Озерная лягушка адаптирует свой рост к холодному климату Швеции
Головастики озерной лягушки (Pelophylax lessonae) обладают удивительной способностью расти с разной скоростью в зависимости от температуры. Новое исследование показало, что этот вид, которому для размножения требуются относительно теплые условия, ускоряет свой потенциал роста в Швеции в самое теплое время года, чтобы максимально использовать короткие периоды высоких температур. Эта черта может быть ключом к выживанию этой лягушки в холодном климате.
Ученые из Уппсальского университета (Швеция) изучили влияние температуры на рост и развитие озерной лягушки. Исследование, опубликованное в журнале Evolutionary Applications, объясняет, что головастики из всех изученных регионов Швеции, Латвии и Польши растут с одинаковой скоростью в условиях низких температур. Однако при более высоких температурах головастики из Швеции способны расти быстрее, чем их сородичи из Центральной Европы (Польши и Латвии).
По словам соавтора исследования Германа Орисаолы, эта повышенная способность к росту в теплых условиях позволяет лягушке максимально использовать короткие периоды высоких температур в Швеции. В результате она способна завершить свой жизненный цикл, сильно зависящий от тепла, на высоких широтах, таких как Скандинавия.
В Швеции этот вид не начинает размножаться, пока температура воды в прудах не достигнет примерно 16 ºC — обычно не раньше середины или конца мая. Учитывая, что осенью температура падает до уровней, препятствующих развитию головастиков, период для их развития на северных широтах очень ограничен.
Методология исследования
В мае 2006 года (период размножения) исследователи собрали образцы икры от десяти разных самок в популяциях вокруг Балтийского моря в Польше, Латвии и трех регионах Швеции (образцы из Швеции были собраны в начале июня).
В лаборатории Уппсальского университета эксперимент проводился в двух термостатируемых помещениях: при 19 ºC (низкая температура для вида) и при 26 ºC (высокая температура). В них выращивали головастиков из собранной икры.
Степень пластичности для каждого образца определяли, сравнивая характеристики головастиков-сибсов, выращенных при двух разных температурах. Большая разница в значениях роста и развития указывает на большую пластичность.
Пластичность как залог выживания
Два ключевых аспекта развития личинок амфибий — продолжительность личиночной стадии и размер молодых лягушек при метаморфозе. Идеальный сценарий — завершить метаморфоз как можно быстрее и с максимальным весом.
Эксперт отмечает, что способность головастиков из Швеции максимизировать рост в краткие периоды высоких температур свидетельствует о повышенной пластичности шведской озерной лягушки.
Эта способность организмов развивать разные фенотипы в ответ на разные условия окружающей среды — без изменения генетического состава — позволяет этим головастикам выживать. Это может быть ключевой чертой, объясняющей выживание популяций в изначально неблагоприятном климате, поскольку вид, сильно зависящий от тепла, с трудом может поддерживать популяции на таких северных широтах, как центральная Швеция.
Повышенная пластичность головастиков из Швеции демонстрируется тем, что при низких температурах различий в скорости роста между тремя географическими областями нет, но шведские личинки способны расти гораздо быстрее, чем из польских или латвийских регионов, при высоких температурах.