Западная шпорцевая лягушка ( Xenopus тропическая ) — вид лягушек семейства Pipidae , также известный как тропическая шпорцевая лягушка . [2] Это единственный вид рода Xenopus , имеющий диплоидный геном . [3] [4] Его геном был секвенирован, [5] [6] что делает его важным модельным организмом для генетики , дополняющим родственный вид Xenopus laevis ( африканская шпорцевая лягушка ), [7] широко используемой моделью позвоночных для изучения развития. биология . X. тропический также имеет ряд преимуществ перед X. laevis в исследованиях, таких как гораздо более короткое время генерации (<5 месяцев), меньший размер (длина тела 4–6 см (1,6–2,4 дюйма)) и большее количество яиц за нерест . [8]
Встречается в Бенине , Буркина-Фасо , Камеруне , Кот-д'Ивуаре , Экваториальной Гвинее , Гамбии , Гане , Гвинее , Гвинее-Бисау , Либерии , Нигерии , Сенегале , Сьерра-Леоне , Того и, возможно, Мали . Его естественными местами обитания являются субтропические или тропические влажные равнинные леса , влажные саванны , реки , пересыхающие реки , болота , пресноводные озера, перемежающиеся пресноводные озера, пресноводные болота , перемежающиеся пресноводные болота, сельские сады, сильно деградировавшие бывшие леса, водохранилища, пруды , аквакультура. пруды, каналы и канавы.
Западная шпорцевая лягушка - это вид среднего размера с несколько уплощенным телом и длиной отверстия морды от 28 до 55 мм (от 1,1 до 2,2 дюйма), причем самки крупнее самцов. Глаза навыкате, расположены высоко на голове, под каждым глазом имеется короткое щупальце . Ряд непигментированных дермальных бугорков проходит вдоль бока сразу за глазом и, как полагают, представляет собой орган боковой линии . Конечности короткие и пухлые, а полностью перепончатые ступни имеют роговые когти. Кожа мелкозернистая. Спинная поверхность варьируется от бледно- до темно-коричневого цвета и имеет мелкие серые и черные пятна. Брюшная поверхность тускло-белая или желтоватая с темными крапинками. [9]
Западная когтистая лягушка — водный вид, обитающий в поясе тропических лесов Западной Африки, ареал которого простирается от Сенегала до Камеруна и восточного Заира. Обычно считается лесным видом и населяет медленно текущие ручьи, но также встречается в заводях и временных прудах в саваннах северной Гвинеи и Судана . [9]
В засушливый сезон эта лягушка обитает в мелких ручьях и прячется под корнями деревьев, под плоскими камнями или в ямах на берегу реки. Питается в основном дождевыми червями, личинками насекомых и головастиками. Когда начинается сезон дождей, он ночью мигрирует по лесной подстилке в поисках временных луж. Нерест может происходить в больших водоемах с большим количеством растительности, но головастики иногда встречаются и в мутных водоемах без растительности. Одиночные яйца могут прикрепляться к растениям или плавать. У головастиков широкий рот и отсутствие челюстей, но на верхних губах имеются длинные щупальца. Брюшные плавники их хвостов шире спинных. Цвет их тела обычно оранжевый, а хвост прозрачный, но в более темных местах хвост может быть черноватым. Головастики питаются, фильтруя зоопланктон из воды. В крупных водоемах они могут образовывать плотные стаи. Метаморфоза происходит, когда головастики достигают длины около 5 см (2 дюйма). [9]
Определение пола у подавляющего большинства земноводных контролируется гомоморфными (морфологически неразличимыми) половыми хромосомами . [10] В результате этой трудности в идентификации половых хромосом, только у относительно небольшой части видов бесхвостых животных, которые были кариотипированы , также были идентифицированы половые хромосомы. [11] Все виды рода Xenopus имеют гомоморфные половые хромосомы. [11] Кроме того, ген DM-W на W-хромосоме у некоторых видов Xenopus является единственным геном, определяющим пол, который был идентифицирован у амфибий. [11] Этот ген DM-W был впервые идентифицирован у X. laevis , однако он не обнаружен у X. тропического . [11] Эксперименты с участием особей с измененным полом, гиногенезом , триплоидами и обычными скрещиваниями показали, что X. тропический имеет три половые хромосомы: Y, W и Z. [11] Эти три половые хромосомы производят три разных мужских генотипа, YW. , YZ и ZZ (все фенотипически идентичны) и два разных женских генотипа, ZW и WW (все фенотипически идентичны). [11] В результате потомство X. тропического может иметь соотношение полов, которое отличается от широко известного 1:1, обычно встречающегося у видов только с двумя разными половыми хромосомами. Например, потомство, полученное от самки ZW и самца YZ, будет иметь соотношение полов самок и самцов 1:3, а потомство, полученное от самки WW и самца ZZ, будет полностью женским. [11] В результате такой системы определения пола как самцы, так и самки X. тропических могут быть как гетерогаметными, так и гомогаметными , что крайне редко встречается в природе. [11] Точный генетический механизм и точные аллели, лежащие в основе этой системы, пока не известны. [12] Одно из возможных объяснений состоит в том, что W-хромосома содержит аллель, определяющую самку, функция которой не обнаружена в Z-хромосоме, в то время как Y-хромосома содержит аллель, действующую как негативный регулятор, который доминирует над аллелем, определяющим самку на хромосоме. W-хромосома. [12]
Хотя у X. тропических есть эти три половые хромосомы, частота этих трех половых хромосом неравномерно распределена среди популяций этого вида на всем его естественном ареале. Y-хромосома была идентифицирована в двух местах в Гане и в лабораторном штамме, происходящем из Нигерии, а наличие Z-хромосомы было подтверждено у людей из западной и восточной Ганы. [12] Кроме того, было обнаружено, что все три половые хромосомы существуют вместе в популяциях X. тропических в Гане и, возможно, в других местах ее ареала. [12] Кроме того, нерегулярное соотношение полов у потомства обычно считается невыгодным, поэтому независимо от того, является ли наличие трех половых хромосом у X. тропических эволюционно стабильным или признаком того, что этот вид переживает переход половых хромосом (обмен половых хромосом) или нет. , это еще вопрос. [12] Кажется вероятным, что появление Y-хромосомы является самым последним событием в эволюции половых хромосом этого вида. [12] Вполне возможно, что в будущем вымирание Z-хромосомы приведет к тому, что W-хромосома превратится в X-хромосому, что приведет к созданию этого вида, пол которого будет определяться системой XY . [12] Также возможно, что если бы Y-хромосома вымерла, этот вид вернулся бы к использованию наследственной системы ZW . [12]
МСОП относит западную шпорцевую лягушку к категории « вызывающих наименьшие опасения », поскольку она имеет широкое распространение и является адаптируемым видом , обитающим в различных средах обитания, а тенденция численности популяции кажется устойчивой. [1]
Эмбрионы и яйца Xenopus являются популярной модельной системой для широкого спектра биомедицинских исследований. [3] [13] Это животное широко используется из-за мощного сочетания экспериментальной послушности и тесной эволюционной связи с человеком, по крайней мере, по сравнению со многими модельными организмами. [13]
В отличие от родственного вида X. laevis , X. тропический диплоиден и имеет короткое время генерации , что облегчает генетические исследования. [3] Полный геном X. тропического секвенирован. [5] Этот вид имеет n=10 хромосом. [14]
X. тропический имеет три гена трансферрина , каждый из которых является близким ортологом других позвоночных. Они относительно далеки от хордовых беспозвоночных и сильно отличаются от ортологов протостом . [15]
Xenbase [16] представляет собой базу данных модельных организмов (MOD) как для Xenopus laevis , так и для Xenopus тропического . [17]
