Жизненный цикл лягушки — один из первых научных фактов, который запоминают многие из нас. Они начинают с яиц, затем превращаются в головастиков и вскоре вырастают во взрослых земноводных. Довольно просто и понятно, не так ли?
Хотя это верно для подавляющего большинства из почти 8000 известных видов лягушек на планете, некоторые амфибии эволюционировали и упростили свой репродуктивный процесс. Представители рода Nectophrynoides (более известные как древесные жабы) не откладывают яйца. Вместо этого они рождают крошечных живых «жабят».
Nectophrynoides составляют лишь около одного процента всех лягушек и жаб, но это число официально растёт. В исследовании, опубликованном в журнале Vertebrate Zoology, биологи описывают ещё три вида древесных жаб, обнаруженных в джунглях Танзании, у которых есть такой жизненный цикл без стадии головастика.
Комментарий учёного
«Общеизвестно, что лягушки вырастают из головастиков — это одна из классических парадигм метаморфоза в биологии, — сказал в заявлении Марк Шерц, соавтор исследования и куратор герпетологии в Музее естественной истории Дании. — Но на самом деле у лягушек существует множество различных способов размножения, многие из которых мало похожи на эту известную историю».
Чтобы подтвердить существование трёх новых видов древесных жаб, Шерцу и его коллегам потребовалось изучить некоторые из самых первых экземпляров Nectophrynoides, когда-либо собранных. В 1905 году немецкий исследователь Густав Торнье объявил об открытии танзанийской жабы, живорождение которой противоречило общепринятым представлениям об амфибиях. Эти первоначальные экземпляры с тех пор провели 120 лет в архивах Музея естественной истории в Берлине. Команда посетила музей и взяла образцы ДНК у исходных жаб, используя метод, известный как музеомика. Как следует из названия, музеомика — это процесс получения геномных данных из биологического материала, хранящегося в музеях.
Описание новых видов
«Филогенетические работы нескольких лет назад уже дали нам понять, что среди этих жаб существует ранее не признанное разнообразие, — объяснил биолог из Копенгагенского университета и соавтор исследования Кристиан Трэйне. — Но, посещая различные музеи естественной истории и изучая сотни сохранившихся жаб, я смог лучше понять их морфологическое разнообразие, чтобы описать эти новые виды».
«Наша работа в области музеомики позволила точно определить, к каким популяциям принадлежали старые образцы, что придало нам больше уверенности в будущей работе с этими жабами», — добавила эксперт по музеомике из Потсдамского университета и соавтор исследования Алиса Петцольд.
Эволюционная адаптация
Преобладающая теория состоит в том, что древесные жабы эволюционировали свою уникальную стратегию размножения из-за среды обитания. Проще говоря, легче отказаться от откладывания яиц в пользу живорождения, если ваш дом находится далеко от пригодного для жизни водоёма. К сожалению, эта замечательная эволюционная адаптация усугубляет угрозу исчезновения. Горы Восточной дуги в Танзании — один из самых биологически разнообразных регионов на Земле, но они также исчезают из-за вырубки лесов и изменения климата.
Авторы исследования отметили, что большинство известных древесных жаб уже находятся на грани истребления. Один вид, Nectophrynoides asperginis, уже вымер в дикой природе, а Nectophrynoides poyntoni не видели с 2003 года. Хотя и замечательно находить новые примеры впечатляющих жаб, усилия по сохранению станут единственным способом обеспечить их дальнейшее размножение.