Serpentine

Conference

04/2015 –

hvordan verdens største Salamander foder?

et internationalt team har udviklet tredimensionelle modeller af bid af verdens største levende amfibie, Den Kinesiske kæmpe salamander. Undersøgelsen, ledet af Josep Fortuny, forsker ved ICP og offentliggjort i tidsskriftet PLoS ONE, forklarer fodringsmekanismerne for dette gådefulde truede dyr, hvoraf biologi er dårligt forstået. Forskning afslører, at denne salamander feeds især på byttedyr placeret lige foran det, men kan også udføre hurtige strejker på sideværts nærmer dyr. At forstå, hvordan denne art jager, udvider ikke kun viden om dens biologi, men kan også hjælpe med at rekonstruere, hvor tidligt tetrapoder og uddøde amfibier fodres.

forskere ved Institut Catalonia de Paleontologia Mikel Crusafont (ICP) og laboratoriet for teknologisk Innovation af strukturer og materialer (LITEM) fra Universitat Polit Kurtcnica de Catalunya (UPC) har modelleret biomekanikken for bid af Den Kinesiske kæmpe salamander fra 3d CT-scan billeder af kranier af denne art og anvendelse af en endelig elementanalyse, en metode til simulering af komplekse fysiske og biologiske problemer beregningsmæssigt. I dette tilfælde er denne metode særlig nyttig til at undersøge fordelingen af kræfter i kraniet af uddøde dyr eller levende dyr ved hjælp af ikke-invasive teknikker. Video med 3D bid modellering og fodring mekanik af Den Kinesiske kæmpe salamander er tilgængelig online.den gigantiske salamander lever af krebsdyr og orme, men også af fisk, padder og andre små pattedyr, der udfører en sidde-og-vent-strategi og bider, når de er tæt nok. Denne salamander fanger typisk deres bytte ved sugefodring, et almindeligt system hos padder, men fanger også bytte direkte ved kæberne. Den position, hvor bytte kontakter snuden, er afgørende, og bidning er især optimal, når byttet er direkte foran dyret. Undersøgelsen afslører imidlertid, at denne salamander også kan udføre en asymmetrisk strejke, der kun bider med den ene side af munden. Dette er en unik funktion blandt hvirveldyr og giver dem mulighed for at fange sideværts nærliggende bytte. Når den er fanget, trækker salamanderen byttet bag på kæben, hvor der udføres en stærkere bid for at forhindre bytte i at flygte.koordinatoren for ICP ‘ s virtuelle Paleontologiforskningsgruppe, Josep Fortuny, leder undersøgelsen. “Den position, hvor byttet kommer i kontakt med Salamanderens kranium og kæbe, viser os, at der er nogle områder, der er bedre end andre, når de bider, idet de er optimale, når de bider med den forreste del på snuden. Når byttet er placeret i en mindre optimal position, skal dyret muligvis bide to gange: en til at fange byttet og igen at sætte en frontal position”, forklarer Fortuny. Dette er muligvis relateret til arkitekturen i kraniet på disse dyr, de mangler en knoglet bro mellem den bageste ende af overkæben og den forreste firkantede Region, typisk for de fleste salamandere.

Figur 1: fordeling af kræfter i kæben i en ensidig bid. Foto: ICP / LITEM.
paleontologer er interesserede i bid af dette levende dyr, fordi den kinesiske kæmpe salamander tilhører den ældste kendte gruppe af amfibier, Kryptobranchiderne, der vises for 161 millioner år siden, i juraperioden. Dette er, hvad der ofte kaldes en “levende fossil”, et dyr, der har ændret sig relativt lidt fra deres forfædre gennem hele evolutionen. Faktisk var de første amfibier akvatiske rovdyr med en lang flad kranium, der ligner denne art, så karakteriseringen af dens bid kan hjælpe med at forstå, hvordan deres forfædre fodrede.LITEM har udført den mest tekniske del af undersøgelsen, transformeret tomografiske billeder i en CAD-model og udviklet en endelig elementmodel, der viser, hvordan muskelkræfter fordeles. “Vi har anvendt metoder inden for maskinteknik, der normalt bruges til at studere og beregne opførslen af strukturer som bygninger, chassisbiler, fly osv. og anvendt på hvirveldyr, som grundlæggende adskiller sig ved at have en mere kompleks geometri og er lavet af knogler i stedet for stål eller beton. Så vi genskaber den mekaniske opførsel af salamander-kraniet, når vi bider og udleder biologiske problemer fra det”, siger Jordi Marc Karrus-Nogu Karrus, UPC-forskeren, der deltog i undersøgelsen.

figur 2: forsker Egon Heiss med en levende prøve. Foto: Egon Heiss.
en truet kæmpe
Den Kinesiske kæmpe salamander er den største levende art af amfibier og når en maksimal længde på 1,8 meter. Det lever i kølige, hurtigt strømmende vandløb og bjergsøer. Deres store størrelse, mangel på gæller og ineffektive lunger begrænser denne art til strømmende vand, da den vigtigste iltoptagelse er gennem huden. Individer er mørkebrune, sorte eller grønlige i farve med uregelmæssigt plettet mønster. Det er generelt natligt, er generelt natligt, selvom de bliver mere daglige i ynglesæsonen.
arten er inkluderet på Den Røde liste over Den Internationale Union for bevarelse af natur og naturressourcer (IUCN) og i kritisk fare for udryddelse på grund af vilkårlig jagt efter konsum og nedbrydning af deres naturlige habitat.
øverst til venstre figur: Den Kinesiske kæmpe salamander (Andrias davidianus) er den største amfibie i verden. Foto: Egon Heiss.

Institut Catalonien de Palæontologia Mikael Crusafont (ICP)

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *