Уникальная репродуктивная биология крайне редкой жабы Нимба

Критически исчезающая жаба Нимба (Nimbaphrynoides occidentalis) давно известна своим исключительным репродуктивным биологическим механизмом. Самки этого уникального вида рожают живых, полностью развитых детенышей, в течение девяти месяцев непрерывно обеспечивая питание плодам в матке (матротрофия). В то время как живорождение (вивипария) среди лягушек и жаб скорее исключение, именно матротрофия, в отличие от альтернатив вроде питания плода желтком, неоплодотворенными яйцами или более мелкими собратьями, делает жабу Нимба единственной в своем роде.

Более 40 лет исследований этого феномена не были обобщены. Этот пробел восполнила новая статья немецких ученых, опубликованная в журнале Zoosystematics and Evolution.

Среда обитания и жизненный цикл

Жаба обитает исключительно в высокогорных саваннах гор Нимба в Западной Африке, на площади всего около 4 км² на высоте от 1200 м. Климат с сезоном дождей (апрель–октябрь) и сухим сезоном (ноябрь–февраль/март) определяет ее активность. Земноводные активны только в сезон дождей, когда рожают, спариваются, а на сухой сезон впадают в спячку под землей.

Половой диморфизм и спаривание

Самок можно отличить по иной форме клоаки и часто большему размеру. У самцов более темная спина и, большую часть взрослой жизни, брачные мозоли на больших пальцах в виде шипастых утолщений. Эти сезонные вторичные половые признаки связаны со сперматогенезом и нужны для крепкого захвата самки при амплексусе.

Спаривание происходит без копулятивного органа. Сперма передается через соединение клоак, причем клоака самца набухает и охватывает клоаку самки. Самец, пригнув передние лапы, следует за движущейся самкой и хватает ее в паховой области. Из-за шипастых брачных мозолей самцы часто травмируют партнершу.

Рождение потомства

Роды могут длиться более двух дней, в зависимости от числа детенышей — до 12 у старших самок (что намного меньше сотен икринок у большинства жаб). При родах самка принимает уникальную «родовую позу», чтобы компенсировать недостаток мышечной силы для выталкивания детенышей. К моменту родов потомство занимает почти все пространство в теле матери. Ученые делают вывод, что детеныши играют активную роль в процессе, так как гибель одного из них в яйцеводе приводит к смерти матери от сепсиса.

Эволюционное значение и угрозы

Обитая только в горах Нимба (объект Всемирного наследия ЮНЕСКО) и будучи изолированной от родственных видов, эта жаба, вероятно, развила свою уникальную репродуктивную биологию в этих особых условиях.

Авторы предполагают, что «суровая, непредсказуемая среда и нехватка открытой воды, вероятно, способствовали развитию живорождения у жаб Нимба или поддержанию этого уникального репродуктивного режима в этих особых и изолированных условиях. Учитывая их сложный жизненный цикл, в котором репродуктивные и сезонные циклы тесно связаны, понимание и защита угрожаемой среды обитания жабы Нимба имеет первостепенное значение».