Амфибии — первые завоеватели суши

Татьяна Моисеева
научный сотрудник Института леса Национальной академии наук Беларуси
5452 17 ноя 2020

Лягушки, жабы, тритоны... Что удивительного в этих, казалось бы, столь хорошо изученных существах? В Париже и Токио по инициативе ученых и студентов-медиков даже установлены памятники лягушке — дабы подчеркнуть их поистине неоценимую роль в исследованиях и принести своего рода извинения за жертвенность науке огромного количества представительниц отряда земноводных.

И все же мы мало еще знаем о жизни этих обычных и, к счастью, пока многочисленных животных. Сколько нелепых предрассудков бытует до сих пор на их счет! От боязни подхватить бородавки до уверенности, что эти голые гады поедают огурцы и редис на грядках или картошку в погребе, и молоко будто бы у коров и коз высасывают. Обыкновенную жабу кое-где в народе так и зовут: коровницей. Давайте разбираться.

Жаба. Фото Александра Горяченкова

 

Не все царевны, но как знать?..

А ведь эти животные не раз становились героями народных сказок, где неизменно превращались в красавиц! Ярчайший пример — Царевна-лягушка. И, наверняка, среди любимых книжек многие назовут сказки Андерсена... Все мы выросли под их музыку, и миллионы малышей в разных странах вот уже больше ста лет замирают от страха и жалости к бедной Дюймовочке, которую утащила в топкое болото «большущая старая жаба, мокрая и безобразная»...

Но разве не красавцы, похожие на ящериц, тритоны — этакие хвостатые модники, особенно самцы в брачный период. Гребень у них высокий, а по низу идет хвостовая оторочка, украшенная оранжевыми каемочками и голубоватыми полосками с перламутровым блеском.

Да и лягушки с жабами — вполне симпатичные и милые создания, смотря как на них посмотреть. Вот как о жабьей красоте написала С.Б. Радзиевская: 

«Мать его была громадной серой жабой и по-жабьему очень красивой: вся спина у нее была покрыта большими бородавками и серые ноги тоже... Но самое удивительное — это ее глаза. Золотистые, с ярким черным зрачком посредине, они сияли и искрились так, что, глядя на них, можно было забыть о жабьей голове...».


Люди верили, что это светится драгоценный камень, и убивали жабу, чтобы завладеть им. Как видите, замеченная человеком «красота» иной раз дорого обходится животному.

Фото: Sergey T.

 

Гроза вредителей и «кровопийц»

Вопреки откровенной клевете и суевериям, которые «выливаются» на земноводных, это одни из самых безвредных и полезных животных. По вечерам они усердно собирают на лугах и огородах, в лесах и парках беспозвоночных: жуков, слизней, моллюсков, уховерток, саранчовых, блошек, клопов, гусениц, многие из которых являются вредителями.

Немалую пользу приносят амфибии, уничтожая «кровопийц» — комаров, мух, слепней, оводов, досаждающих нам летом. Среди них немало переносчиков возбудителей опасных болезней, например, малярии. На мух, комаров, их личинок и куколок активно охотятся все: и взрослые, и молодежь, и малыши-головастики...

  • В «меню» земноводных входят и ядовитые (в отличие от птиц, они малочувствительны к ядам), с неприятным запахом или пугающе окрашенные насекомые, а также мохнатые гусеницы, — большинство пернатых их есть избегает, «облетая стороной». Не брезгуют амфибии грызунами и даже летучими мышами. Поэтому и считаются универсальными защитниками растений: едят везде и все подряд, лишь бы двигалось и было съедобно. Удивительно устроено и их охотничье орудие-снаряд — язык, позволяющий хватать добычу прямо на лету.

Так что безобидными земноводных может считать лишь человек: вряд ли кто из нас надумает брать жабу в рот. А вот собаке или другому хищнику, покусившемуся на жизнь этой важной и медлительной особы, не поздоровится: он выдавит себе в рот немалую порцию жгучего, с рвотным действием яда, от которого можно и погибнуть.

Есть у амфибий и другие виды защитного арсенала. При опасности жабы обычно надуваются, приподнимаются на ножки, стараясь выглядеть внушительнее. Могут и «попотеть», выделяя из множества мельчайших кожных железок едкий секрет с резким специфическим запахом...

Фото Дмитрия Шамовича

 

Давайте знакомиться!

Что это за существо с бугорчатой кожей стоит, точнее, сидит, на четырех коротких конечностях? Да это же наша обыкновенная, или серая, жаба —  самая крупная из своего семейства! Массивное широкое туловище венчает округленная короткая мордочка с выпуклыми глазищами (поле зрения без поворота головы — почти 360 градусов!). Спинка переливается разными цветами — от светло-серого до коричневато-черного. Подняв голову кверху и обнажив горло и часть живота (желтоватые с мелкими темными пятнышками), эта особа демонстрирует мне некое подобие торжественности своего неуклюжего облика. Важно смотрит на меня, будто предупреждая: здесь ее территория.

  • В европейской части России и странах СНГ обитают представители отрядов хвостатых (обыкновенный и гребенчатый тритоны) и бесхвостых (краснобрюхая жерлянка, обыкновенная чесночница, обыкновенная квакша, 3 жабы — обыкновенная, или серая, зеленая и камышовая, и лягушки — остромордая, травяная, озерная, прудовая и гибридная форма двух последних — лягушка съедобная). А вот безногие, или червяги, не встречаются. Они — жители тропических лесов Африки, Азии и Америки.

Всего же на земном шаре живут около 3000 видов земноводных, многие их них находятся под охраной. Катастрофически сокращается численность камышовой жабы и гребенчатого тритона. Эти виды включены в Красные книги многих стран, а также Международного союза охраны природы.

Гребенчатый тритон. Фото Владимира Пенькевича

 

Вездесущие создания

Считается, что «жабий век — 40 лет». Но в жизни такое долголетие редкость! Врагов у амфибий хватает: рыбы, рептилии, птицы, млекопитающие типа горностаев, хорьков, барсуков, да и междоусобицы иногда случаются. В основном, «хулиганят» особи лягушечьего семейства: бывает зеленая лягушка молодую жабку съест, то озерная или прудовая полакомятся зазевавшимся тритончиком. А у деток их — головастиков — врагов еще больше, ведь они такие маленькие и беспомощные.

Но несмотря ни на что, земноводные — наиболее многочисленные крупные обитатели полуводного мира. И все благодаря чрезвычайной плодовитости и изумительным способностям их организма: могут ползать, прыгать, бегать, нырять и даже плавать под водой, впадать в «спячку», регенерировать и многое другое...  

  • Эти практически голые создания вездесущи. Обитают в разных водных средах и, как ни удивительно, во всех частях света, кроме Антарктиды. Больше всего их, конечно, в тропиках: там тепло, влажно и изобилие пищи. В холодных и сухих районах меньше, но именно эти виды наглядно демонстрируют, какими феноменальными возможностями наделены такие, казалось бы, совсем беззащитные существа.

Лягушка. Фото Александра Горяченкова

 

Им покорны и вода, и суша

Название «земноводные» говорит о том, что эти животные не оторвались еще полностью от воды. Многие из них ведут водный образ жизни, лишь иногда вылезая на сушу. Или же живут вблизи воды, не проявляя, однако, к ней до поры до времени особого энтузиазма. Но весной дружно устремляются к водоемам для откладки икры, весь цикл развития которой проходит в воде. Выполнив родительский долг, возвращаются в места обитания. Так и живут они размеренно годы и десятилетия...

Биология амфибий до сих пор представляет огромный научный интерес, так как дальнейшая эволюция их с отрывом от водной среды положила начало для возникновения пресмыкающихся, а затем птиц и млекопитающих.

  • Как известно, характеристики воды и суши резко отличаются: в водной среде влажность постоянна, скачки температур — не более 25-30оС, на суше — колебания влажности и температуры (свыше 100оС) значительны, количество кислорода примерно в 10 раз больше. К тому же, с выходом на сушу изменяется положение точки опоры: плотная вода окружает со всех сторон и надо меньше усилий для поддержания тела. Различны в этих средах и законы распространения звука и света.

Так что быть обитателями, тем более, такими влаголюбивыми, двух стихий, совсем не просто. Но и тут природа позаботилась об этих существах, снабдив их универсальной системой «включения-выключения» органов дыхания в нужный момент: в воде они дышат кожей, а на суше — легкими и слизистой оболочкой рта.

Лягушка остромордая. Фото Александра Горяченкова

 

Каждому свое

Организм холоднокровных животных рассчитан на тепло извне. Вода, обладая прекрасным свойством его накапливать и долго, как в термосе, сохранять, — идеальная для них среда обитания. Большинство амфибий предпочитают жить в пресных водоемах, но каждый вид настроен на свою нишу. Одни любят тихие заводи, озера, пруды, лужи, канавы. Другие — только бурные реки гор. Третьи занимают все ярусы тропического леса — от заболоченных низин до микроводоемчиков в пазухах листьев. Четвертые, активные лишь в «сезон дождей», обитают в прериях и пустынях.

Но не только пресная вода — колыбель вездесущих земноводных. Есть среди них и экстремалы, способные обитать в солоноватой и даже в соленой воде: зеленая жаба, жаба-ага, травяная лягушка и некоторые виды саламандр. А лучше всего приспособлена для таких необычных условий филиппинская лягушка.

Фото Константина Цыркуна

 

Подумаешь, жара!

Организм многих земноводных прекрасно защищен от потери влаги: они зарываются в грунт; покрываются слизью, образуя «кокон»; впадают на год и больше в спячку; окисляя жиры, образуют углекислый газ, воду и энергию, необходимые для поддержания организма в засуху. Жабы, например, обладают малопроницаемой защитной кожей и достаточно мощными легкими.

Все эти чудесные устройства позволяют амфибиям дождаться спасительной влаги. И тогда генетическая программа функционирования их «мудрого» организма даст сигнал: просыпайся, избавляйся от «кокона»... и начинай активную жизнь.

  • Когда же потеря воды все-таки превышает допустимый предел, земноводные отправляются на поиски более влажных мест. Найдя спасительную влагу, прижимаются к ней брюшком, впитывая ее в себя, подобно промокашке, а жабы и лягушки — также «тазовым пятном», пронизанным кровеносными сосудами. И хотя оно порой совсем маленькое и занимает всего 5% поверхности тела, однако всасывающая способность его в 18 раз выше, чем у остальной кожи. Благодаря такому «водозаборному устройству» молодежь способна охотиться даже днем во время жары.

Амфибии способны поглощать воду и всей кожей, используя реберные бороздки (тончайшие углубления в коже). Они работают как мощные капиллярные насосы, на суше переключаясь на транспортировку воды в разные части тела.

Гребенчатый тритон. Фото Владимира Пенькевича

 

Искусство выживать

Как недостаток, так и излишек воды вредны для земноводных, особенно в юном возрасте: лягушата и молодь жаб не могут находиться в воде, лишившись хвоста и жабр. Иначе — гибель от переизбытка влаги в организме. Повзрослев и приобретя защитные средства, они вновь смогут вернуться в родную стихию.

Для жизнедеятельности амфибиям-«европейцам» нужно совсем немного пищи — завтрак, обед и ужин за раз. К тому же, хороший аппетит приходит только летом — в период наиболее активного размножения насекомых. А вот обитательницы теплых стран активны весь год и гораздо прожорливее жительниц умеренного климата.

Но даже когда еды мало, амфибии не гибнут от голода, а лишь перестают расти, терпеливо дожидаясь лучших времен. Зато уж потом наедаются до отвала. У «жителей Севера» есть даже механизм откладывания жира на зиму «про запас».

За счет чего же возможна жизнедеятельность земноводных в бескормицу? Как ни удивительно, в силу их холоднокровности! Ведь их организму нужно лишь чуть-чуть «подбросить дров» — пищевого биотоплива в «печку», в то время, как теплокровные вынуждены продуцировать в 30-40 раз больше тепла. И чем холоднее становится, тем медленнее у них вырабатывается энергия и переваривается пища: при температуре тела 15оС — 4 дня, а при 12оС — уже 7 дней. Так что амфибии — обладатели ряда замечательных свойств и приспособлений — в любых условиях выживут.

Фото Николая Лецко

 

«На произвол судьбы» не брошены

Еще один «мудрый» механизм этих животных — суточная и сезонная цикличность. Она связана с биоритмами амфибий благодаря «встроенным» в их организм загадочным «биологическим часам». В тропиках, где влаги много и температура постоянна, цикличности почти нет. В других же районах при похолодании амфибии готовятся ко сну: кровь густеет, замедляются процессы. Используя знания и опыт, они ищут безопасное место для спячки: в иле на дне водоемов или на суше в старых бревнах и листьях, чтобы выделяющееся при распаде тепло спасало их от холодов.

Но если все же какие-то «катаклизмы» приведут к угрозе вымирания земноводных, запустится другой таинственный механизм — регулятор сохранения их популяции: в следующем поколении самок родится больше, чем самцов, а, значит, икры будет отложено тоже больше. В результате численность амфибий восстановится.

Как вы смогли убедиться, удивительного в жизни этих вроде бы обыкновенных лягушек, жаб, тритонов предостаточно. Способность их обитать в самых суровых условиях просто непостижима. Все рассчитано и устроено так, что, голые и холоднокровные, они живут и производят потомство не хуже укутанных в меха млекопитающих, передавая данное им устройство организма и удивительные способности из поколения в поколение!

И хочется, чтобы уникальность этих созданий, как и всего живого на Земле, понял любой выбравшийся на природу человек. Чтобы научил своих детей бережно относиться к этим животным, возможно, малосимпатичным, на первый взгляд. Тогда не придется с горечью наблюдать картины массового избиения жаб или лягушек ребятишками. А ведь эти существа даже в руках ребенка совершенно беззащитны и к тому же нервные: очень не любят, когда кто-то вторгается в их мир. Необходимо всегда помнить, что бессмысленная жестокость ранит не только жертву, но и человеческую душу...

Заполярная лягушка. Фото Александра Дешковца

 

Цифры и факты:

  • Древнейшие земноводные — ихтиостеги — обитали еще в верхнем девоне, около 300-320 миллионов лет назад. Эти примитивные амфибии сохраняли очень много исходных и даже общих признаков с кистеперыми рыбами.  
  • Амфибиям «подвластны» невероятно сложные условия проживания: соленые водоемы, засуха, мороз… Их можно обнаружить в Гималаях на высоте 4500 м и под землей, в пустынях и за Полярным кругом при температуре до -16оС! В их крови обнаружены добавки на основе глюкозы, напоминающие по действию «антифриз». Некоторые северные виды вырабатывают его даже с глицерином!  
  • Все земноводные активны лишь в теплое время года — при температуре в пределах +20оС. И даже их нерест начинается, когда вода нагрелась до +4-5оС и выше. При уменьшении температуры ниже 4°С они впадают в анабиоз: процессы жизнедеятельности замедляются, и сердце совершает лишь 1-2 сокращения в минуту.  
  • Амфибии способны очень долго голодать. Жаба в сыром месте может пробыть без пищи 2 года и более — до 12 лет! Известны уникальные находки: живая жаба, замурованная в глыбе известняка, извлеченной с глубины 10 м. Возраст же породы составил... 200 млн лет! К сожалению, «ископаемое из эпохи динозавров» «Парка юрского периода» после освобождения прожило всего несколько дней.  
  • Голод голодом, но если есть еда, почему бы и не воспользоваться! Например, лягушка-бык чувствует себя сытой, когда съест пищи до 35% от своего веса. Известна своей прожорливостью и одна из квакш Австралии, пожирающая не только насекомых и рыбок, но и своих сородичей, а также мышей и птиц.  
  • Удивительна у этих животных способность к регенерации: выкаленный глаз, отломленный хвост, отрезанный палец и даже целая нога вырастают вновь, зачастую по несколько раз. Но все же эти возможности, как и другие, не безграничны...  
  • Невероятна и живучесть амфибий, особенно хвостатых. Саламандра или тритон, замороженные до ломкости, лишь лед растает, пробуждаются, как ни в чем не бывало. В засуху они съеживаются, представляя собой безжизненную массу. Но стоит этот «мертвый» комок бросить в воду, как он оживает. Отмечены случаи возвращения к жизни углозубов после столетнего пребывания в вечной мерзлоте.  
  • Вездесущие земноводные обладают еще одним чудесным даром: при обезвоживании организма через кожу могут терять (и «пить») до 50% и больше влаги. Так же у них происходит и газообмен. Во влажной атмосфере лягушка может прожить 20-40 дней, даже если доступ воздуха в легкие прекращен.  
  • Считается, что при массовых передвижениях для размножения амфибии ориентируются с помощью зрения по солнцу или звездам либо же запоминают свой участок и различают запах знакомого им водоема. Как далеко они могут странствовать? В пределах 20-30 м2 или им свойственен бродячий образ жизни — пока не ясно.  
  • Поражает плодовитость этих животных: если самка тритона откладывает в среднем около 150 икринок, то многодетные жабы — от 3600 до 7000, а суперпроизводители озерной лягушки — аж до 12 800 яичек!    
  • В начале жизни амфибии растут очень быстро: стадию головастиков проходят порой за 9-11 дней или за сезон, но иногда «детство» затягивается на 2-3 года. Постепенно рост замедляется, и половозрелость наступает лишь на 4-5 год. Хотя личинки, например, аксолотля, становясь взрослыми до метаморфоза, продолжают расти еще 10 лет; у других же видов особи достигают максимума лишь лет в 30.

Гребенчатый тритон. Фото Владимира Пенькевича