Исследование: инвазивные жабы быстро адаптируются к разным условиям

Новое исследование, опубликованное в Conservation Physiology, показывает, что тростниковые жабы (Rhinella marina) на Гавайях и в Австралии демонстрируют разную способность к акклиматизации к низким температурам. Некоторые популяции адаптируются очень быстро, что имеет серьёзные последствия для прогнозирования их распространения.

Феномен физиологической пластичности

Физиологическая пластичность — способность организма изменять характеристики в ответ на условия среды — может облегчать вторжение видов в новые местообитания. Учёные исследовали, является ли такая пластичность общей чертой всех инвазивных популяций тростниковой жабы или возникает только под воздействием специфических климатических вызовов, например, холода.

История инвазии

  • Родина: Центральная и Южная Америка.
  • Интродукция в Австралию: В 1935 году 102 жабы были завезены из Французской Гвианы (через Гавайи) для борьбы с жуками на плантациях сахарного тростника.
  • Распространение: Из влажного тропического северо-востока жабы быстро расселились на запад (достигли Дарвина в 2005 г.) и на юг, в более холодные высокогорные районы Нового Южного Уэльса.
  • Текущая ситуация: Потомки первоначальных жаб (около 1,5 млрд особей) являются серьёзной экологической угрозой из-за отсутствия естественных врагов, истощения ресурсов и выделяемого яда.

Методология исследования

Учёные измерили способность к акклиматизации (нижний температурный предел) у взрослых жаб:

  • Австралия: популяции из Северной территории (ноябрь 2015), Квинсленда (май 2016) и двух участков в Новом Южном Уэльсе (февраль 2016).
  • Гавайи: популяции с четырёх участков на Большом острове (июнь 2015), различающихся по температуре и влажности.

Жаб из природы помещали в условия с разной температурой и измеряли их реакцию.

Ключевые результаты

  • Пластичность проявили только жабы из холодных регионов:

    • Из Австралии — только популяция из самого холодного региона (Новый Южный Уэльс).
    • Из Гавайев — только жабы с холодного и влажного участка.

  • Популяции из тёплых и сухих участков (как в Австралии, так и на Гавайях) не показали значимой акклиматизации к холоду.

  • Вывод: Способность к быстрой тепловой акклиматизации не является универсальной для вида, а независимо развилась в отдельных холодных популяциях, географически сильно удалённых друг от друга.

Значение для прогнозирования

Результаты подчёркивают важность учёта межпопуляционных различий в признаках при моделировании распространения инвазивных видов. Если модели используют данные только по ограниченному числу популяций, не учитывая географическую изменчивость, потенциальный ареал захватчика может быть грубо недооценен.

Самэнта Маккэнн, ведущий автор (Университет Сиднея): «Мы знаем, что эта характеристика эволюционировала у инвазивной популяции жаб более одного раза... Это открытие подчёркивает замечательную способность тростниковых жаб приспосабливаться к новым условиям и важно для понимания роли физиологической пластичности в облегчении биологических инвазий».