26.12.2016

В поисках партнёра хвостатые земноводные проходят до 14 километров

Большинство амбистом — хвостатых земноводных, широко известных благодаря своей неотенической личиночной форме, аксолотлю, — домоседы. Но когда приходит пора спаривания, некоторые особи пускаются в далёкий путь. Учёные из Университета штата Огайо (Ohio State University) и Университета восточного Мичигана (Eastern Michigan University) показали, что животные готовы преодолевать огромные для них расстояния — до 14 километров — ради того, чтобы найти подходящего сексуального партнёра. Результаты работы опубликованы в журнале Functional Ecology.

Что заставляет одних земноводных покидать родные края, пока другие остаются в безопасности родного дома, пока неизвестно. «Этим маленьким амбистомам должно быть очень страшно, — говорит ведущий автор исследования Роберт Дентон (Robert Denton). — Их может съесть ворона или енот. Они могут умереть от обезвоживания». Но усилия маленьких героев не напрасны: расселение — распространение особей и удаление их друг от друга — регулирует численность вида, обеспечивает более равномерное использование кормовых ресурсов и освоение новых мест обитания. Дентон отмечает, что оно к тому же поддерживает генетическое здоровье популяции. Учёные сравнивали способность к расселению близких видов рода Ambystoma с разными репродуктивными стратегиями — двуполых короткоголовых амбистом (Ambystoma texanum) и их гибридных (среди амбистом распространено межвидовое скрещивание) однополых сородичей — и пытались выяснить, как далеко от дома они способны уйти в теории и что происходит на практике, в дикой природе. Гибридные самки размножаются путём клонирования или используют сперму, оставленную самцами на ветках и листьях, в то время как A. texanum спариваются традиционным способом.

Выносливость земноводных оценивали с помощью тестов на беговой дорожке. Амбистомы не ходят по прямой, поэтому, чтобы животные не сваливались, тренажёры снабдили пластиковыми ограничителями. Заставить земноводных пользоваться беговой дорожкой оказалось проще простого: достаточно было щёлкнуть их по хвосту или подтолкнуть сзади, и они начинали медленно двигаться вперёд. Каждые три минуты амбистом снимали с тренажёра и клали на спину: если они не могли перевернуться в течение трёх секунд, эксперимент прекращался — считалось, что животные достигли крайней степени утомления. Двуполые амбистомы выбивались из сил, в среднем, в четыре раза медленнее, чем их однополые сородичи. «Они как выносливые спортсмены. Некоторые могут идти больше двух часов и не уставать, — говорит Дентон. — Это как человек, который успевает пробежать трусцой 75 миль (120 км), прежде чем вымотаться».

Теперь нужно было узнать, как амбистомы применяют свои феноменальные способности в условиях дикой природы. Отследить миграцию этих земноводных нелегко. «Они живут загадочной жизнью — мы видим их только пару дней весной. Большую часть жизни они просто прячутся», — объясняет учёный. Кожа животных слишком тонкая, и встроить им «маячок» не удаётся, поэтому исследователи пошли другим путём. Они собрали биологический материал (кончики хвостов) саламандр в болотах штата Огайо и провели анализ ДНК, чтобы выявить особей, которые пришли из другой местности. «Мы искали те [образцы], которые сразу выделялись из общей массы», — говорит Дентон. 4% двуполых и 7% однополых саламандр оказались путешественниками. Биологи воссоздали предполагаемое место их рождения с помощью компьютерного моделирования, проложив самый простой путь между областью, где взяли пробу, и соседними ареалами обитания амбистом. Выяснилось, что двуполые земноводные путешествуют, в среднем, в два раза дальше. «Нас очень удивило, что они преодолевают действительно длинные дистанции — четыре, пять, шесть миль от дома (6—10 км)», — комментирует Дентон.

Однозначно объяснить эти различия учёные пока не могут. «Возможно, лучшее объяснение тому, почему двуполые амбистомы путешествуют так далеко, состоит в том, что они вынуждены это делать: на больших площадях, где не так много мест для размножения, выживают и оставляют потомство те животные, которые могут пройти большие дистанции», — говорит ведущий автор работы. «Возможно, самый интересный вопрос состоит в том, почему однополые амбистомы не могут уйти далеко, и мы полагаем, что это связано с физиологической ценой отсутствия секса. Вероятно, то, что вы не смешиваете свой генетический материал достаточно часто, вызывает проблемы с генами, необходимыми для производства энергии», — заключает Дентон.

Юлия Коровски

Источники:

1. 22century.ru