https://frosthead.com

Salamanderne som nekter å vokse opp

Døde blader driver på det grønne, overskyede vannet som er nesten til randen av det seks millioner gallon åpne betongreservoaret. Settet på en tredekket åsside, er reservoaret omgitt av et metallgjerde, som et svømmebasseng som for lengst er glemt. Det ligger på den nordlige kanten av det nedlagte Badger Army ammunisjonsanlegg, en viltvoksende ammunisjonsfabrikk fra andre verdenskrig 30 mil nordvest for Madison, Wisconsin. En gang et av de største ammunisjonsanleggene i verden, blir Badger forurenset av metaller, løsemidler og eksplosivavfall, og blir nå demontert, stykkevis forurenset.

Arbeidere arbeider bort sidespor fra bygninger i nærheten og fjerner murstein. Bulldozere skyver hauger med skitt og ødelagte betongblokker, mens lastebiler hauges høyt med bøyde metallstenger, vinduskarmer og annet rusk skaper en rushtid med riving på den sterkt sikrede grunnen. Landskapet blir sakte mer åpent og grønt, og prærien dukker opp under planten.

Reservoaret er umerkelig fra overflaten. Men under vann er det hjem til et overraskende dyr som har klart å overleve i denne ugjestmilde og usannsynlige naturen. Salamandere klamrer seg til sidene, bunnen og dreneringsporten i reservoaret og svømmer gjennom vannet. De er ikke bare salamandere. De er voksne Eastern Tiger Salamanders - noen av verdens største salamandere - og de skal visstnok bo på land. Men disse salamandrene svømmer og lever et fullstendig vannlevende liv med fjærete gjeller, brede kjever og halefinner.

"Vi vet ikke hvor lenge de har vært der, men sannsynligvis noen tiår, " sier Mike Mossman, en økolog ved Wisconsin Department of Natural Resources. "Vi tror det er mer enn tusen av dem nå."

Mossman er ved reservoaret og samler egg og forhåpentligvis en salamander eller to for videre studier. Det lange tauet festet til en bøye og flere termometre i midten av reservoaret viser seg å inneholde dusinvis av egg, svarte prikker festet til taufibrene i gelatinøse, klare eggesekker. Mossman skrap dem i en plastflaske, oppstemt etter funn og håpefull for hva de kan tillate forskere å lære om disse rare salamanderne.

Herpetolog Gary Casper fra University of Milwaukee oppdaget salamandrene mens han gjorde en undersøkelse av reservoaret for hæren i 1993. "Jeg visste ikke hva jeg hadde funnet med det første, " sier Casper. "Vi ante ikke hvor uvanlige disse larveegenskapene, som gjeller, var i den østlige tiger salamander den gangen."

Helt siden har Casper og andre forskere fra Hæren og det statlige departementet for naturressurser forsøkt å finne ut hvordan disse normalt landdyrene ikke bare har klart å overleve, men å trives under vann.

Men nå er tiden inne for salamandrene, og forskere skynder seg å studere og muligens finne et nytt hjem for dem før reservoaret tappes.

Amfibier, som frosker, padder og salamandere, legger egg i vann, selv om de fleste arter bruker mesteparten av sine voksne liv på land. Eggene klekkes og utvikles til larver - rumpetroll i frosker og "efter" hos salamandere. Men noen ganger tar amfibieutviklingen en merkelig vending. Noen ganger modnes larver til et reproduktivt stadium uten å gjennomgå den normale metamorfoseprosessen i et landbasert voksenliv. Denne tilstanden kalles "neoteny." De mister aldri gjellene, halefinnene, larvehudfargen og brede hodene. De forlater heller aldri avlsdammen. Dette så ut til å være nøyaktig hva som skjedde med Badger salamandere.

Det åpne reservoaret på Badger sørget for enkel inngang for salamandrene som lette etter et sted å legge egg, men en syv-tommers bred leppe hindret dem i å komme seg ut. Satt fast i reservoaret la avlsalamandrene egg og døde sannsynligvis. Da eggene deres klekket ut, døde også noen av avkomene som metamorfoseres til den vanlige, landformen, uten å kunne svømme lenge i det dype vannet. Men på en eller annen måte klarte andre å overleve ved å bli neoten.

Slik som Mossman beskriver Badger salamandere, "som rumpetroll med ben". De voksne har samme gulaktige farge med mørke flekker som larvene så vel som røde fjærete gjeller, men som vanlige voksne er de nesten en fot i lengden.

Deres vannlevende verden er blitt fanget på film av maritime arkeologer fra Wisconsin Historical Society. Arkeologene er vant til å dykke etter forlis i De store innsjøene, og har benyttet sine ferdigheter til å videobånd av salamanders habitat under vann.

"Basert på hva vi trodde vi visste om østlige tigre, ville vi forutsi at disse salamandrene ville drukne i det reservoaret, " forklarer Michael Lannoo, professor i anatomi og cellebiologi ved University of Indiana School of Medicine, som har studert tiger salamandere. i mer enn 30 år.

Amfibier, som frosker, padder og salamandere, legger egg i vann og tilbringer mesteparten av sine voksne liv på land. (Med tillatelse av Mike Mossman, Wisconsin Department of Natural Resources) Eastern Tiger Salamander har klart å overleve i et ugjestmildt og usannsynlig habitat i Wisconsin. (Med tillatelse fra Tamara Thomsen, Wisconsin Historical Society) Vist her er reservoaret i 1942 kort tid etter at det ble bygget nær Baraboo, Wisconsin. (Courtesy US Army and Badger History Group) Eastern Tiger Salamanders skal visstnok leve på land, men eksemplene som er funnet i Wisconsin ser ut til å leve et fullstendig vannlevende liv. (Med tillatelse fra Tamara Thomsen, Wisconsin Historical Society) Tiden er inne for salamanderne. Forskere skynder seg å studere og muligens finne et nytt hjem for dem før reservoaret tappes. (Med tillatelse av Mike Mossman, Wisconsin Department of Natural Resources) Det åpne reservoaret ga lett inngang for salamandere som lette etter et sted å legge egg, men en syv tommer høy leppe hindret dem i å komme seg ut. (Med tillatelse av Mike Mossman, Wisconsin Department of Natural Resources) Neoteny en tilstand der amfibielarver modnes til et reproduktivt stadium uten å gjennomgå metamorfose i et landbasert voksenliv. De mister aldri gjellene, halefinnene, hudfargen i larven og brede hoder. (Med tillatelse av Mike Mossman, Wisconsin Department of Natural Resources)

The Badger salamanders er ikke de første østlige tiger salamandere som ble funnet. Men Badger salamandere er kanskje den første menneskelige induserte neoteniske populasjonen og er den eneste populasjonen som er kjent for å ha eksistert i mange generasjoner og å være godt etablert.

Det faktum at disse salamandrene ble neoteniske under unaturlige forhold - et hærreservoar - antyder at arten må ha gjort dette før, sier Lannoo. Han tror nøkkelen til hvorfor salamandere vanligvis ikke viser neoteny i dag, er fisk. Amfibier og fisk lever sjelden på de samme stedene. Nesten hver vannmasse som kan støtte fisk har fisk i det moderne landskapet. Fisk spiser ofte amfibieegg og larver, så amfibier har en tendens til å holde seg til sesongmessige og semipermanente våtmarker, steder der fisk vanligvis ikke overlever. "Det er slik fisk og amfibier har sortert ut landskapet, " forklarer Lannoo.

Men for 200 år siden, før folk begynte å introdusere fisk til ville områder, var fisk ikke så utbredt som de er nå. Noen innsjøer og dammer hadde ingen fisk. Amfibier bodde sannsynligvis i alle slags vann, inkludert permanente vannmasser som innsjøer. For å teste denne hypotesen trengte forskere en isolert, fiskefri vannmasse, en situasjon nesten umulig å finne i naturen i dag. Det vil si inntil salamandere ble oppdaget i vannmagasinet ved Badger Army ammunisjonsanlegg.

Det tykkveggede betongreservoaret forsynte en gang millioner liter vann til brannkontroll og produksjon av drivmidler til bruk i skytevåpen og artilleri. Krigsmaskinen i hjertet av Sauk Prairie ble konstruert i 1942 og sysselsatte mer enn 30 000 menn og kvinner i løpet av sin 58 år lange historie og forsynte seg av tre kriger. Operasjonen var massiv: mer enn 7400 dekar dekket med 1400 bygninger, mange av dem laget av eksplosjonssikker betong, 130 mil med veier, 200 mil med forhøyet damprør og 26 mil med jernbane. Midt i dette industrilandskapet krøp naturen fortsatt inn.

Badgers menneskeskapte reservoar etterlignet det historiske landskapet: en permanent vannmasse uten fisk. Og en gang etter at reservoaret var gravd, begynte salamandere å falle inn, enten ved et uhell eller for å legge egg.

"Formålet med reservoaret var å holde vann for en prosess som gjorde krutt, til en ødeleggende prosess, " sier Mossman. "Og likevel utviklet et helt levende system seg bak ryggen, uten vår kunnskap og kontroll."

Reservoarbestanden ser ut til å bevise at østlige tiger salamandere er i stand til å overleve til voksen alder i vann; at de kan bli neoteniske under de rette forholdene; og at de ofte har levd i permanente vannmasser i det siste. Casper, Mossman og Lannoo mener at Badger salamandere kan representere et av de siste tilfellene av et biologisk fenomen som en gang var utbredt.

"Salamanderne tilpasset det Badger ga dem, " sier Mossman. “Hele systemet er ganske uvanlig, men de har klart å trives i dette miljøet. Det er alt deres. ”

Imidlertid er det ikke sikkert at reservoaret er deres. Det er planlagt å bli tappet så tidlig som i høst. Vedlikehold av reservoaret krever arbeid og penger, og med overgangen av Badger-eiendommen til sivilt bruk er det bare ikke nødvendig lenger.

Forskerne klør for å lære så mye de kan før reservoaret er borte. De håper også å finne et hjem for salamandrene som vil bevare deres neoteniske tilstand. Når salamandrene er fjernet fra reservoaret, vil de metamorfose ganske raskt - i løpet av flere uker for de fleste neoteniske voksne - så habitatet er like viktig som salamandrene selv for å forstå neoteny og hva som skjedde på Badger. Alt dette kompliseres av de mange fortsatt ubesvarte spørsmålene om salamandrernes biologi. Det er vanskelig å finne salamanderne et hjem når faktorene som styrer deres neoteniske status ennå ikke er kjent.

"Det er virkelig en fantastisk pedagogisk mulighet, " sier Mossman. "Badger salamandere er et levende vitnesbyrd om livets utholdenhet."

Erika Janik er skribent og radioprodusent i Madison, Wisconsin.

Salamanderne som nekter å vokse opp