Чем полезны лягушки в природе


Чем полезны лягушки в природе

О значимости каждого существа, живущего на земле, можно говорить очень долго, потому как природа сама распоряжается, кто должен, а кто нет пользоваться ее дарами. И если есть на планете лягушки, значит они тоже имеют право быть и являются важной составляющей живой цепи.

Люди могут оценивать значимость того или иного животного лишь по тому, какую пользу оно приносят конкретно человеку, а то, что происходит за пределами поля зрения — считается ненужным и недосягаемым. Однако подобное мнение весьма ошибочно.

Что касается лягушек, то их вклад в природу колоссален. Если бы ни эти маленькие существа, то мух, комаров и прочих насекомых было бы в тысячи раз больше. В то время, когда взрослые особи способны ловить мух на лету, молодые лягушата поедают личинки вредоносных насекомых.

В тенистых лесах с повышенной влажность, где больше всего предпочитают находиться лягушки, они, зарываясь в норы, рыхлят почву и избавляют полезные деревья и кустарники от растений паразитов.

Ну, а если уж говорить о пользе лягушки в саду или на огороде, то здесь они охраняют фрукты и ягоды не только от насекомых, но и от слизней, которые часто портят клубнику прямо на грядках.

Если лягушка живет в саду или огороде, значит там хорошая почва, поскольку это земноводное не станет жить в неблагоприятных условиях.


Самое интересное:

Похожие записи:

фактов о лягушках и жабах

Лягушки - земноводные, известные своими прыгающими способностями, кваканьем, выпученными глазами и слизистой кожей. Они живут по всему миру и являются одними из самых разнообразных животных в мире, насчитывающих более 6000 видов.

Лягушки значительно превосходят по численности две другие группы земноводных - саламандр и цецилий. Согласно онлайн-справочному сайту Американского музея естественной истории (AMNH), Amphibian Species of the World, который обновляется в режиме реального времени, по состоянию на конец апреля 2015 года в отряде Anura насчитывается 6482 вида (лягушки и жабы), 691 вид. в отряде Caudata (саламандры и тритоны) и 204 вида в отряде Gymnophiona (цецилии).По данным зоопарка Сан-Диего, Caecilians похожи на больших червей или скользких змей. У них нет рук и ног, они живут под землей в сети туннелей.

Лягушки против жаб

Согласно данным Зоологического музея Мичиганского университета, между лягушками и жабами нет научного различия. И лягушки, и жабы принадлежат к отряду анур, но встречаются в разных семьях. «Настоящие жабы» составляют семейство Bufonidae, которое насчитывает 580 видов.

По данным зоопарка Мэриленда, лягушки и жабы обладают определенными чертами, которые их определяют.Например, лягушки в основном водные; большинство жаб живут на суше (но около воды). У лягушек есть зубы; жабы нет. У жаб обоих полов есть рудиментарный яичник, который называется органом покупателя. Лягушки также обычно длиннее жаб.

Кроме того, у лягушек гладкая слизистая кожа; у жаб сухая неровная кожа. Однако, по данным зоопарка Сан-Диего, шишки не являются бородавками, и человек не может получить бородавку от прикосновения к жабе. Однако у жаб за глазами есть железы, которые могут выделять жгучий молочный токсин.

Молочные лягушки-амазонки Trachycephalus Resilifictrix ведут древесный и ночной образ жизни. Самцы известны своими неистовыми криками, которые они обычно издают из водянистых луж в дуплах деревьев. В таких дуплах развиваются и их головастики. (Изображение предоставлено: Джули Ларсен Махер © WCS)

Размер и внешний вид

Кожа некоторых лягушек токсична. Некоторые южноамериканские лягушки настолько токсичны, что одна капля их кожного секрета может убить взрослого человека. По данным зоопарка Сан-Диего, ядовитые лягушки обычно имеют яркие цвета, чтобы предупредить хищников о токсичности их кожи.Камуфляж - еще одна техника выживания. Многие лягушки имеют пятнистую зеленую или коричневую кожу, которая помогает им сливаться с окружающей средой. [Галерея: Причудливые фотографии лягушек: калейдоскоп цветов]

Поскольку существует так много видов лягушек, один размер не подходит всем. Самая большая лягушка - это лягушка-голиаф, длина которой составляет 13,5 дюймов (30 сантиметров), а вес - 6,6 фунтов. (3 килограмма), по данным зоопарка Сан-Диего. Дьявольская лягушка Мадагаскара, ныне вымершая, когда-то носила титул самой большой лягушки. Он был длиной 16 дюймов (41 см) и весил 10 фунтов.(4,5 кг) по данным National Geographic.

Самая маленькая лягушка - это золотая лягушка, которая, по данным зоопарка Сан-Диего, имеет крошечные 0,39 дюйма (1 см) в длину и всего 7 унций (200 граммов). Это размером с десять центов.

Habitat

Для размножения лягушкам необходимо находиться в районах с источником воды, но кроме этого, они встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и почти в любой среде. Ядовитая лягушка-дротик обитает в тропических лесах Центральной и Южной Америки.Северные леопардовые лягушки обитают в северных районах Северной Америки на болотах и ​​лугах. По данным National Geographic, зеленоглазая древесная лягушка обитает в покрытых мхом тропических лесах Квинсленда, Австралия. Дождевая лягушка пустыни обитает исключительно в Намибии и Южной Африке, вдоль побережья в песчаных дюнах.

Диета

Лягушки часто съедают любое живое существо, которое попадет им в рот. Сюда входят жуки, пауки, черви, слизни, личинки и даже мелкая рыба. Чтобы поймать добычу, их липкие языки выскакивают изо рта и втягивают добычу в пасть лягушки.Это движение часто настолько быстрое, что у жертвы нет возможности убежать. Язык лягушки может вернуться в рот за 15 сотых секунды.

По данным зоопарка Сан-Диего, лягушки и жабы помогают контролировать популяцию насекомых в мире. Их аппетит к ошибкам обычно очень помогает, но иногда может привести к катастрофе. Например, в 1935 году тростниковые жабы из Пуэрто-Рико были завезены в Австралию для уничтожения жуков сахарного тростника. Однако тростниковые жабы, которые могут достигать размеров обеденной тарелки, предпочитали есть местных лягушек, мелких сумчатых и змей.Согласно статье 2010 года в Live Science, первые 102 жабы расселились по континенту, и их число увеличилось до более чем 1,5 миллиарда. Сегодня тростниковые жабы завоевали более 386 000 квадратных миль (1 миллион квадратных километров) Австралии. Это эквивалентно площади, которая немного больше, чем штаты Техас и Оклахома вместе взятые.

Привычки

Лягушки - социальные существа, которые живут группами. Группу лягушек называют войском, колонией или узлом. Группы молодых лягушек даже плавают стаями, как рыбы.

В брачный период лягушки-самцы в группе довольно громко квакают. Лягушки квакают, чтобы привлечь самок. Когда самка находит хрип, который ей нравится, самец хватает ее, и она выпускает яйца для оплодотворения.

Панамские золотые лягушки Atelopus zeteki содержат множество токсинов, которые защищают их от хищников. Хотя взрослые особи желтые, молодые - ярко-зеленые, что помогает им сливаться с окружающей их мшистой средой обитания. (Изображение предоставлено: Джули Ларсен Махер © WCS)

Потомство

Лягушки становятся половозрелыми в возрасте от двух месяцев до трех лет.Более низкие температуры могут определить, как быстро созревает лягушка, а также вид лягушки. После того как самка лягушки станет взрослой, она может отложить от двух до более чем 50 000 яиц одновременно, в зависимости от вида. По данным зоопарка Сан-Диего, яйца инкубируют в течение от 48 часов до 23 дней в воде. Во время инкубации самец лягушки обычно защищает яйца.

Из яйца вылупляется маленькое безногий рыбоподобное существо. Это лягушачье потомство называется головастиком. По данным Национального центра биотехнологической информации, превращение головастика в лягушку запускается гормонами щитовидной железы головастика.Со временем у головастика отрастут ноги, он потеряет хвост и выйдет из воды на сушу. Скорость трансформации головастика зависит от факторов окружающей среды.

Классификация / таксономия

Таксономия лягушек, согласно AMNH, составляет:

  • Царство: Animalia
  • Подкоролевство: Bilateria
  • Инфракторство: Deuterostomia
  • Тип: Chordata
  • Subphylumphylum54: Vertebrata
  • Суперкласс: Tetrapoda
  • Класс: Амфибия
  • Отряд: Anura
  • Семейство, род и виды: насчитывается 54 семейства, включающих более 300 родов и 6 481 вид.

Статус сохранения

По данным Международного союза охраны природы (МСОП), некоторые лягушки безопасны и плодовиты, другие находятся под угрозой исчезновения. Красный список находящихся под угрозой исчезновения видов перечисляет лемуровую лягушку, черноглазую лягушку и колючую грудную лягушку Ванзолини как находящиеся под угрозой исчезновения.

Прочие факты

Слово «амфибия» происходит от греческого слова, означающего «обе жизни». По словам защитников дикой природы, это связано с тем, что лягушки начинают свою жизнь в воде, а затем живут на суше.

Все лягушки известны своими фантастическими прыжками, но африканская лягушка - самая лучшая. По данным зоопарка Сан-Диего, он может прыгнуть за один прыжок на 14 футов (4,2 метра). Однако не все лягушки прыгают. Восковая древесная лягушка ходит как ящерица.

Рогатые лягушки-амазонки - хищники из засад и агрессивно территориальные. По данным National Geographic, некоторые жители деревни Амазонки носят высокие кожаные сапоги для отражения нападений.

Дополнительные ресурсы

.

Как работают лягушки | HowStuffWorks

Будь то ярко-синяя ядовитая лягушка-дротик или коричневая бородавчатая жаба, выживание лягушки зависит от воды. Большинство лягушек начинают свою жизнь с желеобразных яиц, которым для развития требуется влага. Из яиц вылупляются водные головастики, которые дышат через жабры. По мере роста головастиков у них развиваются легкие и они получают способность дышать воздухом.

Но потребность лягушек в воде не исчезает, когда они оказываются на суше. Лягушки получают практически всю воду и часть кислорода через кожу, и этот процесс работает, только если их кожа остается влажной.Если кожа лягушки высыхает, она не может получить достаточно кислорода или избавиться от углекислого газа, и она умирает.

Объявление

Поэтому неудивительно, что лягушки развили некоторые интересные приспособления, чтобы справиться с их пожизненной потребностью в воде. Например, вымершие ныне вымершие лягушки проглотили свои яйца. Они перестали есть и переваривать пищу, а их детеныши развивались в желудке, а не в воде. Затем детеныши лягушек вышли через рот своих родителей.Лягушки-дротики с клубничным ядом, обитающие в Центральной Америке и Пуэрто-Рико, откладывают яйца на суше, а самцы поддерживают их влажность с помощью мочи. Как только яйца вылупляются, мать несет каждого головастика на спине в его собственный крошечный бассейн с водой, который скопился между стеблем и листьями растения. Пока головастики растут, мать кормит их собственными яйцами.

Но адаптация лягушек - это не только вода или размножение. Они жили на Земле около 200 миллионов лет, и за это время они развили все, от смертельных токсинов до способности выжить в замороженном состоянии.Вы узнаете об этих и других адаптациях в этой статье. Мы начнем с рассмотрения внешнего вида и поведения лягушек, в том числе того, почему жабы - это лягушки, но не все лягушки - жабы, и почему лягушки линяют, но не оставляют кожу, которую они сбрасывают.

.

Есть и быть съеденными: экологическая роль лягушек

Лягушки играют центральную роль во многих экосистемах. Они контролируют популяцию насекомых и являются источником пищи для многих крупных животных. Чтобы сохранить равновесие, лягушки используют множество инструментов для выживания. Некоторые убегают, притворяются мертвыми или раздуваются, когда им угрожают. У других более изощренная защита. Многие используют цвет как предупреждение или как маскировку. Например, у четырехглазой лягушки Physalaemus nattereri на задних лапах есть два пятна, похожие на глаза.Он показывает эти пятна хищникам, делая его более опасным животным.

Лягушки также могут выделять вещества через кожу. Некоторые выделения полезны - исследователи использовали некоторые из них для создания новых антибиотиков и обезболивающих. Но некоторые лягушки выделяют настолько сильные токсины, что простое прикосновение к лягушке может быть фатальным. Ядовитые лягушки-стрелы, также известные как ядовитые лягушки-стрелы, являются наиболее известными примерами. Их токсичность частично связана с их питанием - в неволе, без правильных муравьев, которыми можно питаться, они не так опасны.Но даже обычные жабы могут быть токсичными, поэтому собаки могут сильно заболеть или умереть, поедая жаб.

Объявление

Но не все угрозы исходят от диких животных. Во многих частях света лягушки - деликатес. Поскольку выращивать лягушек на ферме может быть сложно, люди должны охотиться на них и ловить их. В некоторых частях мира это привело к резкому сокращению популяции лягушек.

Поскольку лягушки пьют через кожу, они уязвимы для нескольких антропогенных угроз.В некоторых частях мира популяция лягушек сократилась из-за разрушения среды обитания во время развития и перекрытия рек и ручьев. Лягушки также чувствительны к загрязнению воды и кислотным дождям. Химические вещества, остатки лекарств и другие загрязнители в воде, по-видимому, вызывают все, от деформированных конечностей до феминизированных мужских половых органов у лягушек.

Глобальное потепление может угрожать и лягушкам. Лягушки в основном экзотермины, - они полагаются на окружающую среду, чтобы контролировать температуру своего тела.Некоторые лягушки могут пережить перепады температур. Например, древесная лягушка может жить к северу от полярного круга. Зимой замерзает до 45 процентов его тела, а белки и глюкоза защищают его ткани от повреждений. Весной древесные лягушки снова оттаивают. Другие лягушки впадают в спячку или переходят в состояние, подобное спячке, называемое aestivation , чтобы пережить жаркую погоду летом.

Но не все лягушки обладают такой адаптацией, поэтому изменение климата может повлиять на способность лягушек поддерживать в своем теле нужную температуру.Изменения глобального климата, возможно, облегчили распространение смертоносного грибка среди лягушек по всему миру. Далее мы рассмотрим этот гриб и то, что исследователи пытаются сделать, чтобы его остановить.

.

Как древесная лягушка изменила наш взгляд на биологию | Наука

Карен Варкентин в высоких резиновых сапогах оливково-зеленого цвета стоит на берегу вымощенного бетоном пруда на окраине тропического леса Панамы. Она тянет за широкий зеленый лист, все еще прикрепленный к ветке, и показывает на блестящую кладку желеобразных яиц. «Этих парней можно вылупить», - говорит она.

Красноглазые квакши, Agalychnis callidryas откладывают яйца на листву на краю прудов; когда вылупляются головастики, они падают в воду.Обычно яйцо вылупляется через шесть-семь дней после откладки. По ее словам, тем, на которые указывает Варкентин, судя по их размеру и форме, около пяти дней. Крошечные тельца видны сквозь прозрачную гелевую мембрану. Под микроскопом можно было бы просто увидеть красные сердца.

Она наклоняется, чтобы намочить руку в воде пруда. «Они действительно не хотят вылупляться, - говорит она, - но могут». Она вытаскивает лист из воды и осторожно проводит пальцем по яйцам.

Sproing! Вырывается крохотный головастик.Он частично приземляется на лист, дергается и падает в воду. За ним следуют еще один, еще один его брат и сестра. «Это не то, что я устаю смотреть, - говорит Варкентин.

Одним движением пальца Варкентин продемонстрировала феномен, который меняет биологию. После десятилетий размышлений о генах как о «светокопии» - закодированные нити ДНК диктуют нашим клеткам, что и когда делать, - биологи начинают соглашаться с противоречивой реальностью. Жизнь, даже такая простая, как лягушачье яйцо, гибка.У него есть варианты. Примерно через пять дней яйца красноглазых древесных лягушек, развивающиеся точно по расписанию, могут внезапно пойти другим путем, если обнаружат вибрации атакующей змеи: они вылупляются рано и испытывают удачу в пруду внизу.

Удивительная отзывчивость яйца воплощает революционную концепцию в биологии, называемую фенотипической пластичностью, то есть гибкость, которую организм проявляет при преобразовании своих генов в физические особенности и действия. Фенотип - это почти все, что касается организма, кроме его генов (которые ученые называют генотипом).Концепция фенотипической пластичности служит противоядием от упрощенного причинно-следственного представления о генах; он пытается объяснить, как ген или набор генов могут привести к множеству результатов, отчасти в зависимости от того, с чем организм сталкивается в своей среде. Изучение эволюции так долго сосредотачивалось на самих генах, что, по словам Варкентина, ученые предположили, что «люди разные, потому что они генетически разные. Но большая часть изменений связана с воздействием окружающей среды.”

Когда комнатное растение бледнеет на солнце, а у водяной блохи вырастают колючки для защиты от голодных рыб, они проявляют фенотипическую пластичность. В зависимости от окружающей среды - будь то змеи, ураганы или нехватка пищи, с которой нужно бороться, - организмы могут проявлять разные фенотипы. Природа или воспитание? Ну и то, и другое.

Осознание этого имеет большое значение для того, как ученые думают об эволюции. Фенотипическая пластичность предлагает решение важнейшей загадки того, как организмы приспосабливаются к экологическим проблемам, намеренно или нет.И нет более удивительного примера врожденной гибкости, чем эти лягушачьи яйца - слепые массы слизи, генетически запрограммированные на развитие и вылупление, как по маслу. По крайней мере, так казалось.

Красноглазые птенцы квакши уворачивались от голодных змей задолго до того, как Варкентин начал изучать это явление 20 лет назад. «Люди не думали, что яйца обладают возможностью проявлять такую ​​пластичность», - говорит Майк Райан, ее научный руководитель в Техасском университете в Остине. «Когда она защищала докторскую диссертацию, было очень ясно, что это очень, очень богатая область, которую она как бы изобрела сама.”

Карен Мартин, биолог из Университета Пеппердайн, также изучает пластичность вылупления. «Вылупление в ответ на какую-то угрозу было очень важным открытием, - говорит Мартин. «Я думаю, она была первой, у кого был действительно хороший пример этого». Она хвалит постоянные усилия Варкентина по извлечению важных уроков биологии из лягушачьих яиц: «Я думаю, что многие люди, возможно, посмотрели на эту систему и сказали:« Вот такая странная штука, из которой я мог бы извлечь некоторые статьи, а теперь я Пойдем дальше и посмотрим на какое-нибудь другое животное.«Она посвятила себя пониманию этой системы».

Исследование

Варкентина «заставляет нас более внимательно думать о том, как организмы реагируют на вызовы даже в самом раннем возрасте», - говорит Элдридж Бермингем, биолог-эволюционист и директор Смитсоновского института тропических исследований (STRI, произносится как «str-eye») в Гамбоа. , Панама. Варкентин, профессор биологии Бостонского университета, проводит полевые исследования в STRI. Вот где она показала мне, как она заставляет яйца вылупиться.

У головастиков, прыгающих с мокрого листа, на животе еще осталось немного желтка; им, вероятно, не нужно будет есть еще полтора дня. Варкентин продолжает тереться до тех пор, пока не останется лишь несколько особей, упрямо прячась в своих яйцах. «Продолжайте», - говорит она им. «Я не хочу оставлять вас здесь одних».

Последний головастик приземляется в воду. На поверхности поджидают хищные насекомые, известные как пловцы, но Варкентин говорит, что спасла головастиков от худшей участи.Их мать промахнулась, положив их на лист, который не доходил до пруда. «Если бы они вылупились на земле, - говорит она, - тогда они были бы просто едой для муравьев».

***

Варкентин родилась в Онтарио, и ее семья переехала в Кению, когда ей было 6 лет. Ее отец работал с Канадским агентством международного развития над подготовкой учителей в новой независимой стране. Именно тогда она заинтересовалась тропической биологией, играла с хамелеонами и наблюдала за жирафами, зебрами и газелями по дороге в школу в Найроби.Ее семья вернулась в Канаду несколько лет спустя, но в 20 лет она отправилась автостопом и альпинизмом по Африке. «В моей семье это казалось вполне разумным», - говорит она.

Перед тем, как получить степень доктора философии, она поехала в Коста-Рику, чтобы узнать больше о тропиках и найти тему для исследования. Ее заинтересовали земные яйца красноглазой квакши. Она посещала один и тот же пруд снова и снова и наблюдала.

«У меня был опыт - я уверен, что другие тропические герпетологи имели раньше и, возможно, не думали о нем, - если у вас есть кладка поздней стадии, если вы столкнетесь с ними, они вылупятся на вас», - Варкентин говорит.«Я врезался в сцепление, и они все выручали».

Она также видела змей у пруда. «Я подумала, вау, интересно, что произойдет, если змея налетела на них», - говорит она и смеется. «Мол, рот?» Действительно, она обнаружила, что если змея появляется и начинает атаковать кладку, яйца вылупляются рано. Зародыши внутри яиц могут даже отличить змею от других вибраций на листе. «Речь идет о том, чтобы выйти в поле и понаблюдать за животными», - говорит она.«Они скажут вам то, чего вы иногда не ожидали».

Биологи раньше думали, что такая гибкость мешает изучению эволюции, - говорит Анураг Агравал, эколог-эволюционист из Корнельского университета. Больше никогда. Приятно, что Варкентин задокументировал удивительные новые факты о харизматичной лягушке, но Агравал говорит, что это гораздо больше. «Я думаю, что она заслужила признание за то, что вышла за рамки« идиотизма »и задала некоторые концептуальные вопросы в области экологии и эволюции.”

Каковы преимущества одной тактики выживания перед другой? Даже пятидневная лягушка должна уравновесить выгоду от избегания голодной змеи и стоимость раннего вылупления. И действительно, Варкентин и ее коллеги документально подтвердили, что у головастиков, вылупившихся на раннем этапе, меньше шансов дожить до взрослой жизни, чем у их поздно вылупившихся собратьев, особенно в присутствии голодных нимф стрекоз.

Пластичность не только позволяет лягушкам справляться с проблемами в данный момент; это может даже выиграть время для эволюции.Варкентин обнаружил, что головастики также рано вылупляются, если они подвержены риску высыхания. Если тропический лес постепенно станет суше, такое раннее вылупление может стать стандартом через бесчисленное количество поколений, и лягушка может потерять свою пластичность и превратиться в новый, быстро вылупляющийся вид.

Одним из основополагающих принципов эволюционного мышления является то, что случайные генетические мутации в ДНК организма являются ключом к адаптации к вызову: случайно последовательность гена изменяется, появляется новый признак, организм передает свою измененную ДНК другому человеку. следующее поколение и в конечном итоге дает начало другому виду.Соответственно, десятки миллионов лет назад некоторые наземные млекопитающие приобрели мутации, которые позволили им адаптироваться к жизни в океане, а их потомками стали киты, которых мы знаем и любим. Но пластичность предлагает и другую возможность: самому гену не нужно мутировать, чтобы появилась новая черта. Вместо этого что-то в окружающей среде может подтолкнуть организм к изменению, опираясь на вариацию, которая уже заложена в его генах.

Безусловно, теория о том, что пластичность может приводить к появлению новых свойств, противоречива.Его главным сторонником является Мэри Джейн Вест-Эберхард, ведущий биолог-теоретик в Коста-Рике, член STRI и автор влиятельной книги 2003 года «« Пластичность развития и эволюция »». «ХХ век называют веком гена», - говорит Вест-Эберхард. «21 век обещает стать веком окружающей среды». Она говорит, что ориентированное на мутации мышление - это «эволюционная теория, отрицающая». Дарвин, который даже не знал о существовании генов, был прав, говорит она: он оставил открытой возможность появления новых черт из-за влияния окружающей среды.

Вест-Эберхард говорит, что группа Варкентина «продемонстрировала удивительную способность крошечных эмбрионов принимать адаптивные решения, основанные на исключительной чувствительности к окружающей их среде». Такие вариации, по словам Вест-Эберхарда, «могут привести к эволюционной диверсификации между популяциями».

Хотя не все согласны с теорией Вест-Эберхарда о том, как пластичность может приводить к новизне, многие ученые сейчас считают, что фенотипическая пластичность проявляется, когда организмы живут в различных средах.Пластичность может дать растениям и животным время адаптироваться, когда они выбрасываются в совершенно новую среду, например, когда семена переносятся на остров. Семя, которое не так требовательно к температуре и свету, могло бы лучше работать в новом месте - и ему, возможно, не пришлось бы ждать, пока появится адаптивная мутация.

Кроме того, многие ученые считают, что пластичность может помочь организмам опробовать новые фенотипы, не будучи полностью им приверженными. Например, раннее вылупление.Различные виды лягушек сильно различаются по тому, насколько они развиты, когда вылупляются. У некоторых коренастый хвост, и они едва умеют плавать; другие - полностью сформированные четырехногие животные. «Как получить такую ​​развитую вариацию?» - спрашивает Варкентин. «Играет ли в этом роль пластичность во времени вылупления? Мы не знаем, но это вполне возможно ».

***

Город Гамбоа был построен между 1934 и 1943 годами компанией Panama Canal Company, государственной корпорацией США, которая контролировала канал до 1979 года, когда он был передан Панаме.Гамбоа, расположенный на краю тропического леса, - это частично город-призрак, частично спальный район Панама-Сити и частично научный летний лагерь. Немало жителей - ученые и сотрудники STRI.

Когда я приехал, в команде Варкентина было до дюжины человек, включая нескольких студентов, которых она называла «детьми». Однажды утром отряд энергичных молодых людей в резиновых сапогах по колено, рюкзаках и шляпах покидает лабораторию Варкентина и шагает по полю за школой, мимо теннисных кортов.

Джеймс Вонеш, профессор Университета Содружества Вирджинии, который стажировался вместе с Варкентин и до сих пор сотрудничает с ней, указывает на свою любимую вывеску в городе, пережиток эпохи зоны каналов: «Нет шеи». Он нарисован на передней части трибун у старого бассейна, который сейчас является частью местного спортивного клуба пожарных. Затем он объясняет одному из детей, что означает «шею».

Они идут по дороге в питомник местных растений, переходят канаву на мосту и достигают Экспериментального пруда.Он был построен из бетона в соответствии со спецификациями, предоставленными Варкентином и Стэном Рэндом, уважаемым исследователем лягушек в STRI, который умер в 2005 году.

На противоположной стороне пруда находится исследовательская зона группы, ограниченная канавой с одной стороны и ручьем, а затем тропическим лесом с другой. Есть сарай с металлической крышей и открытыми стенками, окруженный десятками 100-галлонных резервуаров для скота, используемых в экспериментах. Они выглядят как ведра, предназначенные для улавливания множества чрезвычайно крупных утечек. Вонеш говорит о водопроводной системе с большим энтузиазмом, чем кажется возможным.«Мы можем наполнить бункер для скота за три-четыре минуты!» - восклицает он.

Такое быстрое наполнение означает, что исследователи могут проводить быстрые эксперименты, о которых другие водные экологи могут только мечтать. Сегодня они завершают эксперимент по хищничеству. Четыре дня назад по 47 головастиков были помещены в каждый из 25 резервуаров вместе с одним белостоматидом, своего рода водяным насекомым, который поедает головастиков. Сегодня они посчитают головастиков, чтобы узнать, сколько съели белостоматиды.

Гигантская синяя бабочка-морфо пролетает мимо, ее радужные крылья представляют собой шокирующий всплеск электрического синего цвета на фоне пышного зеленого леса.«Они проходят примерно в одном и том же месте в одно и то же время дня», - говорит Варкентин.

«Клянусь, я вижу это каждое утро», - говорит Вонеш.

«Это морфо 9:15», - говорит Варкентин.

Варкентин рассказывает об эксперименте, который они завершают сегодня. «Мы знаем, что хищники, очевидно, убивают добычу, и они также пугают добычу», - говорит она. Когда только что вылупившиеся головастики падают в пруд, водяные клопы становятся одной из угроз, с которыми они сталкиваются. Пластичность головастиков может помочь им избежать еды, если они смогут обнаружить насекомых и как-то отреагировать.

Экологи разработали математические уравнения, описывающие, сколько добычи должен уметь съесть хищник, а изящные графики показывают, как популяции растут и сокращаются по мере того, как одна поедает другую. Но что на самом деле происходит в природе? Размер имеет значение? Сколько однодневных головастиков съедает взрослый водяной клоп? Сколько головастиков постарше и толще? «Очевидно, мы думаем, что маленькие вещи легче поймать, съесть и засунуть в рот», - говорит Вонеш. «Но мы действительно не включили это даже в такие базовые модели.”

Чтобы подсчитать, сколько головастиков было съедено, магистрантам, аспирантам, профессорам и докторантам нужно достать до подсчета всех головастиков из каждого аквариума. Вонеш поднимает с земли прозрачную пластиковую чашку для питья. Внутри находится водяной клоп, который питался головастиками. «Он крупный парень», - говорит он. Он залезает в резервуар с сеткой, вытаскивает по одному или двух головастиков и помещает их в неглубокую пластиковую ванну.

"Вы готовы?" - спрашивает Рэндалл Хименес, аспирант Национального университета Коста-Рики.

«Я готов», - говорит Вонеш. Вонеш опрокидывает резервуар, а Хименес держит сеть под струящейся водой. Ребята следят за сетью, не пропустил ли Вонеш головастиков. "Видите кого-нибудь?" - спрашивает Вонеш. «Нет, - говорит Хименес. На вытекание воды уходит почти 30 секунд. Большинство исследователей носят высокие резиновые сапоги для защиты от змей, но они очень полезны, поскольку земля быстро превращается в грязь.

Стая греклей беспечно бродит по траве. «Они любят есть головастиков, - говорит Вонеш.«Им нравится тусоваться и делать вид, что они ищут дождевых червей, но как только вы поворачиваетесь спиной, они уже в вашей ванне».

Вонеш берет свою кадку с головастиками в сарай, где Варкентин фотографирует их. Ученик будет считать головастиков на каждой картинке. Насекомые и птицы поют с деревьев. Что-то падает - звон - на металлическую крышу. Товарный поезд свистит с железнодорожных путей, идущих вдоль канала; группа обезьян-ревунов хрипло лает с деревьев.

Для таких ученых, как Варкентин, Гамбоа предлагает немного тропического леса примерно в часе езды от международного аэропорта."Боже ты мой. Это так просто », - говорит она. «Есть опасность не оценить, насколько это потрясающе. Это невероятное место для работы ».

Днем легендарные красноглазые лягушки не прыгают. Если вы знаете, что ищете, вы можете найти случайного взрослого самца, цепляющегося за лист, как бледно-зеленую коробку для пилюли: ноги сложены, локти прижаты к бокам, чтобы минимизировать потерю воды. Мембрана, напоминающая резную деревянную оконную перегородку мечети, закрывает каждый глаз.

Настоящее действие происходит ночью, поэтому однажды вечером Варкентин, Вонеш и некоторые гости заходят к пруду в поисках лягушек.Птицы, насекомые и обезьяны молчат, но воздух наполняется щебетанием и скрипом земноводных. Крик одной лягушки - это отчетливый, громкий «тук-тук!» Другой звучит точно так же, как луч в видеоигре. Ночью лес кажется более диким.

Около сарая самец красноглазой квакши цепляется за стебель широкого листа. Раскинув крошечные оранжевые пальцы ног, он показывает свой белый живот и большие красные глаза в свете нескольких фар. «У них эти фотогеничные позы», - говорит Варкентин. «А они просто сидят и позволяют сфотографировать.Они не убегают. Некоторые лягушки такие нервные. Может быть, поэтому я полагаю, что красноглазая древесная лягушка стала знаменитой благодаря тому, что ее изображение во многих календарях - их легче фотографировать, чем других лягушек. Она поправляет меня: «Они симпатичнее».

Ученые считают, что все предки современных лягушек откладывали яйца в воде. Возможно, сама красноглазая древесная лягушка могла развить свои лиственные привычки в результате фенотипической пластичности. Возможно, предок пытался откладывать яйца из воды только в очень влажные дни, чтобы уйти от водных хищников - пластиковый способ борьбы с опасной средой - и эта черта передалась его потомкам, которые в конечном итоге потеряли способность вообще откладывать яйца в воде.

Никто не знает, так ли это случилось. «Это было очень давно, и подобные эксперименты больше не подлежат», - говорит Варкентин.

Но интригующие эксперименты над другим видом лягушек - теми, которые, возможно, все еще перемещаются между водой и сушей, - продолжаются. Джастин Тачон, бывший аспирант Варкентина, изучает, как древесная лягушка в форме песочных часов Dendropsophus ebraccatus откладывает яйца, которые менее насыщены желе и более склонны к высыханию, чем у красноглазых древесных лягушек.Самка древесной лягушки в форме песочных часов, кажется, выбирает, где откладывать яйца, исходя из влажности. В прудах, затененных деревьями, Тушон обнаружил, что они откладывают яйца на листьях над водой, но в более горячих и открытых прудах яйца уходят в воду.

В исследовании, опубликованном в прошлом месяце, он обнаружил, что яйца с большей вероятностью выживут на суше, если будет много дождя, и с большей вероятностью выживут в воде, если дождей будет мало. Он также изучил данные о дождевых осадках в Гамбоа за последние 39 лет и обнаружил, что, хотя общее количество осадков не изменилось, наблюдается следующая картина: штормы более крупные, но более спорадические.Это изменение в окружающей среде может привести к изменению воспроизводства древесных лягушек в форме песочных часов. «Это дает представление о том, что послужило причиной размножения этого движения на суше», - говорит Тушон, - климат, который изменился и стал более продолжительным, мог бы сделать безопаснее для лягушек откладывание яиц из воды.

Группа

Варкентина базируется на первом этаже начальной школы Гамбоа, закрытой в 1980-х годах. Однажды утром Варкентин сидит на старинном вращающемся стуле с пыльными подлокотниками за устаревшим офисным столом, делая то, что выглядит как школьный проект.

На полу слева от нее стоит белое ведро с рядами зеленых прямоугольников, приклеенных к внутренней стороне. Она наклоняется и вытаскивает одну. Это кусок листа, отрезанный ножницами от одного из широколистных растений у экспериментального пруда, и на нем кладка студенистых яиц красноглазой квакши. Она отрывает полоску ленты и наклеивает лист на синий пластиковый прямоугольник, вырезанный из пластиковой тарелки для пикника.

«С одноразовой посудой, изолентой и гальванизированной проволокой можно заниматься невероятными науками», - говорит она.

Она ставит карточку в прозрачный пластиковый стаканчик с небольшим количеством воды на дне, куда головастики упадут, когда вылупятся, и переходит к следующему листу. Головастики станут частью новых экспериментов с хищниками.

Простые модели имеют большую объяснительную ценность, но она хочет понять, как на самом деле действует природа. «Мы пытаемся разобраться в том, что реально», - говорит она. «А в реальности все сложнее».

.

Смотрите также