Жабы-каннибалы съедают так много своих детенышей, что они ускоряют эволюцию

У детенышей инвазивной тростниковой жабы в Австралии нет шансов противостоять их самому смертоносному хищнику: головастикам-каннибалам, которые пожирают детенышей. Но теперь мальки сопротивляются.

Новое исследование показало, что они развиваются быстрее, сокращая время, которое голодные головастики должны их съесть.

"Если каннибалы ищут вас, чем меньше времени вы потратите на яйца или вылупление, тем лучше", - сказала ведущий исследователь Джейна ДеВоре, которая проводила исследование в качестве научного сотрудника постдокторского исследования в Сиднейском университете, а сейчас работает биологом для Общества Тетиароа, некоммерческой природоохранной организации Французской Полинезии.

Однако быстрое развитие имеет свои подводные камни. Исследователи обнаружили, что по сравнению с обычно растущими детенышами те, которые росли быстрее, жили хуже, когда достигли стадии жизни головастиков. Так что "не стоит пытаться защищаться таким образом, если только каннибалы определенно не придут за вами", - сказала ДеВоре.

Тростниковая жаба (Rhinella marina) - пример инвазивных видов. Бородавчатая ядовитая жаба, печально известная тем, что глотает все, что попадает в ее широкий рот, родом из Южной Америки. В 1930-х годах фермеры в Квинсленде, Австралия, думали, что жаба будет идеальным хищником для поедания жуков, уничтожающих поля сахарного тростника. Но без естественных хищнико популяция жаб резко увеличилась с 102 до более чем 200 миллионов, по данным Всемирного фонда дикой природы Австралии.

Еще одна причина резкого роста их популяции заключается в том, что самки жаб могут отложить более 10 000 яиц за раз в небольших прудах. "Когда эти яйца впервые вылупляются, детеныши еще не могут плавать или есть, поэтому они могут в значительной степени только лежать на дне пруда, пока не превратятся в головастиков", - сказала ДеВоре.

Голодные головастики нападают в этот уязвимый период вылупления. "Когда вылупившиеся детеныши превращаются в головастиков, они становятся слишком большими и подвижными, чтобы другие головастики могли их съесть, поэтому каннибалы должны действовать быстро, если они хотят съесть их всех", - сказала ДеВоре.

Головастики, поедающие молодое поколение, делают себе огромную услугу; они получают питательные вещества и устраняют последующую конкуренцию за ресурсы. "Когда я впервые увидела такое поведение в дикой природе, я была поражен тем, как жадно головастики тростниковой жабы разыскивали вылупившихся птенцов тростниковой жабы и съедали их", - сказала ДеВоре. Чтобы определить, было ли такое поведение "нормальным" или это была адаптация к экстремальной конкуренции среди инвазивных тростниковых жаб, Девор и ее коллеги сравнили агрессивных тростниковых жаб Австралии с местными жабами или тростниковыми жабами из их коренных регионов.

Несколько экспериментов показали, что инвазивные жабы - как детеныши, так и головастики-людоеды - развиваются с головокружительной скоростью.

В одном эксперименте, проведенном более 500 раз с разными особями, ДеВоре и ее коллеги поместили одного головастика в контейнер с 10 вылупившимися детенышами. Хотя головастики местного ареала действительно участвовали в некотором каннибализме, "мы обнаружили, что вылупившийся детеныш был в 2,6 раза выше вероятности каннибализации, если бы этот головастик был из Австралии, чем если бы он был из местного ареала", - сказала она.

Более того, инвазивных головастиков детеныши привлекали гораздо больше, чем местных головастиков. В другом эксперименте команда поместила головастиков в бассейн с двумя ловушками; одна ловушка содержала детенышей, а другая была пуста. "В Австралии головастиков-каннибалов привлекали вылупившиеся детеныши; вероятность того, что австралийский головастик попадет в ловушку, содержащую вылупившихся птенцов, примерно в 30 раз выше, чем вероятность попадания в пустую ловушку".

Напротив, головастиков, обитающих в естественных условиях, "не привлекали вылупившиеся детеныши; они с такой же вероятностью попадут в пустую ловушку, как и в ловушку для вылупившихся детенышей", - сказала она. "Это продемонстрировало, что это сильное влечение к уязвимой стадии вылупления, которое помогает головастикам-людоедам обнаруживать и определять местонахождение своих жертв в Австралии, отсутствует в естественном ареале".

Чтобы дать отпор, инвазивные детеныши разработали стратегию побега. Когда исследователи сравнили время, затрачиваемое на развитие яиц и детенышей, они обнаружили, что инвазивные жабы развивались быстрее, чем обитающие в естественных условиях.

В обеих группах "мы обнаружили, что кладки тростниковой жабы из Австралии развивались быстрее; они достигли стадии неуязвимого головастика примерно за четыре дня, тогда как кладки местных ареалов заняли около пяти дней", - сказала ДеВоре.

Вдобавок инвазивные детеныши имели более «пластичную» или гибкую реакцию, чем детеныши естественного ареала, когда присутствовал головастик-каннибал; Птенцы из Австралии "с большей вероятностью могли чувствовать запах, когда поблизости есть каннибалы, и фактически ускоряли свое развитие в ответ", - отметила ДеВоре.

Хотя эти стратегии помогли детенышам выжить, они заплатили за это позже. Исследователи проверили 1190 головастиков на предмет выживаемости, развития, роста и пластичности и обнаружили, что те, которые развивались быстрее, как яйца и птенцы, чтобы избежать каннибализма, жили хуже и развивались медленнее на стадии головастика, чем головастики местного ареала, как выяснила команда.