Sygnały w świecie płazów i gadów

Zwierzęta porozumiewają się ze sobą wysyłając różnego rodzaju sygnały, a także odbierając i reagując na te, które wysyłają inne osobniki. Sygnalizacja daje organizmowi zwierzęcemu wymierne korzyści, bez względu na to, czy ma on styczność z osobnikiem należącym do tego samego gatunku – przyjacielem, czy też przedstawicielem innego gatunku, czyli najczęściej wrogiem. Sygnały nadawane przez zwierzęta mogą być mimowolne oraz świadome, czyli komunikujące konkretny zamiar. Obserwując specyficzne zachowania płazów i gadów, trudno oprzeć się wrażeniu, że mamy do czynienia ze swoistą mową zwierząt. Gałęzią nauk biologicznych, która zajmuje się sygnałami wśród zwierząt, jest zoosemiotyka.

Samiec żaby moczarowej w okresie godowym ma niebieskie zabarwienie
Fot. Adriana Bogdanowska

Wśród badaczy powszechnie przyjęty jest podział sygnałów na dwie grupy: sygnały fizyczne i chemiczne. Do tych pierwszych zaliczamy bodźce wzrokowe, słuchowe, impulsy elektryczne, bodźce mechaniczne oraz termiczne. Z kolei za sygnały chemiczne uznaje się wszelkiego rodzaju substancje semiochemiczne*. Najczęściej są to lotne feromony, mogące należeć do grup przyjaznych atraktantów, jak i odstraszających repelentów. Płazy i gady odbierają sygnały z otaczającego je środowiska za pomocą różnie rozwiniętych zmysłów. Następnie analizują bodziec poprzez układ nerwowy, który ostatecznie wysyła informacje siecią połączeń nerwowych do odpowiedniej partii ciała. Reakcją organizmu jest neutralność, atak lub przygotowanie się do obrony. Stopień rozwinięcia zmysłów jest ściśle związany z potrzebami zwierząt oraz wymaganiami, jakie stawia przed nimi środowisko.

Donośne i przeciągłe „rhe rheee” unosi się nad prawie każdym stawem czy jeziorem podczas wieczornego koncertu żab. Pospolite rechotanie jest tak charakterystycznym i rozpoznawalnym sygnałem dźwiękowym, że każdy, nawet najmłodszy miłośnik przyrody, łatwo rozróżni je spośród innych dźwięków otoczenia. Żaby rechoczą, oznajmiając swoją przynależność gatunkową oraz gotowość do godów. U większości gatunków odzywają się jedynie samce. W wydawaniu dźwięków główną rolę odgrywa worek rezonacyjny znajdujący się na dnie jamy gębowej. Przepływ powietrza z worka do płuc i z powrotem umożliwia ciągły rechot. O doskonałej sprawności tego mechanizmu może świadczyć fakt, że dźwięki te są słyszalne nawet pod powierzchnią wody. Zewnętrzne rezonatory występują u naszych krajowych żab zielonych. U pozostałych gatunków występują rezonatory wewnętrzne, które mogą być pojedyncze lub podwójne. Co ciekawe, wyróżnia się różne odmiany czy nawet dialekty śpiewu żab. Spowodowane jest to najczęściej barierą geograficzną rozdzielającą populacje danego gatunku. Regiony tropikalne są miejscem największej różnorodności żabich nawoływań. Samce na tych terenach muszą więc odpowiednio dostrajać swój repertuar. Większość gatunków ma swoje własne pasmo dźwiękowe, na którym nadaje, niczym podczas audycji radiowej. Głos rzekotek drzewnych (Hyla arborea) jest najbardziej donośnym spośród dźwięków wydawanych przez nasze krajowe płazy. Można go usłyszeć z odległości nawet do jednego kilometra. Samice podążają za głosem śpiewających serenady samców. Po dotarciu do zbiornika sprawdzają czasami, czy nie mają do czynienia z oszustem. Samica żaby stukającej (Rana virgatipes) wydaje właściwy gatunkowi sygnał głosowy, na który samiec musi odpowiednio odśpiewać, aby móc liczyć na romantyczne chwile ze swoją żabią partnerką. Obok śpiewu godowego istnieje również śpiew agresywny, za pomocą którego dwa zwaśnione samce żab walczą o terytorium. Po wymianie bojowych pieśni może dojść do konfrontacji, a wtedy przegrany samiec zmuszony jest opuścić dany teren. Ma to swoje niewątpliwe zalety, gdyż równomierne rozmieszczenie samców zwiększa prawdopodobieństwo spotkania samicy.

Rzekotka drzewna potrafi dostosować swe ubarwienie do koloru podłoża. W ten sposób staje się prawie niewidoczna.
Fot. Maciej Ogoński

Oprócz płazów bezogonowych, głosy potrafią wydawać również traszki (Triturus sp.) – słaby pisk, najczęściej w sytuacji zagrożenia. Niektóre duże płazy ogoniaste, jak syrena jaszczurowata (Siren lacertina) i amfiuma dwupalcowa (Amphiuma means) odzywają się głosem świszczącym, z kolei salamandra olbrzymia (Megalobatrachus japonicus) odstrasza przenikliwym krzykiem.

Gady nie mają równie śpiewnych godowych zwyczajów. Jedynie nieliczne wydają jakieś dźwięki. Krokodyle agresywnie porykują, węże charakterystycznie posykują, grzechotniki sygnalizują swoją pozycję dźwiękami wydawanymi przez grzechotkę na końcu ogona. Nieliczne żółwie oraz wszystkie gekony wydają dźwięki podobne do ćwierkania ptaków – szczególnie kiedy się boją i czują zagrożenie.

Sygnały wzrokowe mają ogromne znaczenie zarówno dla płazów, jak i gadów. Narząd wzroku jest konieczny do właściwej oceny sytuacji, dostrzeżenia napastnika czy też atrakcyjnych barw godowych osobnika płci przeciwnej. W oczach płazów i gadów istnieje duże zróżnicowanie budowy światłoczułej siatkówki, pręcików oraz czopków. U wielu żółwi oraz jaszczurek stwierdzono zdolność do rozróżniania barw. Zanik wzroku występuje u płazów grzebiących. Ślepe są również te żyjące w ciemnych jaskiniach. Przykładem może być odmieniec jaskiniowy (Proteus anguinus), który żyjąc w wodach jaskiń południowej Europy, poświęcił swój wzrok na rzecz wyostrzenia zmysłów węchu i słuchu.

W skórze płazów i gadów występują liczne komórki barwnikowe zwane chromatoforami, które odpowiadają za kolorystykę zewnętrznej powłoki ciała. Są to lipofory należące do grupy ksantoforów i zawierające lipochromowe pigmenty żółte lub czerwone, guanofory posiadające płytki guaniny dającej barwy interferencyjne oraz melanofory z nagromadzonymi ziarnami melaniny koloru czarnego. Ubarwienie płazów i gadów ma znaczenie przystosowawcze do środowiska, w którym żyją. Jaskrawo zabarwiona, wzorzysta skóra ma rolę ostrzegawczą. Żółto-czarna barwa salamandry plamistej (Salamandra salamandra) czy fantastycznie wybarwione gatunki jadowitych węży, takich jak wąż koralowy (Micrurus fulvius), to jasny do odczytania sygnał: „stop! jestem jadowity; odejdź albo pożałujesz!”. Barwy ochronne i maskujące, to kolor zielony i brunatny. Osobniki zielone spotyka się częściej wśród koron drzew, a szarobrązowe na terenach piaszczystych. Kolorystyka taka występuje na przykład u rzekotki drzewnej czy grzebiuszki ziemnej (Pelobates fuscus), dzięki dominacji melanoforów w skórze. Biel również jest zależna od obecności melanoforów. Jasne partie skóry rzekotki żabiej (Trachycephalus resinifictrix) pozbawione są komórek barwnikowych wypełnionych ziarnami melaniny. Tworzą przez to kontrast z ciemniejszymi rejonami ciała, a płytki guaniny zgromadzone w rozsianych guanoforach, nadają interferencyjne barwy skórze tego niewielkiego płaza.

Samce żab wodnych (Pelophylax kl. esculentus) oznajmiają swoją przynależność gatunkową oraz gotowość do godów, głośno rechocząc. Wzmocnieniu dźwięku pomagają rezonatory zewnętrzne.
Fot. Maciej Ogoński

Intensywne barwy rzucające się w oczy partnerki, często mogą przynieść wymierne korzyści rozrodcze. Samce żaby jeziorkowej (Rana lessonae) przyjmują w porze godowej charakterystyczne cytrynowożółte ubarwienie. Z kolei samiec żaby moczarowej (Rana arvalis) pragnie skupić na sobie uwagę potencjalnej partnerki, wyróżniając się z otoczenia swoim niebieskim zabarwieniem. Efekt ten wywoływany jest przez duże nagromadzenie chłonki w workach limfatycznych, które znajdują się pod skórą. Zjawisko to nie jest zarezerwowane jedynie dla płazów bezogonowych, gdyż podobną reakcję godową możemy zauważyć u samca traszki górskiej (Triturus alpestris). U płazów dodatkowym bodźcem wzrokowym są zmiany skórne w postaci pojawiających się brodawek, listewek skórnych, fałdów czy grzebieni lub nabrzmień warg kloakalnych – jak u samca traszki grzebieniastej (Triturus cristatus), traszki zwyczajnej (T. vulgaris), górskiej, a także karpackiej (T. montandoni). Narośla oraz wyrostki skórne (niekoniecznie związane z okresem godowym) posiadają również gady. Są to grzebienie i worki podgardzielowe, które u legwana zielonego (Iguana iguana) mogą być wypełniane powietrzem, fałdy skórne u agam Otocryptis wiegmanni, kolce molocha straszliwego (Moloch horridus) czy kołnierz samca agamy kołnierzastej (Chlamydosaurus kingii), który ma na celu odstraszyć inne samce. Fałdy skórne gatunków żyjących w mocno nasłonecznionym środowisku, mogą pełnić również rolę w regulacji temperatury ciała.

Bardzo ciekawe barwne przystosowanie posiadają kameleony (Chamaeleonidae), które jak wiemy potrafią w pewnym zakresie zmieniać barwę skóry. Dzięki temu mogą się maskować, przystosowując do ubarwienia podłoża. Na zmianę barwy tego popularnego w naszych terrariach gada wpływ mają również temperatura, pora dnia, nasłonecznie czy stan zwierzęcia – głód, strach. Zmiana barwy ciała kameleona następuje pod wpływem skupienia lub rozproszenia ziaren pigmentu w komórkach. Dzieje się tak dzięki prądom cytoplazmy, które są wyzwalane poprzez bodźce dotykowe, wzrokowe, cieplne lub za pośrednictwem substancji hormonalnych – głownie adrenaliny i intermedyny. Zmiana barwy ma znaczenie ochronne, ale jest również korzystna przy polowaniach, kiedy kameleon nie chce, aby ofiara zauważyła jego obecność. Zdolność zmiany barw posiada również agama brodata (Amphibolurus barbatus) – w warunkach normalnych oliwkowo-brązowa, gdy się ją oświetli staje się jaskrawożółta w pomarańczowe pasma. Samce agam Calotes versicolor w czasie pojedynku nieustannie zmieniają kolor swojego podgardla z ciemnego na jasny. Zwycięzca ma na koniec starcia podgardle jasnoczerwone, natomiast przegrany odchodzi z podgardlem brązowoszarym.

Kumaki, zarówno górski, jak i nizinny (Bombina bombina – na zdjęciu), mają jaskrawo ubarwiony spód ciała, co ma odstraszać potencjalnych napastników
Fot. Maciej Ogoński

Drapieżnik widząc jaskrawo ubarwionego osobnika lub zwierzę w groźnej pozie obronnej (np. kobra), odejdzie w obawie przed groźnym jadem lub ze świadomością, że danie to musi być niesmaczne. Co jednak ma zrobić ofiara, kiedy głód napastnika lub ciekawość bierze górę? Gady, podobnie jak niektóre pająki, wykształciły mechanizm, który pozwala wzrokowo odwieść napastnika od siebie. Mowa tutaj o autotomii. U hatterii (Sphenodon) oraz większości jaszczurek, trzon kręgów ogonowych (z wyjątkiem kilku początkowych) jest podzielony przez cienką warstwę chrząstki lub tkanki łącznej na część przednią i tylną. Miejsca te w chwili zagrożenia mogą zostać przerwane skurczem mięśni, dzięki czemu ogon się odłamuje. Utracony ogon regeneruje się, lecz nie odrasta już w tak okazałej formie. Ogonowe partie ciała mają najczęściej barwę rzucającą się w oczy, prowokującą, aby napastnik skupił na nim swoją uwagę. Niedoszła ofiara może w tym czasie uciec w bezpieczne miejsce. Dobrym przykładem autotomii wśród gadów może być gekon lamparci (Eublepharis macularius), u którego gruby ogon z zapasami tłuszczu ma barwy kontrastujące z kolorystyką naturalnego środowiska życia gada. Ciekawym sygnałem obronnym wydaje się być również zachowanie frynosomy rogatej (Phrynosoma cornutum), która na widok wroga zakopuje się w podłożu, a niepokojona dłużej, wyrzuca z oczu strumyczki krwi na odległość nawet do kilkudziesięciu centymetrów. Zagrożony kumak górski (Bombina variegata) przyjmuje pozycję odstraszającą wykonując tzw. „refleks kumaka”. Udając nieżywego leży w bezruchu na grzbiecie, z brzuchem wygiętym ku górze – pokazując przy tym jaskrawe ubarwienie tej części ciała.

Analizując sygnały chemiczne w świecie płazów, należy skupić się na gruczołach, które bogato występują w ich skórze. Holokrynowe gruczoły ziarniste (jadowe) wydzielają zwykle mleczną ziarnistą substancję, która ma odczyn kwaśny i często swoistą woń. Pozwala ona częściowo odstraszyć wrogów. U żaby trawnej (Rana temporaria) występuje jeden gruczoł jadowy na 4–5 gruczołów śluzowych. Gruczoły skórne pobudzane są najczęściej przez bodziec mechaniczny, w tym przypadku dotyk. Żaby z rodzaju Rana i wiele innych płazów bezogonowych mają gruczoły skupione w silnie zabarwionych listwach skórnych na bokach grzbietu. U traszek gruczoły jadowe rozmieszczone są równomiernie w skórze. Natomiast u salamander oraz ropuch (Bufo sp.) występują skupienia gruczołów w okolicy przyusznej lub zausznej, zwane parotydami. Jedna z największych ropuch, aga (Rhinella marina), w razie zagrożenia potrafi wystrzeliwać z nich jad na odległość do kilkudziesięciu centymetrów. Taktyka ta efektywnie odstrasza nawet kilkukrotnie większe drapieżniki. Substancje wydzielane przez gruczoły mogą być również wykorzystywane do wabienia płci przeciwnej. Samce płazów ogoniastych z rodziny bezpłucnikowatych (Plethodontidae) mają na podbródku skupienia przekształconych gruczołów śluzowych. W okresie godowym wydzielają one lekko ziarnistą substancję, która skutecznie wabi samice.

Krokodyle mają na podgardlu ujścia gruczołów wonnych, dzięki którym mogą zaznaczać swoje terytorium oraz zachęcać samicę do kopulacji
Fot. Adriana Bogdanowska

Płazy są bardzo wrażliwe na bodźce chemiczne. Odpowiedzialne są za to wolne zakończenia nerwowe w ich naskórku. Narząd węchu stanowi jama węchowa wysłana nabłonkiem węchowym. Jest to główny receptor bodźców chemicznych, bardziej wrażliwy niż sama skóra.

Skóra gadów zawiera niewiele gruczołów. Ich wydzielina służy w głównej mierze sygnalizacji między osobnikami w obrębie gatunku, a u niektórych spełnia również funkcje obronne i usprawniające wylinkę. Na podgardlu oraz w kloace krokodyli i aligatorów znajdują się ujścia parzystych gruczołów wonnych. Dzięki nim mogą one znakować terytorium oraz zachęcać samicę do kopulacji. W porze godowej u samców jaszczurek uwidaczniają się szeregi gruczołów po wewnętrznej stronie ud. U niektórych węży gruczoły zgromadzone są wzdłuż grzbietu. Działają drażniąco na błony śluzowe potencjalnego napastnika. Schwytany gniewosz plamisty (Coronella austriaca) czy zaskroniec zwyczajny (Natrix natrix), wystrzykują z gruczołów kloakalnych cuchnącą białą substancję. Poza tym, gruczoły zapachowe zlokalizowane w okolicach kloaki mają istotne znaczenie w terytorializmie gadów. Wzbogacają one odchody w charakterystyczne substancje zapachowe, informujące o tym, że dane terytorium jest już zajęte.

Język jest dla gadów bardzo ważnym narządem. U jaszczurek oraz węży odbiera z otoczenia liczne wrażenia dotykowe, smakowe, a przede wszystkim węchowe. Pozostałe gady posługują się nabłonkiem węchowym ulokowanym w jamie nosowej.

Płazy i gady używają wielu sygnałów, dzięki którym komunikują się między sobą oraz z osobnikami spoza własnego gatunku. Sygnały te mają dla nich istotne znaczenie obronne, maskujące i odstraszające, ale służą im również w porach godów. Sygnalizacja jest ich swoistą mową, która umożliwia im skuteczne porozumiewanie się. Wsłuchajmy się w otaczającą nas przyrodę, a usłyszymy, że przemawia ona również do nas.

Adrian Sawa
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Katedra Zoologii
Wydział Biologii i Ochrony Środowiska
Uniwersytet Śląski