이 작은 개구리가 왜 그렇게 점프를 잘하지?

호박두꺼비가 하늘을 나는 순간 모든 것이 가능해 보인다. 꿀벌의 크기와 색깔을 가진 작은 개구리 클라우드베리그는 지상에서 자신을 발사하는 데 아무런 문제가 없습니다. 그러나 호박 두꺼비가 떠오르기 시작하면 문제가 발생합니다.

개구리의 몸이 회전하기 시작하고 팔다리가 불가사리처럼 납작해집니다. 그리고 나서 그는 넘어져 무자비하게 구르다가 엉덩이나 머리에 착지하고 실수로 바퀴나 뒷바퀴를 멈출 때까지 멈춥니다.

브라질 파라나 연방대학교 대학원생인 안드레 콘페티(Andre Confetti)는 Zoom 통화를 통해 공중에서 손가락을 움직이는 척하면서 “어떤 남자들은 그냥 빙빙 돌기만 합니다.”라고 말했습니다. “어떤 남자들은 이것은 색종이는 물레방아처럼 원을 그리며 손가락을 흔들며 덧붙였다.

산호세 주립 대학에서 곧 석사 과정을 밟게 될 Amber Singh는 “개구리는 허공에서, 우주에서 펄럭입니다.”라고 말했습니다.

개구리지만 개구리가 아닌 호박 두꺼비는 점프로 착지하는 것이 너무 무서워서 완전한 무능함이 과학 연구의 대상이되었습니다. Confetti와 Singh를 포함한 미국과 브라질의 연구원 팀은 답이 있다고 말합니다. 작은 컬이 너무 작아서 균형 기능을 다소 비효율적으로 제어하는 ​​내부 귀의 액체로 채워진 방이 있어 용감한 작은 후퍼를 제거합니다. 충돌 착륙의 수명 동안.

그만큼 종이 올챙이 속에 속하는 호박두꺼비의 많은 종들이 불려지는 것을 확인 상완골연구에 참여하지 않은 캐나다 칼튼 대학의 연구원인 Tess Kondis는 “제어되지 않은 착지 행동으로 매우 이례적인 점프”를 보여주었다고 말했습니다.

또는 Confetti가 말했듯이 “그들은 옳은 일을 하지 않고 있습니다.”

벌만 한 척추동물이 되는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 호박 머리띠는 다리의 자릿수를 5개에서 3개로 줄이는 것과 같이 진화론적 절충점을 이렇게 작게 만들었습니다. 습기로 악명 높은 개구리는 어릴 때 더 빨리 건조된다고 서던 일리노이 대학교 에드워즈빌의 기능 형태학자이자 이 연구 논문의 저자인 Rick Isner가 말했습니다. 그러나 때로는 작은 것이 값을 치르기도 합니다. “호박 한 캔의 경우 개미는 큰 식사입니다.”라고 Eisner가 말했습니다.

개구리 진화 착지 능력이 발달하기 전에 점프하는 능력, 즉 모든 개구리가 과정의 두 번째 부분을 마스터한 것은 아닙니다. Eisner는 이전에 비슷한 서투른 꼬리 개구리 그룹에 대한 연구를 수행했는데, 이 개구리는 충분히 뛰어올랐지만 얼굴 전체에 이식되었습니다.

브라질 파라나 연방 대학의 연구원이자 이 논문의 저자인 Marcio Bay는 Eisner의 넙치 개구리에 대한 연구를 발견했을 때 Eisner에게 호박 비늘에 대해 이메일을 보냈습니다. Pie Lab의 회원들은 올챙이와 다른 소형 개구리가 점프하고 착지하는 것을 보기 위해 야생에서 수집하기 시작했습니다.

호박 개구리는 살기 힘든 삶을 살고 있습니다. 개구리는 크기가 두 배로 커지는 브라질의 대서양 숲의 낙엽 아래에서 생활하며 먹이를 먹기 때문에 연구하기가 매우 어렵습니다. “그들은 매우 작고 비밀스러운 생물입니다.”라고 Condez는 말했습니다. “그들의 행동에 대한 우리 지식의 대부분은 현장에서 드문 관찰에서 비롯됩니다.”

브라질에서 곤충 크기의 개구리를 찾는 것은 어려운 일입니다. 호박 두꺼비는 시토만큼 밝지만 잎사귀에는 네온 균류와 기타 주황색 생명체가 가득합니다. “잎 더미 아래에서 잡기가 매우 어렵습니다.”라고 Confetti가 말했습니다. “특히 저에게는 색맹입니다.”

대신, 연구원들은 귀뚜라미 소리처럼 들리는 개구리의 부름에 귀를 기울여야 했습니다. 파이의 연구실로 돌아가서 연구원들은 각 개구리를 장벽으로 둘러싸인 거울에 놓고 점프하는 모습을 촬영했습니다. (일부는 작은 엉덩이를 부드럽게 쓸어 넘기면서 격려해야했습니다.)

아이즈너는 그 영상을 보고 폭소를 터뜨렸다. 그런 다음 즉시 문제를 해결했습니다. 개구리는 개구리 가계도에 있는 튀는 꼬리 개구리와 매우 멀리 떨어져 있어 문제가 조상이 아니라는 것을 의미했습니다. 그렇다면 한 번의 점프로 착지하지 못한 이유는 무엇입니까? Eisner는 “‘유레카’ 순간이 아니라 ‘여기서 대체 무슨 일이?’라는 순간이었습니다.”라고 말했습니다.

그에게 귀속 : 릭 이스너

Eisner는 다음을 포함하여 많은 과학 논문을 계속 읽었습니다. 이전 경험 연구원들은 일반적으로 우수한 호퍼인 지팡이 개구리의 전정 시스템을 교란했습니다. 해킹된 개구리는 호박 개구리와 섬뜩할 정도로 유사한 착지 문제를 보였습니다.

Eisner는 개구리 문제가 규모에 이르렀는지 궁금해했습니다. 척추동물은 우리의 전정계(내이에 있는 유체로 채워진 방과 채널의 복잡한 시스템) 때문에 세계에서 균형을 잡고 방향을 잡을 수 있습니다. 머리를 움직이면 내림프라고 하는 체액이 감각 유모 세포를 편향시키는 힘을 생성하고 중추 신경계에서 신호를 보내 자세와 움직임을 제어합니다. 척추동물의 신체 크기가 매우 다양함에도 불구하고 이러한 채널의 크기는 상당히 일정합니다. Eisner는 “개구리와 인간 또는 고래 사이에는 예상만큼 많이 변하지 않습니다.”라고 말했습니다.

연구자들은 두꺼비의 더 작은 몸과 더 작은 두개골이 내이에 있는 반고리관의 크기를 제한하고 체액이 자유롭게 흐르는 것을 막을 수 있다고 의심했습니다. Eisner는 “튜브를 가져와 점점 더 작게 만들면 유체 흐름에 대한 저항이 증가합니다.”라고 말했습니다.

플로리다 자연사 박물관(Florida Museum of Natural History)의 동물학 큐레이터인 데이비드 블랙번(David Blackburn)과 박물관 부과학자 에드워드 스탠리(Edward Stanley)는 가장 큰 개구리를 포함하여 147종의 박물관 표본에 대한 횡단면 조사를 실시했습니다. 골리앗 개구리), 가장 작은 개구리(“가장 작은 개구리에 대한 실행에는 두 가지 개구리 종이 있습니다.”라고 Stanley는 말했습니다), 호박 개구리입니다. 개구리는 Stanley가 설명했듯이 “다소 단단하고 유연하지 않은 표준 개구리 자세”로 유지되었습니다. 그는 땅콩이 든 지퍼락 백에 보존된 개구리를 포장하고 백만 달러짜리 기계로 닦았습니다. 그런 다음 Singh는 CT 스캔에서 개구리의 반고리관의 3D 모델을 제공했습니다.

결과 측정 결과 반고리관이 나타났습니다. 상완골 안에 있는 미니 개구리들 비도프린 그들은 가장 작은 성체 척추동물이었으며, 그 결과 운동 통제력이 상실되어 혼란스러운 착륙이 발생했습니다.

연구자들은 다른 가능한 설명을 고려했습니다. 아마도 처음 점프하는 동안 호박 머리띠의 세 발가락 발이 미끄러졌습니까? 아니면 그 처진 잎사귀가 낙엽을 닮아 간식을 찾아 포식자를 속이기 위한 것일 수 있습니까? 비디오는 개구리가 이륙할 때만큼 미끄러지는 것을 보여주지 않았고, 작은 머리띠는 잎사귀를 닮을 만큼 충분히 오래 머물러 있지 않았다고 연구원들은 썼습니다.

CT 스캔은 또한 신경총이 충돌 시 더 안전하게 만들기 위해 일부 내부 뼈 보호막을 개발했을 수 있음을 암시했습니다. 스탠리는 호박 두꺼비 종을 언급하며 “그들은 온통 뼈로 된 배낭을 메고 있는 것 같다”고 말했다. 브라키케팔루스 에피피움. 그러나 호박 두꺼비는 점프보다 드리블에 더 가깝습니다. Eisner는 점프가 위험한 상황에서 서둘러 탈출하는 방법일 가능성이 가장 높다고 제안했습니다. 멍이 먹는 것보다 낫다는 말이 있다. 또한, “당신이 집파리만한 크기라면 뼈가 부러지는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다”라고 Eisner가 덧붙였습니다.

브라질의 살아있는 호박 머리띠 대서양 숲, 그것은 지구상에서 가장 생물학적으로 다양한 장소 중 하나입니다. “브라질 남부의 모든 산에는 새로운 종류의 상완골과자가 말했다. “우리는 얼마나 상완골 우리 뒤뜰에 있어요.”

그러나 이 지역의 85%가 삼림이 파괴되었으며 남아 있는 것은 매우 파편화되어 있습니다. Eisner는 “이미 사라졌기 때문에 이 종들 중 얼마나 많은 종을 알게 될지 궁금합니다.”라고 말했습니다.

아마도 Toad Pumpkin의 교훈은 모든 것이 개선되어야 하는 것은 아니라는 것입니다. 당신이 무언가를 잘 못한다고 해서 그것을 하지 말아야 한다는 의미는 아닙니다. 특히 당신이 비밀 스켈레톤 배낭과 독샘을 가지고 있다면 더욱 그렇습니다. 호박두꺼비의 작은 점프가 기관차와 같아도 말 그리기이것은 그가 사라지는 숲의 축축한 낙엽 속에서 마음대로 걷거나 뛰거나 비틀거리지 않아야 한다는 의미가 아닙니다. 각 종은 눈에 띄게 실패할 권리가 있어야 하지만 고유한 조건에 따라야 합니다.

그에게 귀속 : 릭 이스너