Квакша

Хорошим объектом для ознакомления учащихся с законом единства органической формы и условий ее жизни может служить лягушка древесница, или квакша (цв. табл. III, 6).

Таблица III. Земноводные: 1 - саламандра пятнистая, 2 - тритон гребенчатый, 3 - жерлянка краснобрюхая (на суше и в воде), 4 - чесночница обыкновенная, 5 - лягушка травяная, 6 - квакша древесница

Эта полезная амфибия довольно обычна на Украине, на Кавказе, но встречается и севернее: границы ее распространения доходят до Белоруссии, юга Прибалтики й центральной черноземной полосы (Воронеж). Квакшу легко содержать в уголках живой природы. Это - весьма оригинальное земноводное.

Проф. А. Г. Банников, изучая жизнь квакши в лесах южного Дагестана, установил, что эти древесные лягушки охотятся по ночам за различными вредными насекомыми, преимущественно на земле (особенно на земляных блошек). Днем же они сидят на листьях деревьев, кустов или в тростнике, приклеившись подушечками пальцев к их поверхности. Подушечки на пальцах квакши, выделяющие при надавливании клейкую лимфу, - приспособление к жизни на деревьях. Они помогают амфибии удерживаться на качающихся от ветра ветвях и листьях, а также перемещаться по вертикальным стволам.

Казалось бы, во избежание высыхания квакши должны прятаться в укромные тенистые места. Однако они часами сидят на освещенных солнцем листьях или ветвях, теряя за день в результате испарения значительное количество влаги. К вечеру квакши сморщиваются, уменьшаясь в весе на 40 и более процентов за счет потери воды. В сумерки они начинают мигрировать к водоемам и ночью погружаются в воду на 20-30 минут. За это время квакши, как губки, впитывают в себя влагу, восстанавливая дневную убыль воды, и приобретают нормальный тургор тканей. После "купания" квакши усиленно охотятся на насекомых (в частности, на жуков), а к утру возвращаются на деревья.

В неволе квакши выживают до пяти лет (по А. Г. Банникову, даже до 22 лет). Их кормят мучными червями и мухами. В акватеррариуме часто можно видеть квакш сидящими на отвесных стенках в вертикальном положении (рис. 36). Сквозь стекла в это время удобно рассмотреть ее длинные задние конечности и присоски-диски на концах пальцев обеих пар ног, которыми квакши крепко прилипают к гладкой поверхности. Если сверху аква-террариум не закрыть сеткой или стеклянной пластинкой, то квакши легко могут уйти из помещения, следуя естественной потребности в суточных миграциях.

Рис 36. Квакша на стенке террариума

В природе самцы-квакши к вечеру издают резкие, скрипучие звуки, что совпадает с повышением их активности. В это время все квакши начинают оживляться и перемещаются ближе к поверхности земли. В неволе самцы также кричат с наступлением сумерек, но можно заметить и отклонения от этого обычного поведения, когда крик раздается и днем.

Замечено, что квакши незадолго до наступления ненастья, связанного с повышением влажности и изменением атмосферного давления, оживляются, выходя из своих укрытий в дневное время. При этом самцы начинают кричать, как в сумерки. Полезно предложить учащимся выяснить, при каком барометрическом давлении квакши переходят на необычную для них дневную активность. Оказывается, что крики самцов совпадают с показаниями барометра, предвещающими дождь или пасмурную погоду. Получается, что в известной мере квакша как бы "предсказывает" ненастье. Однако здесь нет строгой закономерности, и примерно в 20 случаях из 100 эти "предсказания" не оправдываются.

При содержании квакш в неволе следует изучить их приспособленность к цвету субстрата, на котором они сидят, и выяснить, при каких условиях изменяется окраска их тела. Опыт показал, что многое зависит от того, сидит ли квакша на гладкой или же на шероховатой поверхности. В первом случае она становится зеленой, а во втором - бурой. Жизненное значение указанного явления станет понятным, если вспомнить, что в природе квакша садится либо на гладкую поверхность зеленых листьев, либо на шероховатую кору стволов деревьев, имеющих бурый оттенок. Отсюда видно, что маскирующая окраска обеспечивает единство животного организма и условий его жизни.

Но почему же на поверхности листьев квакша становится зеленой, а на поверхности древесной коры - серой или бурой? В коже земноводных осуществляется перемещение пигмента в хроматофорах под влиянием нервных импульсов примерно так, как это происходит у рыб. Однако в отличие от последних у квакш рефлекторный акт изменения окраски зависит не столько от действия света на сетчатку глаза, сколько от прикосновения субстрата к коже брюшка этой лягушки.

Если бурую квакшу посадить в темный террариум на бесцветное, но гладкое стекло, то лягушка через некоторое время станет зеленой, несмотря на отсутствие освещения и зеленого фона. Точно так же, если зеленую квакшу посадить в затемненную банку с шероховатым дном, то лягушка в темноте приобретет бурую окраску независимо от цвета дна. Учащиеся вполне могут поставить аналогичные эксперименты в школьном уголке живой природы.

Напрашивается вывод, что прикосновение субстрата к коже у квакши является обязательным компонентом внешнего раздражения, вызывающего у них безусловный рефлекс в виде изменения окраски кожного покрова. В то же время возникает вопрос, почему же световой раздражитель как бы утерял свое значение. Обратимся к рассмотрению условий среды обитания квакш. Надо принять во внимание, что листья на деревьях не только имеют зеленый цвет, но и гладкую поверхность, а кора стволов и веток - не только бурый цвет, но и шероховатую поверхность.

Если квакша садится на гладкий зеленый лист, то ее организм одновременно испытывает как световое раздражение, так и тактильное (т. е. прикосновение к субстрату). На сетчатку глаза действуют зеленые лучи, а на нервные окончания кожи - прикосновение гладкой поверхности. В результате лягушка приобретает зеленую окраску и становится малозаметной для врагов среди листвы дерева. Переместившись же на шероховатую бурую или серую кору дерева, квакша получает другие раздражения: сетчатка глаз испытывает на себе действие уже иных лучей, а кожа - прикосновение неровной поверхности субстрата. В результате происходит изменение окраски тела квакши в темно-бурую или темно-серую под цвет коры и лягушка остается по-прежнему незаметной. Ясно, что маскировочный рефлекс, вызванный световым и одновременно осязательным (тактильным) раздражителями, приводит к полезному результату.

Весьма вероятно, что в данном случае мы имеем факт превращения условного рефлекса в безусловный. К этому выводу приводят следующие соображения.

В длинном ряду предшествовавших поколений у предков квакши световой безусловный раздражитель действовал на рецепторы глаза и вызывал рефлекторные изменения в хроматофорах кожи так же, как и у рыб. Однако этот раздражитель постоянно совпадал с раздражением нервных окончаний кожи брюшной стороны тела от прикосновения к поверхности субстрата, Этот тактильный раздражитель являлся совпадающим условием при действии безусловного рефлекса изменения окраски кожи, т. е. становился условным раздражителем. По законам высшей нервной деятельности в мозгу квакш с течением времени должна была установиться временная связь между двумя очагами возбуждения, вызванными, с одной стороны, безусловным зрительным, а с другой стороны, условным, тактильным раздражителем. Постоянное и длительное их совпадение в ряду многих поколений привело к установлению более прочной нервной связи между соответствующими участками мозга, что способствовало превращению условного тактильного раздражителя в безусловный, способный вызвать изменение пигментации кожи уже самостоятельно, вне зависимости от зрительного возбудителя.

Таким образом учитель подводит учащихся к выводу, что указанное свойство квакши биологически полезно, так как в условиях жизни на деревьях оно приводит к приобретению ею защитной (или покровительственной) окраски как под цвет листьев, так и под цвет коры, на которых она обычно держится.

Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что полезный эффект рефлекса на поверхность субстрата возможен только в тех условиях, в которых этот рефлекс исторически сложился у предков квакши, т. е. при жизни на деревьях или среди других растений. В иных условиях (например, в затемненном сосуде) квакша изменяет окраску тела, которая не гармонирует с фоном субстрата. В этом сказывается относительный характер каждого приспособления животного, отражающий закон единства организма и необходимых условий жизни в его противоречивой сущности.

В заключение отметим, что, кроме изменчивой окраски, квакша имеет участки кожи со стабильной пигментацией. От носовой части головы у нее тянутся по одной с каждой стороны темные полоски, идущие через глаз и ухо назад. Подобную маскировку органов зрения учащиеся наблюдали у некоторых рыб и травяной лягушки. Здесь необходимо указать на широкое распространение данного явления среди многих позвоночных, так как оно имеет важное приспособительное значение в их жизни, о чем подробнее будет сказано при рассмотрении соответствующих видов животных.