iberyjskim i w Maroku. Jej mechanizm aplikowania jadu jest nieszkodliwy dla człowieka, ale skutecznie odstrasza np. jeże, chętnie polujące na salamandry. Na mniejszą skalę podobną broń stosują azjatyccy kuzyni traszki Waltla z rodzaju Echinotriton, jak E. andersoni z archipelagu Riukiu. Gruczoły salamander wydzielają przy okazji substancje bakteriobójcze, które pozwalają im uniknąć zakażeń i umożliwiają szybkie gojenie się ranek po przebiciu własnej skóry.

To nie kłębek dżdżownic, tylko samica południowoamerykańskiego płaza beznogiego, marszczelca pierścieniowego (Siphonops annulatus) z rodziny Siphonopidae, opiekująca się młodymi. Foto: Marta Maria Antoniazzi. Źródło: Gomes et al. 2012, ResearchGate.

Na zakończenia na wzmiankę zasługuje jedna z najbardziej tajemniczych grup kręgowców, Gymnophiona, czyli płazy beznogie. Są to zwierzęta grzebiące, polujące na bezkręgowce; żyją w ściółce, glebie lub w korytach strumieni w strefie tropikalnej Afryki, Azji i Nowego Świata. Laik mógłby je pomylić z ogromnymi dżdżownicami, zwłaszcza że ich skóra często układa się w fałdy do złudzenia przypominająca segmenty pierścienic. Mogą ją pokrywać drobne łuseczki, a występują w niej także, jak zwykle u płazów liczne grudczoły wydzielające śluz i toksyny zapewniające bierną ochronę. Kopalni protoplaści Gymnophiona, znani z jury, a obecnie także z późnego triasu, mieli jeszcze zredukowane, ale funkcjonalne kończyny i dobrze rozwinięte oczy. U dzisiejszych przedstawicieli grupy oczy są albo skrajnie zredukowane, albo całkowicie zanikłe; z przodu głowy występują za to czułki z chemoreceptorami. Płazy beznogie są bohaterami wielu skądinąd ciekawych historii, na które nie ma tu miejsca, ale o jednym muszę wspomnieć: od dżdżownic różnią się między innymi tym, że mają solidnie zbudowane czaszki i szczęki wyposażone w zęby oraz – uwaga – w gruczoły zębowe bardzo podobne jak u gadów z kladu Toxicofera. Ich wydzielina zawiera mieszankę enzymów zwykle spotykanych u zwierząt jadowitych. Nie udowodniono dotąd, że płazy beznogie są faktycznie jadowite, ale biorąc pod uwagę zbieżności morfologiczne między nimi a Toxicofera, nikogo by nie zdziwiło, gdyby się okazało, że Gymnophiona używają jadu do paraliżowania zdobyczy. Sprawa wymaga jednak dalszych badań, bo ich potencjał jadowitości opisano dopiero w 2020 r.

Pomoce naukowe

Prawie wszystko o płazach: https://amphibiaweb.org/

Gatunki krajowe: https://czlowiekiprzyroda.eu/plazy-polski-przewodnik-terenowy/plazy-polski

Jadowite rzekotki: https://www.nhm.ac.uk/discover/can-frogs-be-venomous.html

Czy płazy beznogie są jadowite: https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30419-3

6 thoughts on “Jad (2): płazy

  1. ” Niektóre rdzenne ludy zachodniej Kolumbii używają wydzielin skórnych drzewołazów do zatruwania pocisków do dmuchawek łowieckich. Igła strzałki zatruta w ten sposób pozostaje śmiercionośna przez około roku. Batrachotoksyna, która dostaje się do krwi, jest śmiertelna w znacznie mniejszej dawce niż spożyta doustnie i działa piorunująco, niemal natychmiast, natomiast mięso upolowanego zwierzęcia można spożyć bezpiecznie.”

    Jak to możliwe? Skoro trucizna pozostaje aktywna tak długo, a mięśnie (=mięso) również są nasycone krwią?

    0
    • Kwestia dawki. Po pierwsze śmiertelna dawka doustna jest mniejsza od dożylnej. Po drugie zwierzę umiera błyskawicznie i znaczna część alkaloidu pozostaje we krwi. Spuszczenie krwi z zabitego ptaka czy małpy usuwa większość wprowadzonej dawki. Tylko jej niewielka część pozostaje w mięsie przeznaczonym do konsumpcji. Jeśli na strzałce jest odpowiednio dobrana dawka niewiele większa od letalnej, to po tych redukcjach staje się doustnie nieszkodliwa. Podejrzewam też, że obróbka termiczna ma znaczenie (choć nie znam się na alkaloidach steroidowych i nie wiem, czy gotowanie lub pieczenie może je degradować; Mirosław Dworniczak pewnie będzie wiedział).

      2
      • Tak, strzałka zatruje zwierzę. Można je zjeść, bo dawka w mięsie będzie nieszkodliwa. Gotowanie/pieczenie rozkłada BTX.
        “When administered orally, the toxicity is much lower, making safe for Indians to consume animals hunted with the poison darts. The toxins may also be destroyed by cooking”
        https://people.uwec.edu/piercech/animals/frog.htm

        1

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *