Žába africká (Xenopus laevis, také známá jako ropucha africká) je druh jihoafrické vodní žáby rodu Xenopus. Její jméno je odvozeno od tří krátkých drápů na každé zadní noze, které používá k roztrhání potravy. Slovo Xenopus znamená „podivná noha“ a laevis znamená „hladká“.
Africké žáby s drápy mohou dorůst až do délky 5 palců (12 cm). Mají zploštělou hlavu a tělo, ale nemají jazyk ani vnější uši.
Tento druh se vyskytuje na většině území Afriky a v izolovaných, zavlečených populacích v Severní Americe, Jižní Americe a Evropě. Všechny druhy z čeledi Pipidae jsou bezjazyčné, bezzubé a zcela vodní. Používají ruce k tomu, aby si strkali potravu do úst a do krku a hyobranchiální pumpu k tomu, aby si do úst přitáhli nebo nasáli potravu. Pipidae mají silné nohy pro plavání a výpady za potravou. Také používají drápy na svých nohou k trhání kusů velké potravy. Chybí jim pravé uši, ale mají boční čáry táhnoucí se po celé délce těla a spodku, díky čemuž mohou vnímat pohyby a vibrace ve vodě. Používají své citlivé prsty, čich a systém bočního vedení k hledání potravy. Pipidae jsou mrchožrouti a sežerou téměř vše živé, umírající nebo mrtvé a jakýkoliv druh organického odpadu.
Tyto žáby jsou hojné v rybnících a řekách v jihovýchodní části subsaharské Afriky. Jsou vodní a mají často zelenošedou barvu. Odrůdy albinů se běžně prodávají jako domácí mazlíčci. „Wild-type“ African Clawed Frogs se také často prodávají jako domácí mazlíčci a kvůli podobnému zbarvení jsou často nesprávně označovány jako Congo Frog nebo African Dwarf Frog. Jsou snadno odlišitelné od African Dwarf Frogs, protože African Clawed Frogs mají pavučiny pouze na zadních nohou, zatímco African Dwarf Frogs mají pavučiny na všech čtyřech nohách. Množí se kladením vajíček (viz rozmnožování žab). Také žáby s drápy jsou jedinými obojživelníky, kteří mají skutečné (i když malé) drápy.
Průměrná délka života těchto žab se pohybuje od 5 do 15 let, přičemž u některých jedinců je zaznamenáno, že se dožívají 20 až 25 let. Každou sezónu se zbavují kůže a jedí vlastní svlečenou kůži.
I když samci nemají hlasový vak, páří se střídáním dlouhých a krátkých trylků, stahují vnitřní hrtanové svaly. Samice také hlasitě odpovídají, signalizují buď přijetí (klepavý zvuk) nebo odmítnutí (pomalé tikání) samce. Tato žába má hladkou kluzkou kůži, která je na hřbetě pestrobarevná s skvrnami olivově šedé nebo hnědé barvy. Spodní strana je krémově bílá se žlutým nádechem.
Samci a samice žáby lze snadno rozlišit díky následujícím rozdílům. Samci žáby jsou obvykle asi o 20% menší než samice, mají štíhlá těla a nohy. Samci vydávají pářící volání, aby přilákali samice, což zní velmi podobně jako volání cvrčka pod vodou. Samice jsou větší než samci, vypadají mnohem baculatější s kyčelními vypouklinami nad zadníma nohama (kde jsou jejich vajíčka vnitřně umístěna). I když nezpívají nebo nevolají jako samci, odpovídají jim (extrémně vzácný jev ve světě zvířat).[citace nutná]
Samci i samice mají kloaku, což je komora, kterou procházejí trávicí a močové odpady a kterou se také vyprazdňuje reprodukční systém. Kloaka se vyprazdňuje průduchem, který je u plazů a obojživelníků jediným otvorem pro všechny tři systémy.
Embrya a vajíčka Xenopa jsou oblíbeným modelovým systémem pro širokou škálu biologických studií. Toto zvíře je široce využíváno pro svou silnou kombinaci experimentální tažnosti a úzkého evolučního vztahu s lidmi, alespoň ve srovnání s mnoha modelovými organismy .
Xenopus byl dlouho důležitým nástrojem pro in vivo studie v molekulární, buněčné a vývojové biologii obratlovců. Široká šířka výzkumu Xenopusu však vyplývá z dodatečného faktu, že extrakty bez buněk vyrobené z Xenopusu jsou premiérovým in vitro systémem pro studium základních aspektů buněčné a molekulární biologie. Xenopus je tedy jediným modelovým systémem obratlovců, který umožňuje vysoce výkonné in vivo analýzy genové funkce a vysoce výkonné biochemie. Konečně, Xenopus oocyty jsou vedoucím systémem pro studium iontového transportu a fyziologie kanálů .
I když X. laevis nemá krátký generační čas a genetickou jednoduchost obecně požadovanou u organismů genetického modelu, je důležitým modelovým organismem ve vývojové biologii, buněčné biologii, toxikologii a neurobiologii. X. laevis dosahuje pohlavní zralosti 1 až 2 roky a stejně jako většina jeho rodu je tetraploidní. Má však velké a snadno manipulovatelné embryo. Snadnost manipulace u embryí obojživelníků jim zajistila významné místo v historické i moderní vývojové biologii. Příbuzný druh, Xenopus tropicalis, je nyní propagován jako životaschopnější model pro genetiku.
Roger Wolcott Sperry použil X. laevise pro své slavné experimenty popisující vývoj vizuálního systému. Tyto experimenty vedly k formulaci hypotézy Chemoafinity.
Xenopové oocyty poskytují důležitý expresní systém pro molekulární biologii. Injekcí DNA nebo mRNA do oocytu nebo vyvíjejícím se embryem mohou vědci studovat proteinové produkty v kontrolovaném systému. To umožňuje rychlou funkční expresi manipulovaných DNA (nebo mRNA). To je zvláště užitečné v elektrofyziologii, kde snadnost záznamu z oocytu činí expresi membránových kanálů atraktivní. Jednou z výzev práce oocytů je eliminace nativních proteinů, které by mohly výsledky zmást, jako jsou membránové kanály nativně v oocytu. Překlad proteinů může být blokován nebo spletení pre-mRNA může být upraveno injekcí Morpholino antisense oligos do oocytu (pro distribuci v celém embryu) nebo časného embrya (pro distribuci pouze do dceřiných buněk injekčně podávané buňky).
Extrakty z vajíček žab X. laevis se také běžně používají pro biochemické studie replikace a opravy DNA, protože tyto extrakty plně podporují replikaci DNA a další související procesy v prostředí bez buněk, což umožňuje snadnější manipulaci.
Prvním obratlovcem, který kdy byl naklonován, byla africká žába s drápy, experiment, za který byl Sir John Gurdon oceněn Laskerovou cenou.
Kromě toho bylo několik afrických žab s drápy přítomno na raketoplánu Endeavour (který byl vypuštěn do vesmíru 12. září 1992), aby vědci mohli vyzkoušet, zda se rozmnožování a vývoj může normálně vyskytovat v nulové gravitaci.
X. laevis je také pozoruhodný svým použitím v první dobře zdokumentované metodě těhotenských testů, kdy bylo zjištěno, že moč těhotných žen indukovala produkci X. laevis oocyte. Lidský choriový gonadotropin (HCG) je hormon nacházející se ve značném množství v moči těhotných žen. Dnes je komerčně dostupný HCG injekčně aplikován do samců a samic Xenopusu, aby navodil pářící chování a tyto žáby rozmnožoval v zajetí kdykoliv během roku.
Komunitou udržovaná databáze modelových organismů pro Xenopus je Xenbase
Xenopus laevis jsou chováni jako domácí mazlíčci a výzkumné subjekty již od 50. let 20. století. Jsou extrémně odolní a žijí dlouho, je známo, že se v zajetí dožívají až 20 nebo dokonce 30 let.
Žáby spárkaté africké jsou žraví predátoři a snadno se adaptují na mnoho biotopů. Z tohoto důvodu se mohou snadno stát škodlivými invazivními druhy. Mohou cestovat na krátké vzdálenosti k jiným vodním plochám a u některých bylo dokonce doloženo, že přežívají mírné mrazy. Bylo prokázáno, že zdevastují původní populace žab a jiných tvorů tím, že požírají jejich mláďata.
V roce 2003 byly v jezírku v sanfranciském parku Golden Gate objeveny žáby Xenopus laevis. V oblasti se nyní vedou rozsáhlé debaty o tom, jak tyto tvory vyhubit a zabránit jejich šíření. Není známo, zda se tyto žáby dostaly do sanfranciského ekosystému úmyslným vypuštěním nebo útěkem do volné přírody.
Známé divoké kolonie Xenopus laevis existují také v Jižním Walesu ve Velké Británii.