Wpływ hormonów na ubarwienie płazów i rodzaje pigmentów

Istotny wpływ na ubarwienie płazów mają czynniki wewnętrzne, np. hormony. Transport ziaren barwnika koordynowany jest przez swoiste sygnały chemiczne. Hormony poprzez łączenie się z receptorami błonowymi komórek barwnikowych aktywują śródkomórkową kaskadę reakcji. Przykładem jest MSH (intermedyna), która wpływa na rozpraszanie ziaren pigmentu. Związek ten jest przekaźnikiem pierwotnym (działa pomiędzy komórkami), który po związaniu się z receptorami na powierzchni komórki aktywuje tworzenie się tzw. cAMP (nukleotyd powstały z ATP – adenozynotrifosforanu). cAMP jest przekaźnikiem wtórnym (działa wewnątrz komórki). Wzrost poziomu cAMP wpływa na rozpraszanie się ziaren pigmentu.

Innym przykładem jest hormon szyszynki – melatonina, która wydzielana jest do krwi pod wpływem światła. Po związaniu z receptorami błonowymi chromatoforów powoduje spadek poziomu cAMP i skóra jaśnieje. MSH i melatonina to hormony działające przeciwstawnie (antagonistycznie). Hormony działają na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego (mechanizm samoregulacyjny – dążenie do utrzymania stabilnego stanu równowagi, który ulega odchyleniu pod wpływem działania różnych czynników) (Rys.1.).

Schemat działania hormonów na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. – Wpływ hormonów na ubarwienie płazów i rodzaje pigmentów

A – hormon wydzielany przez określony narząd i wpływający na inny pobudzająco, np. liberyny są wydzielane przez tylny płat przysadki mózgowej i pobudzają środkowy płat przysadki mózgowej do zwiększenia ilości uwalnianego hormonu MSH do krwi.
B – hormon wydzielany przez określony narząd i wpływający na inny hamująco, np. statyny są wydzielane przez tylny płat przysadki mózgowej i hamują uwalnianie MSH do krwi przez środkowy płat przysadki.
C – wpływ hormonów na ziarna pigmentu w melanoforach.
(Schemat oparty na własnych wnioskach po zapoznaniu się z treścią książki Solomona i in.; 2000).

Funkcjonowanie iridioforów pobudzane jest przez MSH, zaś hamowane działaniem noradrenaliny (hormon rdzenia nadnerczy). Po podaniu tego związku Hyla arborea skóra staje się jaśniejsza.
Pigmenty chromatoforowe u Hyperolius viridiflavus zmieniają się wraz z pojawianiem się hormonów płciowych.
Hormony tarczycy (tyroksyna – T4 i trójjodotyronina – T3) przyspieszają metamorfozę oraz powstawanie zabarwienia typowego dla dorosłych osobników.

Różnorodne typy hormonów wpływają na zmianę zabarwienia. Określony kolor skóry warunkują także różne pigmenty obecne w komórkach barwnikowych. Do najczęściej spotykanych zaliczamy:

1. Pomarańczowy lub czerwony lipochrom karotenoid w ksantoforach – barwnik ten powstaje w wyniku utleniania karotenu. Dieta złożona z roślin lub skorupiaków bogata w karoten warunkuje barwę pomarańczową.
2. Żółta pterydyna w ksantoforach.
3. Czarna, brązowa lub czerwona melanina obecna w melanoforach powstaje na drodze złożonych syntez. Ważniejszym etapem tej syntezy jest przekształcenie enzymatyczne tyrozyny przez tyrozynazę w melaninę.
4. Jasne lub srebrzyste zabarwienie iridioforów warunkowane jest przez kryształki zasad azotowych purynowych (guaniny). Rozkład nukleoproteidów prowadzi do powstania guaniny.

W świecie płazów istnieje cała paleta kolorów, która pod wpływem najróżniejszych czynników może zmieniać swój skład.

Zobacz też: Ubarwienie płazow

Opracowanie i źródła informacji

Opracowała Kornelia Orczyk na podstawie literatury:
Moore J.; Physiology of the amphibian: Integumentary, sensory, and visceral systems, strony: 367 – 369, 374 – 378, 411 – 413, (New York 1964).
Ichikawa, Ohtani, Miura; The erythrophore in the larval and adult dorsal skin of the brown frog, Rana ornativentris: Its differentiation, migration, and pigmentary organelle formation; Pigment cell research, 11: (6) strony: 345-354, (DEC 1998).
Histologia pod redakcją K. Ostrowskiego, Komórki barwnikowe-melanofory skóry, strony: 641-642, (W-wa 1988).
Solomon, Berg, Martin, Villee; Biologia: Hormony zwierzęce i regulacja dokrewna, strony: 1010-1022, (W-wa 2000).
Stebbins R., Cohen N.; A natural history of amphibians: Skin, strony: 14-15, (New Jersey 1995).
Duellman W., Trueb L.; Biology of amphibians: Vitamins and pigments, strony: 17-18, Endocrinology of the amphibia, strony: 377-380, (Mc Graw-Hill 1930).
Moore J.; Physiology of the amphibia: Integumentary, sensory, and visceral systems, strony: 367-369, 374-378, 411-413, (New York 1964).
Sembrat K.; Histologia porównawcza zwierząt tom1: Komórki barwnikowe i niektóre inne wolne komórki, strony: 274-278, (W-wa 1981).
Hoffman, Blouin; A review of colour and pattern polymorphisms in anurans; Biological journal of the Linnean society, 70: (4) strony: 633-665, (AUG 2000).