Головастики древесной лягушки не загрязняют свою среду обитания, не испражняясь

Древесная лягушка Эйффингера (Kurixalus eiffingeri), обитающая на японских островах Исигаки и Ириомотэ, обладает уникальной биологической адаптацией: её головастики не испражняются на ранних стадиях развития. Это открытие исследователей из Университета Нагоя проливает свет на то, как эти лягушки выживают в крошечных водоёмах, где они откладывают икру. Результаты опубликованы в журнале Ecology.

Эти лягушки выращивают потомство в небольших изолированных водоёмах, таких как дупла деревьев и полости в бамбуке, где мало хищников. Однако в таких ограниченных условиях головастики сталкиваются с проблемой утилизации отходов. В отличие от других видов, которые выделяют токсичный аммиак с фекалиями в большие водоёмы, где он разбавляется, в малых объёмах воды его накопление становится опасным.

Бун Ито и профессор Ясукадзу Окада обнаружили, что головастики используют замечательную стратегию: они месяцами не испражняются. Чтобы сохранить воду чистой, они выделяют значительно меньше аммиака, чем другие виды. Вместо этого отходы накапливаются в кишечнике в виде аммиака высокой концентрации.

Испражняться головастики начинают только после метаморфоза, при переходе в стадию полувзрослой особи. Это позволяет удерживать азот из пищи в организме в форме аммиака, пока его можно безопасно выделить за пределами места развития. Эта стратегия аналогична поведению личинок некоторых пчёл и муравьёв.

В экспериментах исследователи сравнили толерантность головастиков K. eiffingeri к аммиаку с толерантностью головастиков японской древесной лягушки, выращивая их в растворах хлорида аммония разной концентрации. Оказалось, что головастики лягушки Эйффингера выживают при гораздо более высоких концентрациях аммиака, демонстрируя повышенную устойчивость. Однако их толерантность имеет предел — при экстремально высоких концентрациях они погибали.

Таким образом, адаптация включает две стратегии: сокращение выделения аммиака в среду и развитие высокой толерантности к нему. Это позволяет виду процветать в малых водоёмах.

Ито отмечает важность открытия для сохранения биоразнообразия: «Обнаружение лягушек, успешно адаптировавшихся к уникальной среде небольших водоёмов, показывает, что экосистемы этих микро-сред обитания сложнее, чем мы думали. Их защита необходима».