Лягушки нашли способ защититься от агрессивных шершней

Новости МирТесен

Азиатский гигантский шершень – самый крупный шершень на планете, вызывающий страх у многих животных. Яд этого насекомого способен не только причинить сильную, жгучую боль, но и обладает достаточной токсичностью, чтобы погубить небольшое животное. Однако в природе появился тот, кто бросает вызов этому грозному хищнику – обычная японская прудовая лягушка, для которой он является вкусной и питательной пищей.

В царстве животных непрерывно разворачивается напряженная эволюционная борьба. Хищники совершенствуют свои способы атаки, а их жертвы – разрабатывают все более сложные методы защиты. Амфибии и насекомые играют важную роль в этом эволюционном противостоянии.

Большинство лягушек и жаб — ненасытные хищники, готовые поймать практически все, что движется и помещается у них во рту. Но их жертвы не всегда готовы смириться с такой судьбой. У некоторых насекомых есть мощное средство защиты — жала и яд, которые способны парализовать или убить противника, значительно большего их самих по размеру. Подобное вооружение, казалось бы, должно обеспечить безопасность. Тем не менее, природа полна неожиданностей.

Ученые давно знают, недавно стало известно, что некоторые земноводные способны употреблять в пищу ядовитых или жалящих организмов, таких как муравьи или скорпионы. Однако подробности этого механизма долгое время оставались неясными. Только сейчас ученые начинают выяснять, какие физиологические и поведенческие приспособления позволяют лягушкам превращать опасных врагов в легкую добычу.

Японский биолог Шинджи Сугиура (Shinji Sugiura) из Университета Кобе совершил значимое открытие, исследуя взаимоотношения местных земноводных и насекомых, о котором он рассказал в журнале Ecosphere.

В ходе одного из предыдущих проектов исследователь обратил внимание на то, что прудовые лягушки нередко поедают самок ос, игнорируя их ядовитые жала. В дальнейшем ученый обнаружил записи, свидетельствующие о том, что в желудках чернопятнистых прудовых лягушек ( Pelophylax nigromaculatus), широко распространенного в Восточной Азии, были обнаружены останки гигантских шершней ( Vespa mandarinia). Действительно, никто не видел, как проходит этот смертельный ритуал. С целью устранения этой неясноти, Сугиура провел ряд экспериментов.

Ученый поместил чернопятнистых лягушек в аквариум вместе с особями рабочего типа Vespa mandarinia. Этих насекомых нередко называют шершнями-убийцами, они представляют собой настоящий кошмар для мелких животных. Жало Vespa mandarinia достигает шести миллиметров в длину, а яд вызывает приступы жгучей боли. Несколько укусов могут даже убить небольшое позвоночное.

Рабочие у Vespa mandarinia — стерильные самки обладают видоизмененным яйцекладом — органом, который у других насекомых предназначен для откладывания яиц. В ходе эволюции он трансформировался в эффективное средство убийства, посредством которого насекомое вводит смесь токсинов, вызывая паралич жертвы. Этот инструмент позволяет шершню подчинить себе животное, значительно большее по размеру.

Но в эксперименте Сугиуры яйцеклад Vespa mandarinia оказался неэффективным. Ученый заснял происходящее на видео, а затем изучил записи в замедленном режиме. Оказалось, лягушки легко справляются с шершнями, они без колебаний хватали насекомых языком и проглатывали. В это время шершни успевали несколько раз ужалить своих пожирателей — в язык, в область рта и даже в глаза.

Несмотря на укусы, лягушки не получили повреждений и не показали признаков отравления. В ходе эксперимента было установлено, что примерно 80 процентов лягушек, которым Vespa mandarinia, легко их съедали.

На основе этих наблюдений Сугиура сформулировал гипотезу. Предполагается, что крупные лягушки, например чернопятнистая прудовая, характеризуются естественной устойчивостью к яду шершней. Ученый полагает, что яд этих насекомых действует наиболее эффективно на их основных хищников – птиц и млекопитающих.

Лягушки обычно не являются серьезной опасностью для жалящих насекомых, и поэтому яд может быть для них не столь действенным. Это наглядно демонстрирует, как эволюционные приспособления могут быть неэффективны для одних видов, но предоставляют возможности для других.

В мире земноводных нередки открытия, подобные сделанным японским ученым. Биолог Брайан Галл ( Brian Gall) из Ганноверского колледжа в штате Индиана в США, отметил, это свидетельствует об их способности успешно выслеживать и захватывать потенциально угрожающую пищу.

В ходе своих исследований Галл установил, что два вида американских жаб без труда поедают бархатных муравьев, относящихся к семейству пушистых ос Mutillidae) — это насекомые с твердым наружным скелетом и болезненным жалом, которых большинство хищников стараются избегать. Другая группа ученых установила, что южноамериканская жаба Rhinella icterica поедает бразильского желтого скорпиона (Tityus serrulatus) и невосприимчива к его яду.

По словам Галла, многие земноводные способны к самостоятельному синтезу ядов, что, скорее всего, обуславливает их естественную устойчивость к некоторым видам токсичных веществ. Помимо этого, их способ питания – захват и проглатывание добычи целиком, а также обилие слизи, покрывающей жертву в ротовой полости, выступают в качестве дополнительной защиты.

Эксперты полагают, что дальнейшее исследование устойчивости лягушек к яду может оказаться полезным на практике. Если прудовые лягушки действительно обладают физиологическими особенностями, снижающими болевые ощущения или нейтрализующими яд шершней, то их изучение позволит создать совершенно новые обезболивающие и противовоспалительные лекарственные средства для людей.