Metamorfózy studených obojživelníků: Rodinný život žab

V pohádce promění polibek krásné dívky žabáka v prince. V přírodě se u žab setkáváme s úžasnými proměnami i bez pohádkových kouzel.

Ultrazvukoví trubadúři

Než se žabí pár oddá námluvám, musí samec uspět v klání s početnou plejádou soků. Většinou má soupeření žabáků formu trubadúrské soutěže. Samci demonstrují silou či výškou hlasu své tělesné proporce a celkovou zdatnost a z některých žabích koncertů až zaléhají uši. Například samci středoamerické bezblanky koki (Eleutherodactylus coqui) vyluzují „dvouslabičné“ zvuky, které jim propůjčily jméno. Hlasitým zvukem „ko“, který dosahuje síly až 100 decibelů, zapuzují konkurenty. Druhá polovina volání „qui“ zní o poznání tišeji a je určena samičkám.
Jiné žabí milostné písně na decibely nespoléhají. Čínská žába Amolops tormotus z příbuzenstva našich skokanů žije u rychle tekoucích bystřin. Nezkouší je překřičet, ale ozývá se zvuky připomínajícími ptačí zpěv. Ty v sobě obsahují i vydatnou porci ultrazvuku. Jde zřejmě o adaptaci na hlučné prostředí bouřlivých vodních toků.  Peřeje a vodopády produkují především nízkofrekvenční zvuky a  na jejich pozadí je ultrazvuk dobře slyšet. Ve prospěch tohoto vysvětlení svědčí i pozorování vzácných žab druhu Nectophrynoides asperginis obývajících tanzanský kaňon Kihansi. Podobně jako její čínská „kolegyně“ se i tato žába ve vřavě rozbouřených vod ozývá se vysokým „čit, čit, čit“ přecházejícím až do ultrazvuku neslyšitelného lidskému sluchu.

Vaječné pirátství

Vítězný samec se zachytí na zádech své vyvolené a oplodní shluk vajec, jež samice klade. Zhusta k tomu dochází ve vodě, která je vajíčkům a vyvíjejícím se zárodkům první kolébkou.
Během páření se samec drží samice jako klíště. Odborně se tomuto „zaklesnutí“ žabích milenců říká amplex. U skokanů hnědých (Rana temporaria) byly zaznamenány případy, kdy samec svou družku milostným objetím zadusil. Ohleduplnější stisk si však nemůže dovolit, protože sokové by ho mohli shodit a zaujmout jeho místo.
Nakladením a oplodněním vajíček ale boj nekončí. Plných 84 % všech shluků vajíček skokanů hnědých je oplozeno více než jedním samcem. V některých shlucích se vyvíjejí potomci čtyř různých žabáků, i když se samicí se pářil jen jeden. Jak se stanou otci zbývající samci?
Vysvětlením této záhady je „vaječné pirátství“. Samci, kteří neuspěli v souboji o samici, se potloukají kolem pářícího se páru a kradou jim shluky vajec. Uloupená vejce pak někde v ústraní oplodní. Nesmí přitom polevit v opatrnosti, protože i ukradená vejce mohou být znovu zcizena. Do takových shluků vajec vypouštějí sperma další a další piráti. Šance pirátů na otcovství je poměrně vysoká, protože samicí zvolený samec při páření jen zřídkakdy oplodní všechna vejce ve shluku. Obvykle se mu povede oplodnit 65–85 % vajec, ale někdy je to jen pětina z celkového počtu. Pokud pirát stihne ukrást neoplozená vejce, obvykle se s úspěšností oplození také nevyšplhá nad tyto hodnoty. Pokud ale vejce nejprve oplodní „tatínek“ a pak teprve „pirát“, může se celkové oplození vajíček ve shluku vyšplhat nad 90 %.
Samice skokana hnědého si jsou rizika „vaječného pirátství“ dobře vědomy. Nemají na jeho úspěšném provozování žádný zájem. Na rozdíl od samic některých jiných žabích druhů nevypustí vejce k oplození v situaci, kdy se s ní pokouší pářit dva nebo více samců. Vybraly si žabáka svých snů, řekly mu „Vlez mi na záda!“ a čekají, že právě s ním zplodí potomstvo. Odkládají vypuštění vajec až na chvilku, kdy se v okolí nepotlouká cizí samec, který by jim mohl shluk vajec uzmout. Někdy tak krouží vodní nádrží se samcem na zádech i několik dní. Některé samice kladou shluky svých vajec pod shluky nakladené cizími samicemi, aby je ukryly před zloději.

Pulci ve vaku

Žabím vajíčkům hrozí nebezpečí ze všech stran. Pro spoustu nejrůznějších tvorů jsou shluky zárodků lákavou pochoutkou, ale žáby našly celou řadu triků, jak rizika snížit. V chladných oblastech mají jejich vajíčka tmavé zbarvení. Díky tomu zachytí více slunečního záření, lépe se prohřívají a zárodky v nich se vyvíjejí rychlejším tempem. Kritické období časného vývoje tak zkracují na nezbytné minimum. Jihoamerická ropucha obrovská (Bufo marinus) ukládá do vajíček jed, který zárodku neublíží, ale odradí všechny, kdo by měli na vajíčka chuť.
Některé druhy žab raději drží vajíčka mimo vodní živel. Například ropušky starostlivé (Alytes obstetricans) se páří na souši a do provazců spojená oplozená vajíčka přebírá sameček. Ovine si je kolem zadních nohou a nosí je všude s sebou tak dlouho, dokud nenastane čas pro klubání pulců. Pak se vydá k vodě a nechá do ní pulce vyklouznout.

TIP: Žába v maskáčích žije aneb Vzácní skokani po padesáti letech znovu objeveni

Nejpodivnější místo pro vývoj vajíček našla žába s příznačným jménem vakorosnička vačnatá (Gastrotheca marsupiata) žijící vysoko v jihoamerických Andách. Při páření vyloučí samec velké množství spermií, jež samice zachytí do zvláštního vaku na zádech. Pak začne klást samice vajíčka a ta jí do „kapsy“ nahrne samec. Vajíčka jsou oplozena ve vaku a začnou se v něm vyvíjet. V bezpečí vaku se vyklubou pulci a prožijí v něm počáteční období svého života. Teprve pak se samice přesune do vody a pulce z vaku vypustí ven.

Z pulce žába, z kořisti lovec

U většiny druhů žab jsou pulci odkázáni na život ve vodním prostředí a jsou k tomu i uzpůsobeni. Nemají plíce a dýchají žábrami, chybí jim končetiny. Pohybují se pomocí ocásku, který se podobá ocasu malých rybek. S rybami má pulec společnou i tzv. postranní čáru, zvláštní smyslový orgán na boku, kterým vnímá pohyb v okolí.
Když se pulec mění na žábu, musí od základu přebudovat celý organismus. Nejprve mu narostou zadní nohy, pak i přední končetiny. Žábry zaniknou a vyvinou se plíce. V té chvíli už nemůže setrvávat pod hladinou, ale musí vyplouvat na hladinu k nádechu.
Pulci jsou zranitelní a spousta masožravců si na nich ráda pochutná. S proměnou v žábu se ovšem z kořisti stává lovec. Odrazí se to v typických anatomických změnách. Například dlouhé střevo pulců uzpůsobené k trávení rostlinné potravy se u žáby výrazně zkrátí, protože bude zpracovávat masitou potravu. Zajímavou metamorfózu prodělají oči. Pulec je má po stranách hlavy, aby viděl kolem sebe a nenechal se zaskočit nenadálým útokem nepřátel. Žába má oči v přední části hlavy a díky tomu si užívá dokonalého prostorového vidění, které jako lovec potřebuje pro cílený výpad na kořist. Posledním „krokem“ při proměně pulce v žábu je vstřebání ocásku.

Žáby bez pulců

U některých žab bychom na pulce čekali marně. Celý vývoj probíhá uvnitř vajíčka, ze kterého vyleze hotová žabka. Ve vajíčku nepotřebuje žábry, a proto také neplýtvá silami na jejich tvorbu. Dýchá vybranými částmi kůže, které jsou uzpůsobeny k pronikání kyslíku do těla a úniku oxidu uhličitého z organismu ven. Páření těchto žab probíhá na souši a oplozená vajíčka spočinou na nějakém vlhkém místě, např. pod kamenem, v mechu nebo mezi spadaným listím. Rodiče mohou ponechat vajíčka svému osudu. V okamžiku, kdy z vajíčka vylézá malá žabka, jsou její otec a matka bůhví kde. Ale najdeme i druhy žab, které se o vajíčka celou dobu starají.
Některé žáby z rodu Gastrotheca dotáhly péči o pulce ve vaku na zádech ještě dále než vakorosnička vačnatá. Jejich „kapsu“ neopouštějí pulci odkázaní k dalšímu vývoji ve vodě, ale žabky schopné života na souši. Tyto žáby obývají koruny vysokých stromů a nikdy nesestupují na zem. To je zřejmě důvod, proč se vývoj jejich mláďat ubírá tak zvláštní cestou. Jihoamerické žáby chůvničky (rod Flectonotus a rod Fritziana) nahrazují uzavřenou kapsu jen mírnou prohlubní na zádech. Vajíčka v ní drží tak dlouho, dokud se z nich nevyklubou žabky.
Vývoj žabek přímo z vajíčka nošeného v prohlubních na matčině kůži ovšem není výlučnou záležitostí suchozemských žab. V Surinamu žijící pipa americká (Pipa pipa) nevylézá nikdy z vody a přesto odnosí vajíčka až do vyklubání mláďat v důlcích na zádech.

Žabí „rozmnožovací guláš“

Zajímavý život vede skokan zelený (Pelophylax esculentus) dobře známý z učebnic přírodopisu. Není samostatným druhem, nýbrž mezidruhovým křížencem. Spojuje v sobě dědičnou informaci skokana skřehotavého (Pelophylax ridibundus) a skokana krátkonohého (Pelophylax lessonae). Rozmnožuje se tzv. hybridogenezí.
Do pohlavních buněk, vajíček a spermií, ukládají skokani zelení jen dědictví po skokanovi skřehotavém a sady genů skokana krátkonohého se vznikající pohlavní buňka zbaví. Skokani zelení tak produkují geneticky stejně vybavené spermie a vajíčka jako skokani skřehotaví. Populace skokanů zelených se udržuje pářením se skokany krátkonohými, kteří pro každou další generaci zajistí potřebnou druhou sadu genů. Jejich „dar“ je však „vyhozen“ ve chvíli, kdy takto zplozené pokolení začne tvořit své vlastní pohlavní buňky.
Zajímavá situace nastává při páření dvou skokanů zelených. Každý má v pohlavních buňkách pouze sadu genů skokana skřehotavého, a když je dají dohromady, vznikne z tohoto spojení skokan skřehotavý. Drtivá většina potomků zplozených dvěma skokany zelenými je ale neživotaschopná.
Popsaný systém rozmnožování platí pro skokany zelené ze západní Evropy. Jejich východoevropská populace se rozmnožuje v opačném gardu. Vylučují z pohlavních buněk sadu genů zděděnou od skokana skřehotavého a ponechávají si sadu genů skokana krátkonohého. Skokani zelení pak obnovují svou populaci pářením se skokany skřehotavými.
A jakoby to nestačilo, v Dánsku, jižním Švédku, severovýchodním Německu, na severu Polska a v některých dalších oblastech vytvářejí skokani zelení populace, které se rozmnožují bez přispění „rodičovských“ druhů skokana skřehotavého a krátkonohého. Tato populace aspiruje podle některých zoologů na evoluci v samostatný druh.

Výsadek v případě krize

Jihoamerické stromové rosničky kladou vajíčka do vody zadržené v dutinách stromů nebo mezi listy bromélií přichycených k větvím vysoko v koruně. Jiné žáby kladou vajíčka na listy vegetace sklánějící se nad vodní hladinou. Tato vajíčka jsou proti vyschnutí chráněna zvláštním slizovitým obalem, líhnou se z nich pulci, kteří seskočí z listu do vody a tam pokračují ve vývoji. Pokud jsou na vegetaci napadeni, mohou vodní „výsadek“ urychlit. Umí to například tropická jihoamerická žába listovnice červenooká (Agalychnis callidryas). Její samice kladou shluk zhruba čtyřiceti vajíček na spodní stranu listů. Ta se často stávají kořistí hadů. Jakmile se had pustí do hroznu vajíček uložených v želatinózním obalu, začnou se pulci ve vajíčcích hystericky mlít. Had nespolkne celý chumáč najednou, ale obvykle se jím prokousává postupně. To dává nesežraným pulcům šanci na útěk. Prorazí obal vajíčka, vypadnou do vody a hadovi zmizí. Tenhle trik zvládnou pulci už po čtyřdenní inkubaci, i když normálně jim trvá vývoj ve vajíčku celý týden.
Jak se pulci listovnice červenooké uzavření ve vajíčku dozvědí, že je na čase prchnout? Jejich obrannou reakci nastartují otřesy. Musejí si ale dávat pozor, protože chumáčem vajec můžou otřásat třeba i kapky deště dopadající na list. Žabí zárodky se nezajímají ani tak o rychlost vibrací nebo jejich sílu. Sledují trvání vibrace a prodlevy mezi jednotlivými otřesy.  Vibrace vzniklé hadím žvýkáním trvají déle a dělí je delší přestávky, než vibrace nabuzené údery dešťových kapek. A proč pulec setrvává ve vajíčku celý týden, když by mu stačily tři či čtyři dny a byl by před hady v bezpečí? Ve vodě totiž čekají na pulce s otevřenou náručí ostrých klepet nenasytní korýši a později vyklubaný pulec má větší šanci, že jim uprchne. A tak čeká ve vajíčku tak dlouho, jak je to jen možné. Únikový manévr volí jen v situaci bezprostředního ohrožení.

Pulci v žaludku

Zřejmě nejexotičtější místo pro vývoj pulců objevily dva druhy australských žab náležejících k rodu Rheonatrachus. Jejich samice své pulce spolykají a nechají je prodělat metamorfózu v žaludku. Musejí přitom svůj trávicí trakt prakticky vypnout, aby pulcům neublížily. Přestávají vylučovat silně kyselé žaludeční šťávy a také zcela utlumí pohyby žaludku nezbytné pro trávení potravy. Dnes jsou tito pozoruhodní obojživelníci s největší pravděpodobností vyhubení.
Chilská žába nosatka Darwinova (Rhinoderma darwinii) sice své pulce také polyká, ale ne tak důkladně jako australské „žaludeční žáby“. Pulci nosatky se vyvíjejí ve vaku, který slouží žábě jako ozvučná schránka při hlasitém kvákání.