ダーウィンのカエル

ダーウィンのカエル
科学的分類この分類を編集する
王国: 動物界
門: 脊索動物
クラス: 両生類
注文: アヌラ
家族: ノスリガメ科
属: 鼻水腫
種:
R. darwinii
二名法名
ダーウィニイ
デュメリルビブロン、1841年)
チリの赤色の範囲(隣接するアルゼンチン南西部にも生息)

ダーウィンガエルRhinoderma darwinii)は、ミナミダーウィンガエルとも呼ばれ、[ 2 ] Rhinoderma darwinii科のカエルの一種です。チャールズ・ダーウィンがビーグル号[ 3 ]でのチリへの航海中に発見しました。1841年、フランスの動物学者アンドレ・マリー・コンスタント・デュメリルと助手ガブリエル・ビブロンがダーウィンガエルを記載し、命名しました。R . darwiniiの食事は主に草食無脊椎動物で構成されています。R . darwiniiは現在、国際自然保護連合によって絶滅危惧種に指定されています。

ダーウィンガエルは珍しい抱卵方法を持ち、オスは鳴嚢の中でオタマジャクシの発育を促します。このオスの抱卵行動は、ダーウィンガエルを現存するカエル種の中で特異なものにしている可能性があります。なぜなら、この行動をとる他のカエルは、1981年に絶滅したと推定されているR. rufum(ノーザンダーウィンガエル)だけだからです。 [ 4 ]

特徴

体幹の腹側ビュー

サイズ

ダーウィンズフロッグは小型の種で、吻から肛門までのさは2.2~3.1cm(0.9~1.2インチ)です。吻は肉質の吻へと細長く伸びており、頭部は三角形をしています。四肢は比較的長く細いです。前足には水かきはありませんが、後足の指の一部には通常水かきがあります。[ 5 ]

着色

この種の上面は茶色や緑色で、個体によって色合いが異なります。茶色の個体の中には、背中にV字型の斑点がかすかに見られる個体や、上面中央が脇腹よりも明らかに明るい茶色の個体、前肢が白っぽい個体もいます。メスは一般的に茶色で、この色に一致する基質に留まる傾向があります。オスははるかに多様性に富み、より幅広い基質に生息します。特に、抱卵中のオスは上面が部分的または完全に緑色であることがよくあります。[ 6 ]喉は茶色がかっており、残りの下面は黒で、個体ごとに異なる模様の大きな白い斑点があります。飼育下では、オスのR. darwiniiは体色が変化することが確認されており、最初は茶色だったこれらのカエルは、1年かけて緑色に変化しました。この体色の変化は、これらのカエルが飼育されていた環境の緑色によるものと考えられています。[ 7 ]

生息地と分布

ダーウィンガエルはチリアルゼンチンの海抜1350メートルの高地で見られる。[ 1 ] [ 8 ] R. darwinii は主に、チリとアルゼンチン両国にまたがるバルディビア温帯雨林で見られる。チリではコンセプシオン州からパレナ州まで、アルゼンチンではネウケン州からリオネグロ州まで分布する。平均海抜約1100メートル(3600フィート)までの高度の空き地や森林地帯、湿地や流れの緩やかな小川の近く、そして様々な植生で見られる。成熟した天然林では、草地、苔むした地域、粗い木質の残骸、若い木や灌木が混在し、最適な生息地条件を備えていると思われる。低い植生は水分保持力を高めるとともに土壌温度を下げ、捕食者から身を隠すことができる。このカエルの個体群は分散しており、分散能力は低い。[ 8 ]

北部のバルディビアン地域(彼らの典型的な生息地)は、マツやユーカリの農地拡大により減少しています。これにより、R. darwiniiの生息地の一部が失われ、彼らは南へ移動を余儀なくされています。南部のバルディビアン地域はより保護されており、 R. darwinii の生息に適しています。  

分散制約型種分布モデルによると、1970年から2010年にかけて、R. darwiniiの生息地は最大40%減少しました。今後数年間でR. darwiniiの生息地は拡大すると予想されています。しかし、R. darwiniiは新たな生息地への移動ができないため、この新たな生息地に生息する可能性は低いと考えられます。

気候変動は、 R. darwiniiの生息地の利用可能性にも影響を与えると予想されています。今後数十年で、R. darwinii の分布は最大56%減少すると予想されています。これは、R. darwinii が将来、特定の生息地に局地的に生息するようになることを意味します。R . darwinii の個体群は、特に山火事による被害を受けやすいです。気候変動モデルを用いた研究では、山火事は劇的な速度で増加し、 R. darwinii の生息地に悪影響を及ぼすことが予測されています。[ 9 ]

このカエルは多くの保護公園で観察されており、アルゼンチンのラニン国立公園ナウエル・ウアピ国立公園、チリの多くの公園で観察されています。[ 1 ]

保全

ダーウィンガエルは、主に天然林から植林地への転換による生息地の喪失と劣化により、個体数が著しく減少しました。

2018年以降、本種はIUCNレッドリストで絶滅危惧種(EN)に分類されています。2013年の研究では、2008年から2012年にかけて実施された個体群調査の結果が報告されており、本種は以前に記録された223の生息地のうちわずか36か所でのみ確認され、それらの生息地にも小規模な個体群が生息していました。IUCNにおける本種の保全カテゴリーが最近、危急種から絶滅危惧種(EN)に変更されたのは、チリで開催されたレッドリスト両生類再評価ワークショップ(Soto-Azat他、2015年)の結果です。現在のカテゴリーは、限られた生息域(推定264 km²)、個体群の深刻な断片化、そして継続的な減少によるものです。

2021年10月以降、R. darwiniiはIUCNグリーンステータス評価において「深刻な減少」に分類されています。本種の生存は保全活動に大きく依存しており、回復の可能性も高いと判断されました。[ 10 ]

保全活動

野生での個体数が減少しているため、チリの2つの動物園、国立動物園(米国アトランタ植物園と協力)とコンセプシオン動物園(コンセプシオン大学およびドイツのライプツィヒ動物園と協力)で予防措置として飼育コロニーが設立されました。

2017年、IUCN種の保存委員会両生類専門家グループは、30か国からなる二国間保全戦略を策定しました。このグループの目標は、保全活動の改善を目的として、 R. darwinii を研究することです。グループは、保全活動の強化を正当化する根拠の一つとして、その固有の特性(口内保育)を詳細に明らかにしています。グループは、2028年までに R. darwiniiに関する情報の重要な側面を理解することを目標としています。

ダイエット

R. darwiniiの食性は、腐食性、草食性、肉食性の無脊椎動物です。それぞれの無脊椎動物を、環境におけるそれぞれの生息数に応じた割合で消費することが観察されています。肉食性無脊椎動物の消費割合は、草食性または腐食性無脊椎動物よりも低いです。この差は、R. darwinii が遭遇する主な捕食対象がクモであるためです。これらのクモは、その回避能力により、 R. darwiniiによる捕食を効果的に回避することができます。

R. darwiniiが観察されている生息地では、草食無脊椎動物の割合が比較的高いようです。これは、R. darwinii が食物源として、草食無脊椎動物が豊富に生息する環境を求めていることを意味している可能性があります。[ 11 ]

Rhinoderma darwiniiの捕食スタイルは「待ち伏せ」と特徴付けられています。この方法はエネルギーを節約し、R. darwinii が捕食者から効果的に逃れることを可能にしているようです。

再生

オスのR. darwiniiは、交尾のためにメスを引き寄せるために鳴きます。抱卵時にも鳴くことが示されています。R . darwiniiは、メスを引き寄せ、コミュニケーションをとるために非線形発声現象(NLP)を利用します。ダーウィンガエルは、個体数と体の大きさに基づいて異なる交尾パターンを示すことが示されています。R . darwiniiの交尾行動をさらに詳しく調べるには、さらなる研究が必要です。[ 12 ]

緑色の個体のほとんどは抱卵中のオスである[ 6 ]

しかし、抱卵中のオスがメスと交尾する様子は観察されていない。

さらに、メスは通常一度に4~10個の卵を産みます。オスは一度に5~8匹のオタマジャクシを抱くことができます。場合によっては、メスのR. darwiniiは1回の落葉で最大40個の卵を産むこともあります。

親の介護

オスは約3~4週間後、発育中の胎児が動き始めたことに気づき、卵を飲み込み、鳴嚢に保持します。抱卵中のオスのほとんどは緑色です。卵は約3日後に孵化し、父親はオタマジャクシを鳴嚢に閉じ込めて飼育し続けます。オタマジャクシはそこで卵黄と鳴嚢壁から分泌される分泌物を摂食し、変態します。オタマジャクシを飲み込んでから6週間後、成体のオスは餌を摂取しないと考えられていました。しかし、1888年、G・B・ハウズは抱卵中のオスのR. darwiniiを解剖し、その胃の中に甲虫やハエがいることを確認しました。成体のオスの大腸も通常の個体と類似していました。彼は「この並外れた父性本能が自己犠牲につながるわけではない」と結論付けました。その後、小さなカエルはオスの口から飛び出し、散っていきます。

飼育下では、R. darwiniiの親は約3週間卵を放置することが観察されている(一部のR. darwiniiのオスはこの3週間卵を守る)。さらに、飼育下のオスはアロペアレントな行動を示すことが示されている。オスの里親は卵に対して防御的な姿勢を取ることが示されている(産卵防御)。彼らは卵の実父から卵を守ろうとし、その後、他のオスの親族を抱卵させる。ある実験では、里親は8匹のオタマジャクシを摂取し、抱卵が完了した後、2匹のカエルを産んだ。これは変態過程が100%効率的ではないことを意味する。この観察結果は複数の研究で一貫しており、両生類では特にまれなアロペアレントな行動についてはいくつかの説明が提案されている。[ 13 ]

この行動については 2 つの仮説が提唱されています。

里親による子育てに関する考えられる仮説

  1. 第一の仮説は、里親が訓練によって抱卵スキルを向上させることができるというものです。抱卵スキルが向上することで、より多くの遺伝子を次世代に伝えることができるオスが生まれると考えられます。
  2. 二つ目の仮説は、里親が自分の子ではないオタマジャクシを抱卵させることで、過去の繁殖成功を誇示できるというものです。つまり、里親は将来の交尾相手が抱卵している姿を見て、交尾する可能性が高くなることを期待しているのです。

これらの仮説は、自分の子ではない子供を育てるオスに何らかの利点があるという考えを提唱しています。

変態期におけるオタマジャクシの消失に関する可能性のある仮説

オタマジャクシからカエルへの変態過程において一部のオタマジャクシが失われることは、 R. darwinii特有の特徴である。この観察結果は、以下の仮説によって説明できると考えられる。

  1. 生き残れなかったオタマジャクシはオスの栄養源となり、オスがそれを消化した。[ 13 ]
  2. オタマジャクシは、オスの成虫の鳴嚢の中で死んでしまった。死んだオタマジャクシの栄養分は、オスの成虫の鳴嚢に居座る生き残ったオタマジャクシの栄養源となった。ある胚が別の胚を食べるこの現象は、アデルフォファジーと呼ばれる。R . darwiniiの鳴嚢はアデルフォファジーを促進するのに適切な構造を持っていないと考えられるため、この説は観察された不完全変態を説明できない可能性が高い。[ 13 ]

R. darwinii は縄張り意識と親の世話という点で珍しい行動を示す。無尾両生類では、親の世話と縄張り意識は正の相関関係にある。R . darwiniiでは、父親がオタマジャクシを摂取するため、親の世話は高い。しかし、これらのR. darwiniiのオスは縄張り意識が低い。実際、R. darwiniiのメスもオスも卵を守っているところは観察されていない。R . darwiniiのこれらの観察は、産卵防御の役割を確立することで、縄張り意識と親の世話の関係をさらに発展させるために利用された。これらの観察は、無尾両生類が産卵場所を守る場合、親の世話を伴う縄張り意識を示すことを示唆している。[ 14 ]

脅威

Rhinoderma darwiniiはBatrachochytrium dendrobatidis感染に対して非常に感受性が高いことが示されている。[ 15 ] Batrachochytrium dendrobatidisの真菌感染によって引き起こされる両生類の病気であるツボカビ症も、おそらく要因である。

Rhinoderma darwinii は他の両生類と比較してツボカビ症の影響が少ないようです。しかしながら、ツボカビ症はR. darwiniiにも感染し、死に至る可能性があります。過去の研究では、チリとアルゼンチンで観察されたR. darwinii の個体数の減少に、ツボカビ症がある程度関与している可能性が示唆されています。[ 16 ]

近年の研究により、R. darwinii におけるBatrachochytrium dendrobatidis感染は個体群間でばらつきがあることが示されています。Bd感染率の高い個体群では、個体群成長率も高いことが観察されています。同様に、Bd感染率の低い個体群では、個体群成長率も低いことが観察されています。Bd感染率の高い個体群は、繁殖率が最も高いようです。これは、多くの個体がBd感染で死亡しているにもかかわらず、より多くの個体が生まれていることを意味します。R . darwiniiにおいて、 Bd感染率と幼若個体数の間には正の相関関係が見られます。 [ 17 ]

Bd感染とR. darwiniiの個体群増加というこの奇妙な特徴は、更なる調査を促しました。この観察結果の説明は「寄生虫誘導可塑性」仮説と呼ばれています。この仮説は、個体が生存よりも繁殖に多くの資源を費やすようになるというものです。この繁殖への集中の増加は、1世代にわたって起こります。この可塑性は感染個体にとって有益です。なぜなら、感染はいずれ支配的になるため、その時点まで個体はできるだけ多くの子孫を残そうとするからです。[ 18 ]

研究での使用

Rhinoderma darwiniiは、外温動物の体の大きさの変異を研究するために用いられてきました。これまでの研究では、飢餓抵抗性と呼ばれる考え方に基づき、体が大きいほど季節性が高いという仮説が支持されていました。飢餓抵抗性とは、外温動物は体が大きいほど、その質量を燃料として利用できるため、「飢餓」に陥る可能性が低いという 考えです。

しかし、R. darwiniiに関する研究は別の仮説を支持している。季節性の上昇が寒冷期の長期化につながることを示唆する実験によって裏付けられたこの仮説は、冬眠仮説と呼ばれている。寒冷地にいるこれらの動物は冬眠する可能性が高く、冬眠中は基礎代謝率が低下する。その結果、消費エネルギー量が減少し、外温動物の体重減少も少なくなる。この説明は、飢餓抵抗仮説に代わるものである。[ 19 ]

Rhinoderma darwiniiがこの研究で選ばれたのは、生息する生息地に広く分布しているからであると思われる。これにより、研究者は異なる気候で同じ種を研究することができ、体の大きさと季節性/気候の関係について主張をするために重要な側面となる。[ 19 ]

参照

参考文献

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出典

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