Лягушки выработали быстрые защитные механизмы против красного болотного рака
Обыкновенная лягушка (Pelophylax perezi) — один из самых распространённых в Иберийском полуострове видов амфибий. Она размножается в постоянных водоёмах, где сталкивается с инвазивным красным болотным раком (Procambarus clarkii), который поедает её личинок. Исследование испанского учёного Германа Орисаолы из Уппсальского университета (Швеция) подтверждает, что личинки этих лягушек выработали защитную реакцию на инвазивный вид. У них также более глубокие хвосты и более крупные тела, если они сосуществуют с раком.
P. clarkii — вид, родом с юга США и севера Мексики, был намеренно завезён человеком во многие регионы мира, включая Иберийский полуостров, где впервые был отмечен в 1970-х годах. Распространение таких экзотических хищников — одна из основных причин сокращения популяций и вымирания видов в глобальном масштабе.
Цель и метод исследования
Целью было выяснить, влияет ли длительность сосуществования с раком на тип защитной реакции личинок P. perezi. Учёные собрали икру лягушек в пяти локациях на юге Португалии:
- Два места: сосуществование с раком более 30 лет (длительное).
- Одно место: сосуществование около 20 лет (короткое).
- Два места: рак отсутствует.
В эксперименте личинки из всех пяти популяций выращивались от головастика до метаморфоза в присутствии или отсутствии рака. Хищников помещали в отсек аквариума и кормили личинками, чтобы они производили химические сигналы, указывающие на присутствие угрозы.
Результаты: поведение и морфология
- Поведение: Популяции, сосуществовавшие с хищником 30 лет (10–15 поколений лягушек), демонстрировали крайне низкую активность даже в отсутствие рака. Это помогает личинкам оставаться незамеченными. Популяции с меньшим или нулевым опытом сосуществования были в пять раз активнее.
- Морфология: Личинки из популяций, сосуществовавших с раком, имели более глубокие хвосты и больший объём тела. Это позволяет перенаправлять атаки хищника на менее уязвимые области (хвостовой плавник) и поддерживать больший пищеварительный тракт для компенсации сниженной активности.
Выводы и значение
Исследование показывает, что присутствие инвазивных хищников может вызывать быстрый процесс эволюционных изменений в захваченных экосистемах — всего за несколько десятилетий. Ранее считалось, что такие процессы требуют исключительно долгих периодов времени.
Не все амфибии способны на такую адаптацию. Например, эндемичная для Иберии иберийская чесночница (Pelodytes ibericus) не может выработать ответ на присутствие P. clarkii, что увеличивает риск её вымирания.
«Более глубокое понимание масштаба и временных рамок эволюционных изменений — ключ к правильному пониманию биологических процессов и разработке эффективных мер сохранения», — заключает Орисаола.