Postdoctoraal onderzoeker Andrés Posso-Terranova en zijn voormalige supervisor José Andrés hebben bewijs gevonden dat een enkel gen genaamd MC1R de diepzwarte kleur op de huid van deze giftige kikkers regelt. De onderzoekers hebben ontdekt dat de verstoring van het gen verantwoordelijk is voor de zwarte vlekken en strepen. Hun resultaten zijn deze week gepubliceerd in het internationale tijdschrift Evolutie .

"We wisten dat hetzelfde gen de productie van zwart pigment bij andere dieren stimuleert, maar het is ook verantwoordelijk voor camouflage bij muizen en rood haar bij mensen, " zei Andrés, U of S biologie professor. "Er was tot nu toe geen bewijs van een correlatie met de kleuring van kikkers."

De zwarte patronen vormen een scherp contrast met de felle kleuren van de dartkikkers:rood, geel en oranje - om een ​​zeer detecteerbaar waarschuwingssignaal naar roofdieren zoals slangen te sturen dat de kikkers giftig zijn, net als het kleuren van wespen en hommels.

"Deze waarschuwingspatronen zijn zeer effectief en ze zijn gemakkelijk te leren door roofdieren, ’ zei Posso-Terranova.

Dart kikkers, traditioneel gebruikt door Colombiaanse inheemse jagers om gif te verkrijgen voor blaaspijppijltjes, maken hun krachtige gif door giftige insecten te eten. Het gif is alleen gevaarlijk voor mensen als het in hun bloedbaan terechtkomt.

Diep in een van de natste jungles van de Colombiaanse provincie Chocó, de onderzoekers fotografeerden meer dan 300 kikkers om ze te classificeren en verzamelden genetische monsters van meer dan 90. Terug bij de U of S, ze gebruikten state-of-the-art DNA-technologie om meer dan 15, 000 genen die kunnen worden geassocieerd met kleuring.

De verrassende ontdekking van de onderzoekers was dat niet-verwante kikkersoorten in het noorden en het zuiden van de provincie mutaties vertonen van het MC1R-gen in hetzelfde DNA-gebied, verklaren waarom de kikkers vergelijkbare zwarte patronen delen, zelfs als ze geen naaste verwanten zijn en honderden kilometers van elkaar verwijderd zijn.

"Deze mutaties geassocieerd met zwarte kleur tonen de voetafdrukken van natuurlijke selectie, " zei Andrés. "Het bevestigt dat donkere patronen gunstig zijn voor de overleving van kikkers, dus het is van generatie op generatie doorgegeven."

Als kind dat opgroeide in Colombia, Posso-Terranova zei dat er zoveel kikkers in zijn achtertuin waren, maar hij heeft gezien hoe snel ze verdwijnen als gevolg van de opwarming van de aarde en een veranderende omgeving.

Hij waarschuwt dat meer onderzoek nodig is, maar hoopt dat zijn project de Colombiaanse regering kan helpen bij het ontwikkelen van strategieën om bedreigde kikkers te beschermen.

De kikkerstudie, gefinancierd door het federale agentschap NSERC en een Colciencias-subsidie ​​​​van de Colombiaanse overheid, vond ook bewijs dat er minstens drie bedreigde diersoorten zijn, in plaats van de twee geïdentificeerd in een onderzoek uit 1976.

Onderzoek doen in een land met een instabiele sociaal-politieke situatie was niet eenvoudig.

"Alleen dankzij recente vredesonderhandelingen tussen guerrillagroepen en de Colombiaanse regering is het voor wetenschappers mogelijk om toegang te krijgen tot gebieden die ooit verboden waren. ’ zei Posso-Terranova.