Их необычно большие перекрывающиеся чешуйки отслаиваются так легко, что один биолог в конце 1800-х годов попытался собрать гекконов с помощью хлопка, но даже при осторожном обращении удалось сохранить несколько экземпляров гекконов в виде рыбьей чешуи с целой чешуей.Новое исследование, опубликованное в Африканском журнале герпетологии, показывает, что в хрупкой коже гекконов есть скрытая сила. Внутри чешуи находятся костные отложения, известные как остеодермы, тот же материал, из которого состоят жесткие чешуйки и пластины крокодилов и броненосцев. Но наличие остеодерм у гекконов, чешуек, представляет собой герпетологическую загадку: если у них есть броня, почему они ее выбрасывают?
«Большой вопрос в том, почему существуют эти противоречивые стратегии защиты», — сказал Дэниел Палух, ведущий автор исследования и докторант Флоридского музея естественной истории. «Этот геккон на самом деле может сбросить кожу в качестве защитного механизма, но у него также есть минерализация — обычно называемая бронежилетом — которую он просто оставляет».В рамках своего исследования в качестве магистранта Университета Вилланова Палух изучил сотни гекконов с помощью технологии компьютерной томографии (КТ), которая использует тысячи рентгеновских лучей для создания многослойных трехмерных изображений образцов с высоким разрешением. Компьютерная томография Geckolepis maculata, вида из рода рыбьей чешуи, показала плотный костный материал внутри кожи — особенность, которую Палух не заметил у большинства других гекконов.
«Я подумал:« Вау, это действительно странно », — сказал он. «Мы начали погружаться глубже, чтобы убедиться, что то, что мы видим на компьютерной томографии, на самом деле было минерализованными элементами».Остеодермы встречаются у некоторых ящериц, но редко у гекконов, группы, которая включает более 1600 видов. До исследования Палуха было известно, что только род Tarentola, или настенные гекконы, и геккон Gekko, токайский геккон, имели эту защитную внешнюю броню.
По словам Палуха, у большинства гекконов тонкая кожа, покрытая крошечной зернистой чешуей, и они, как правило, полагаются на камуфляж и ночное прикрытие, чтобы спрятаться от хищников.Некоторые группы, такие как Geckolepis, также развили слабую кожу как форму защиты, сказал Аарон Бауэр, заведующий кафедрой интегративной биологии Университета Вилланова и соавтор исследования Джеральда М. Лемола. Когда хищник нападает, эти гекконы могут вырваться из их кожи, чтобы спастись, «как отрывные футбольные майки 1970-х годов», — сказал он.
Очевидный парадокс «проливаемой брони» способствовал широко распространенному сомнению в статье биолога В. Дж. Шмидта, который в 1911 году опубликовал свои наблюдения за остеодермами в чешуе Geckolepis polyepis.
Его выводы были встречены скептически на протяжении десятилетий, пока компьютерная томография Палуха не подтвердила, что Шмидт был прав.«Шмидту пришлось иллюстрировать то, что он видел, что могло способствовать тому, что его работа подвергалась сомнению», — сказал Палух. «Было неясно, точно ли он воспроизводил гистологию. Преимущество, которое у нас есть сегодня, заключается в том, что мы можем комбинировать более новые, инновационные инструменты с традиционными методами, чем те, которые использовались на протяжении сотен лет.
Это обеспечивает новую перспективу для некоторых классических анатомических наблюдений. . "Чтобы проверить наличие остеодермы у G. maculata, Палух использовал методы, аналогичные методам Шмидта. Он очистил и окрасил иссеченные участки кожи, содержащие несколько чешуек, чтобы определить, минерализована ли ткань. Удаление кожи выявило крошечные взаимосвязанные остеодермы, похожие на те, которые Шмидт описал и проиллюстрировал более века назад.
«Шмидт был великим анатомом, и я уверен, что он был уверен в том, что видел», — сказал Бауэр. «Действительно, анатомы его времени, работавшие с гораздо менее технически совершенным оборудованием, чем мы имеем сегодня, неплохо разбирались в анатомии животных».Палух сказал, что остеодермы не обязательно могут служить защитным щитом. Они могут способствовать развитию яиц у самок гекконов или регулировать температуру тела.Исследователи предполагают, что остеодермы, вероятно, независимо развились у гекконов Geckolepis, Tarentola и Gekko.
Гекконы не являются близкими родственниками, и компьютерная томография показала, что структура и плотность остеодермы у этих троих различаются. G. gecko и Tarentola mauritanica имеют пластинчатую и зернистую остеодерму, тогда как у G. maculata отложения напоминают небольшие неправильные кусочки мозаики.По словам Палуха, необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, как эти костные отложения развиваются в Geckolepis и могут ли они регенерироваться после отрыва чешуи.
«Осталось ответить на множество интересных вопросов», — сказал он. «Ясно, что наше понимание анатомии геккона еще не закончено».