Сотворенная природа глазами биологов - Татьяна Жданова

«Земно»-«водные» труженики

Как ни удивительно, но такие, казалось бы, мало защищенные существа, как земноводные (амфибии), заселяют территории и трудятся, выполняя свои жизненные задачи, почти во всех частях света. Они получили все необходимое, чтобы не только жить и производить потомство во влажных, болотистых местах, но и обитать в самых сложных природных условиях. Так, одни виды амфибий можно обнаружить в Гималаях на высоте четырех с половиной тысяч метров, другие – в засушливых пустынях, третьи – за Полярным кругом. Потому-то амфибий, так же как и птиц, насекомых и других живых созданий, называют «вездесущими».

Пищевые объекты амфибий, в основном, опасны для жизни многих растений. В то же время земноводные практически не потребляют их основных опылителей. Здесь проявляется мудрая взаимосвязь интересов представителей флоры и фауны.

Также взаимосвязаны природные ниши амфибий и птиц, обитающих рядом и составляющих единые сообщества. Амфибии наделены важными охотничьими особенностями, которые позволяют дополнять «профессиональную» деятельность птиц.

Дело в том, что питающиеся насекомыми пернатые охотятся преимущественно в светлую пору суток. А многие земноводные питаются и в темноте, когда птицы спят. Взрослая жаба способна съесть за ночь до 100 насекомых, их личинок и даже слизней. К тому же в силу своей неприхотливости в отношении пищи амфибии слывут универсальными защитниками растений. Они порой поедают даже таких насекомых с неприятным запахом и вкусом, мохнатых гусениц и ядовитых беспозвоночных, к которым птицы в основном и не притрагиваются.

Но почему земноводные не боятся ядовитых существ?

Оказывается, их организм обеспечен прекрасными защитными механизмами. В их врожденной программе жизнедеятельности не заложена боязнь ярко окрашенной добычи, отпугивающей других животных. Птицам, как и многим другим животным, от рождения известно, что пестрая добыча не годна в пищу. Это доказывает простейший эксперимент. Если едва вылупившимся из яиц цыплятам предложить для еды скромно окрашенных и пестрых насекомых, ни одного яркого жучка птенцы не тронут.

А земноводные их не боятся. Но все же, несмотря на свою неприхотливость, некоторые амфибии, отведав неприятную для них пищу, стараются впредь ее избегать.

Преимущества земноводных. Амфибии принадлежат к холоднокровным животным, однако это не является их недостатком. Это даже составляет преимущество перед теплокровными животными в переменчивых условиях среды. Ведь земноводные наделены такими механизмами жизнедеятельности, которые позволяют им проживать в местах с неблагоприятными температурными и влажностными условиями, а также при ограниченной обеспеченности пищей.

Так, птицам, чтобы постоянно поддерживать температуру своего тела на уровне 39–41 °C, необходимо переваривать соответствующее количество пищи. При похолодании расход энергии птичьим организмом резко возрастает. Чтобы согреться, птицам требуется усилить питание, но как раз в это время насекомые прячутся и становятся недосягаемыми. Поэтому птицы либо гибнут от истощения, либо стараются улететь в районы с лучшими погодными условиями.

Особенно серьезный ущерб даже кратковременные периоды похолодания и бескормицы наносят птенцам. Однако птицы наделены удивительной способностью делать длительные погодные прогнозы, причем с большой точностью. Так, они определяют годы с неблагоприятными жизненными условиями и недостатком пищи и тогда откладывают яиц меньше обычного. В результате, когда наступает потепление и активное размножение насекомых, пернатых защитников растений становится явно недостаточно. Вот здесь-то и проявляется положительная роль холоднокровности земноводных.

Легко пережив временное похолодание и отсутствие пищи, они берут реванш при благоприятных условиях. Амфибии начинают интенсивно питаться, сдерживая в местах своего обитания чрезмерное размножение вредителей растений.

Звено в пищевой цепи. Земноводные – не только потребители пищи, они и сами являются объектом питания и таким образом включены в общий биологический круговорот. Некоторые птицы, змеи, звери и крупные рыбы питаются в основном лягушками. Ведь эти амфибии не прячутся днем в укрытия, так как активно охотятся на насекомых именно в эту пору суток. Кроме того, они не имеют таких кожных выделений с защитными свойствами, как едкая слизь у жаб, жерлянок, саламандр.

Но как же тогда сохраняются все виды этих незащищенных лягушек?

Несмотря на участие в пищевом рационе различных животных и вынужденные потери численность большинства видов лягушек, как правило, стабильна. Они наделены огромной плодовитостью, благодаря чему их количество быстро восстанавливается. Кроме того, лягушки отличаются относительным долголетием, поэтому среди земноводных, которым было суждено избежать опасностей и выжить, могут существовать бок о бок несколько поколений. И они продолжают регулярно производить на свет таких же плодовитых амфибий.

«Бдительное око Провидения с высоты небес надзирает за всеми одинаково – от огромного бегемота до мелкого воробья. Оно не допускает ни излишнего распространения некоторых родов, ни того, чтобы слабейшие животные были истребляемы через сильнейших. Каждому роду их указывает его границы, как бы говоря: "до селе дойдешь и не прейдешь"» (Иов. 38,11) (по прот. Г. Дьяченко).

Механизмы сохранения популяции

Несмотря на то что земноводные являются практически голыми животными, представители этого класса обитают почти во всех частях света. Они успешно живут и производят потомство в местах с самыми сложными природными факторами: за Полярным кругом и в засушливых пустынях, в горах и даже под землей.

Конечно, больше всего видов земноводных обитает в тропических странах, где тепло, влажно и изобилует пища, а также на территориях с умеренным климатом. А в холодных и сухих районах проживают представители совсем немногих видов. Но при этом амфибии именно не выживают, как принято считать, в среде, сложной для большинства животных, а живут той полноценной жизнью, особенности которой внесены в их генетическую программу. И именно они еще раз демонстрируют, какими же поистине чудесными возможностями наделены самые разнообразные животные.

Пример врожденной способности сохранять жизнедеятельность после разного рода критических воздействий демонстрируют хвостатые амфибии. Можно заморозить в воде саламандру или тритона, но стоит только растопить лед, и животные преобразятся, проявляя готовность продолжать жизнь.

Однако следует иметь в виду, что генетически обусловленные возможности животных не безграничны. Они имеют заданные конкретные пределы, характерные для каждого их вида.

Высокая холодоустойчивость. Среди земноводных существуют такие виды, представители которых благодаря очень высокой устойчивости к холодам способны занимать «северную нишу».

Так, редкостной холодоустойчивостью отличаются некоторые углозубы. Организм этих сибиряков позволяет им обитать даже за Полярным кругом и выдерживать температуры до -16 °C, а их нерест начинается при потеплении воды лишь до +4 1–5 °C. Отмечены случаи, когда углозубы, найденные после столетнего пребывания в вечной мерзлоте, благополучно оживали.

За Полярным кругом способны жить и такие бесхвостые амфибии, как лягушки и жабы некоторых видов. Жизненную активность при нулевой и отрицательной температуре им помогают сохранять замечательные добавки в кровь на основе глюкозы, напоминающие по своему действию антифриз, спасающий от мороза некоторые системы автомобиля.

Подобное вещество обнаружено и в организмах других животных, обитающих в условиях низких температур. Например, в антарктических водах живут рыбы из подотряда нототениевидных, температура замерзания тканевой жидкости которых -2,2 °C. У берегов Антарктиды вода не охлаждается ниже такой температуры. Рыбы вырабатывают свой собственный «антифриз» – в их крови нашли необычные соединения из Сахаров и пептидов, которые останавливают рост крошечных кристаллов льда сразу после их образования.

Воистину удивительна способность этих животных обитать в самых суровых условиях. Все рассчитано и устроено таким образом, что голые и холоднокровные земноводные живут и производят потомство не хуже укутанных в меха млекопитающих. Из поколения в поколение амфибии передают данное им уникальное устройство организма и свои удивительные способности.

Программа ускоренного развития. При развитии головастика в водоемах происходит очень сложная перестройка всего его организма. Обычно этот процесс длится целый сезон. В некоторых случаях, как у саламандр горных видов и тритонов на севере, детство затягивается на два – три года. А вот у земноводных – жителей жарких стран организм настроен на ускоренные процессы развития. Это связано с сезонами дождей. Так, головастики некоторых видов пустынных жаб завершают их за 9—11 дней!