juin 30, 2022

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Pourquoi cette petite grenouille saute-t-elle si mal ?

Au moment où un crapaud citrouille saute dans les airs, tout semble possible. Une petite grenouille, qui a la taille et la couleur d’une abeille La chicoutéIl n’a aucun problème à se lancer du sol. Mais quand le crapaud citrouille commence à se lever, quelque chose ne va pas.

Le corps de la grenouille commence à tourner et ses membres sont aplatis comme des étoiles de mer. Puis il tombe, roulant sans pitié jusqu’à ce qu’il atterrisse sur ses fesses ou sa tête et arrête par inadvertance les pignons ou l’arrière.

« Certains hommes ne font que tourner », a fait semblant Andre Confetti, un étudiant diplômé de l’Université fédérale du Paraná au Brésil, en déplaçant son doigt en l’air lors d’un appel Zoom. « Certains hommes font c’est ajouta Confetti, agitant ses doigts en cercles comme une roue hydraulique.

« Les grenouilles flottent dans l’air, dans l’espace », a déclaré Amber Singh, qui deviendra bientôt étudiante à la maîtrise à l’Université d’État de San Jose.

Le crapaud citrouille, qui est une grenouille mais pas une grenouille, est si terrible à l’atterrissage avec ses sauts que son incompétence totale est devenue le sujet de la recherche scientifique. Une équipe de chercheurs des États-Unis et du Brésil qui comprend Confetti et Singh dit avoir une réponse : les petites boucles sont si petites que les chambres remplies de liquide dans leurs oreilles internes qui contrôlent leur fonction d’équilibrage sont quelque peu inefficaces, éliminant les braves petits cerceaux. Au cours de la durée de vie des atterrissages par collision.


La papier Confirme que de nombreuses espèces de crapaud citrouille appartenant au genre des têtards sont appelées humérusPrésentant un « saut très inhabituel avec un comportement d’atterrissage incontrôlé », a déclaré Tess Kondis, chercheuse à l’Université Carleton au Canada qui n’a pas participé à la recherche.

Ou, comme l’a dit Confetti, « Ils ne font pas quelque chose de bien. »

Ce n’est pas facile d’être un vertébré de la taille d’une abeille. Les tresses de citrouille ont fait des compromis évolutifs aussi petits, comme réduire le nombre de chiffres sur leurs jambes de cinq à trois. Les grenouilles, qui sont connues pour leur humidité, se dessèchent plus rapidement lorsqu’elles sont jeunes, a déclaré Rick Isner, morphologue fonctionnel à la Southern Illinois University Edwardsville et auteur du document de recherche. Mais parfois, c’est payant d’être petit : « Pour une boîte de citrouille, une fourmi est un énorme repas », a déclaré Eisner.

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lui attribue : André Confetti
Crapaud citrouille, Brachycephalus coloratus.

grenouilles évolué La capacité de sauter avant de développer la capacité d’atterrir, ce qui signifie que toutes les grenouilles ne maîtrisent pas la deuxième partie du processus. Eisner a précédemment effectué des recherches sur un groupe de grenouilles à queue maladroite similaires, qui ont sauté assez raisonnablement mais ont atterri dans une greffe de visage complet.

Lorsque Marcio Bay, chercheur à l’Université fédérale du Parana au Brésil et auteur de l’article, a découvert les recherches d’Eisner sur la grenouille patauge, il a envoyé un e-mail à Eisner au sujet des écailles de citrouille. Les membres du Pie Lab ont commencé à collecter des têtards et autres grenouilles miniatures dans la nature pour les regarder sauter et (essayer) d’atterrir.

Les grenouilles citrouilles mènent une vie insaisissable. Les grenouilles vivent et se nourrissent sous les feuilles tombées dans la forêt atlantique du Brésil, qui doublent de taille, ce qui les rend extrêmement difficiles à étudier. « Ce sont des créatures très petites et secrètes », a déclaré Condez. « La plupart de nos connaissances sur leur comportement proviennent de rares observations sur le terrain. »

Trouver des grenouilles de la taille d’un insecte au Brésil est une tâche ardue. Bien que le crapaud citrouille soit aussi brillant que le shito, la litière de feuilles regorge de champignons néons et d’autres formes de vie orange. « C’est très difficile à attraper sous la litière de feuilles », a déclaré Confetti. « Surtout pour moi, parce que je suis daltonien. »

Au lieu de cela, les chercheurs ont dû écouter le cri de la grenouille, qui ressemble un peu à un criquet. De retour dans le laboratoire de Pie, les chercheurs ont placé chaque grenouille sur un miroir entouré d’une barrière et ont filmé leurs efforts de saut. (Certains ont dû être encouragés avec une chiquenaude douce de leur petit cul.)

Quand Eisner a vu les images, il a éclaté de rire. Puis immédiatement consommé le problème à portée de main. Les grenouilles étaient très éloignées des grenouilles à queue rebondissante sur l’arbre généalogique des grenouilles, ce qui signifiait que le problème n’était pas ancestral. Alors pourquoi n’ont-ils pas pu atterrir d’un seul saut ? « Ce n’était pas un moment ‘Eureka' », a déclaré Eisner. « C’était un moment ‘Qu’est-ce qui se passe ici?’. »

lui attribue : Rick Isner
Brachycéphale coloratus travailler dur.

Eisner a ensuite lu un grand nombre d’articles scientifiques, dont un Experience precedente Les chercheurs ont perturbé les systèmes vestibulaires des rainettes, qui sont généralement d’excellentes larves. Les grenouilles piratées présentaient des problèmes d’atterrissage étrangement similaires à ceux des grenouilles courges.

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Eisner s’est demandé si le problème des grenouilles avait atteint une ampleur. Les organismes vertébrés sont capables de s’équilibrer et de s’orienter dans le monde grâce à notre système vestibulaire : un système complexe de chambres et de canaux remplis de liquide dans notre oreille interne. Bouger la tête amène le fluide, appelé endolymphe, à produire une force qui dévie les cellules ciliées sensorielles et les signaux de notre système nerveux central pour contrôler notre posture et nos mouvements. Malgré la vaste gamme de tailles corporelles des vertébrés, la taille de ces canaux reste assez constante. « Entre une grenouille et un humain ou une baleine, ils ne changent pas autant qu’on pourrait s’y attendre », a déclaré Eisner.

Les chercheurs ont soupçonné que le corps plus petit et le crâne plus petit du crapaud pourraient restreindre la taille des canaux semi-circulaires de leur oreille interne et empêcher le fluide à l’intérieur de s’écouler librement. « Lorsque vous prenez un tube et que vous le rendez de plus en plus petit, la résistance à l’écoulement du fluide augmente », a déclaré Eisner.

David Blackburn, conservateur de l’herpétologie au Florida Museum of Natural History, et Edward Stanley, scientifique associé du musée, ont mené une enquête transversale sur des spécimens de musée de 147 espèces de grenouilles, dont la plus grande (la Grenouille Goliath), les plus petites grenouilles (« il y a deux espèces de grenouilles en lice pour les plus petites grenouilles », a noté Stanley) et les grenouilles citrouilles. Les grenouilles étaient maintenues dans une « position de grenouille standard, quelque peu rigide et peu flexible », comme les a décrites Stanley. Il a emballé des grenouilles en conserve dans des sacs Ziploc remplis d’arachides et les a essuyées avec sa machine à un million de dollars. Singh a ensuite fourni des modèles 3D des canaux semi-circulaires des grenouilles à partir du scanner.

Les mesures résultantes ont révélé les canaux semi-circulaires de humérus Les mini grenouilles de Bidofrine C’étaient les plus petits vertébrés adultes, ce qui entraînait une perte de contrôle moteur et donc des atterrissages chaotiques.

Les chercheurs ont envisagé d’autres explications possibles. Peut-être que les pieds à trois doigts des tresses de citrouille ont glissé lors du saut initial ? Ou peut-être que ses feuilles tombantes étaient censées ressembler à du feuillage tombé, pour tromper les prédateurs à la recherche d’une collation ? Les vidéos n’ont pas montré autant de glissement lors du décollage des grenouilles, ont écrit les chercheurs, et les petites tresses ne sont pas restées immobiles assez longtemps pour ressembler à une feuille.

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Les tomodensitogrammes ont également laissé entendre que les plexus avaient peut-être développé des boucliers osseux internes pour les rendre plus sûrs en cas de collision. « Ils semblent porter un sac à dos tout en os », a déclaré Stanley, faisant référence à l’espèce de crapaud citrouille. Brachycephalus ephippium. Cependant, le crapaud citrouille est susceptible d’être plus un dribble qu’un saut. Eisner a suggéré que sauter est très probablement une réponse d’évasion, un moyen de se sortir rapidement d’une situation dangereuse. Le dicton dit qu’être meurtri vaut mieux que d’être mangé. De plus, « Vous n’avez pas à vous soucier de vous casser les os si vous avez la taille d’une mouche domestique », a ajouté Eisner.

Tresses de citrouille vivantes au Brésil forêt atlantique, C’est l’un des endroits les plus biologiquement diversifiés de la planète. « Chaque montagne du sud du Brésil a le potentiel d’avoir un nouveau type de humérusdit Sweets. « Nous ne savons pas combien humérus Nous l’avons dans notre jardin. »

Mais 85 % de la zone a été déboisée et ce qui reste est très fragmenté. « Cela me fait me demander combien de ces espèces nous connaîtrons jamais, car elles ont déjà disparu », a déclaré Eisner.

Peut-être que les plats à emporter de Toad Pumpkin sont que tout ne doit pas être amélioré. Ce n’est pas parce que vous êtes mauvais dans quelque chose que vous ne devriez pas le faire, surtout si vous avez un sac à dos en os secret et des glandes toxiques toxiques. Même si le petit saut d’un crapaud citrouille est l’équivalent d’une locomotive dessin de chevalCela ne signifie pas qu’il ne doit pas marcher, sauter ou trébucher à sa guise dans la litière humide de feuilles d’une forêt en voie de disparition. Chaque espèce devrait avoir le droit d’échouer de façon spectaculaire, mais selon ses propres conditions.

lui attribue : Rick Isner
Brachycéphale brunneus Effort.