stringtranslate.com

лягушка Дарвина

Лягушка Дарвина ( Rhinoderma darwinii ), также называемая южной лягушкой Дарвина [2] — вид чилийских/аргентинских лягушек семейства Rhinodermatidae . Она была обнаружена Чарльзом Дарвином во время его путешествия на корабле HMS Beagle [3] во время поездки в Чили. В 1841 году французский зоолог Андре Мари Констан Дюмериль и его помощник Габриэль Биброн описали и дали название лягушке Дарвина. Рацион R. darwinii в основном состоит из травоядных беспозвоночных. В настоящее время R. darwinii классифицируется Международным союзом охраны природы как находящийся под угрозой исчезновения вид .

Лягушка Дарвина наиболее известна своим уникальным методом высиживания. Самец будет способствовать развитию головастиков внутри своего голосового мешка . Такое высиживание самцом отличает лягушку Дарвина от других видов лягушек (поскольку единственная другая лягушка, которая имеет такое поведение, — это R. rufum , которая, возможно, вымерла).

Характеристики

Вид туловища с брюшной стороны

Размер

Лягушка Дарвина — небольшой вид с длиной от рыла до анального отверстия от 2,2 до 3,1 см (от 0,9 до 1,2 дюйма). Рыло вытянуто в мясистый хоботок, который придает голове треугольную форму. Конечности относительно длинные и тонкие. Передние лапы не имеют перепонок, но некоторые пальцы на задних лапах обычно имеют перепонки. [4]

Окраска

Верхние части этого вида окрашены в коричневый или зеленый цвет. Некоторые коричневые особи могут иметь слабо выраженные V-образные отметины на спине, иметь центральные верхние части, которые отчетливо светлее коричневых, чем бока, или иметь беловатые передние конечности. Самки, как правило, коричневые и, как правило, остаются на субстратах, которые соответствуют этому цвету. Самцы гораздо более изменчивы и встречаются на более широком диапазоне субстратов; в частности, высиживающие яйца самцы часто частично или полностью зеленые сверху. [5] Горло коричневатое, а остальная нижняя часть черная с большими белыми пятнами в узоре, который уникален для каждой особи. Было показано, что в неволе самцы R. darwinii меняют цвет. Эти лягушки, которые изначально были коричневыми, изменились на зеленые в течение года. Считается, что это изменение цвета связано с зеленым цветом среды, в которой содержались эти лягушки. [6]

Среда обитания и распространение

Лягушка Дарвина встречается в Чили и Аргентине . [7] R. darwinii в основном встречается в Вальдивийском умеренном дождевом лесу, который охватывает части Чили и Аргентины. В Чили его ареал простирается от провинции Консепсьон до провинции Палена , а в Аргентине — от провинции Неукен до провинции Рио-Негро . Он встречается на полянах и в лесных массивах на высоте примерно до 1100 м (3600 футов) над уровнем моря, на болотах и ​​вблизи медленно текущих ручьев, а также в различных типах растительности. Похоже, что смесь лугов, мшистых участков, грубого древесного мусора и молодых деревьев и кустарников в зрелом местном лесу обеспечивает его оптимальные требования к среде обитания. Короткая растительность увеличивает удержание воды, одновременно снижая температуру почвы и обеспечивая укрытие от хищников. Популяция раздроблена, и эта лягушка имеет плохую способность к расселению.

Вальдивий (их типичная среда обитания) сокращается на севере из-за расширения сельскохозяйственных угодий сосны и эвкалипта. Это уничтожает часть среды обитания R. darwinii и вытесняет их на юг. Южный вальдивий более защищен и подходит для обитания R. darwinii .  

Модели распространения видов, ограниченные дисперсией, показали сокращение до 40% среды обитания R. darwinii в период с 1970 по 2010 год. Ожидается, что среда обитания R. darwinii в ближайшие годы увеличится. Однако эта новая среда обитания вряд ли будет заселена R. darwinii из-за его неспособности перемещаться в эти новые среды обитания.

Изменение климата также, как ожидается, сыграет роль в доступности среды обитания R. darwinii . В ближайшие десятилетия ожидается, что распространение R. darwinii сократится до 56%. Это означает, что в будущем R. darwinii будет более локализован в определенных средах обитания. Популяции R. darwinii особенно подвержены ущербу из-за лесных пожаров. Используя модели изменения климата, ожидается, что лесные пожары будут увеличиваться с огромной скоростью, что негативно скажется на среде обитания R. darwinii . [8]

Сохранение

Популяция лягушки Дарвина значительно сократилась из-за потери среды обитания и деградации, в основном из-за преобразования местных лесов в плантации деревьев .

С 2018 года вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения в Красном списке МСОП . Исследование 2013 года сообщило о результатах обследования популяции, проведенного в 2008–2012 годах, которое обнаружило вид всего в 36 из 223 ранее зарегистрированных мест обитания с небольшими популяциями на этих участках. Недавнее изменение его категории сохранения в МСОП с уязвимого на находящийся под угрозой исчезновения возникло в результате семинара по переоценке амфибий в Чили для Красного списка (Soto-Azat et al., 2015). Обоснование его текущей категории обусловлено его ограниченной площадью обитания (оценивается в 264 км2), серьезной фрагментацией его популяции и продолжающимся сокращением.

С октября 2021 года R. darwinii классифицируется как критически истощенный по оценке зеленого статуса МСОП . Было установлено, что выживание вида в значительной степени зависит от природоохранных мероприятий, а его потенциал восстановления высок. [9]

Усилия по сохранению

В связи с сокращением численности этого вида в дикой природе в качестве меры предосторожности были созданы колонии в неволе в двух зоопарках Чили: Национальном зоопарке (в сотрудничестве с Ботаническим садом Атланты , США ) и зоопарке Консепсьона (в сотрудничестве с Университетом Консепсьона и Лейпцигским зоопарком , Германия ).

В 2017 году Группа специалистов по амфибиям IUCN SSC сформировала Двустороннюю стратегию сохранения, которая объединила 30 разных стран. Цель этой группы — изучить R. darwinii с целью улучшения усилий по сохранению. Группа подробно описывает уникальные характеристики (вынашивание потомства во рту) как одно из обоснований для этих усиленных усилий по сохранению. Цель группы — понять ключевые аспекты информации, связанной с R. darwinii, к 2028 году.

Диета

Рацион R. darwinii состоит из детритоядных, травоядных и плотоядных беспозвоночных. Было замечено, что он потребляет каждый тип беспозвоночных в процентном соотношении, соответствующем их распространенности в окружающей среде. Процент, в котором потребляются плотоядные беспозвоночные, ниже, чем травоядные или детритоядные беспозвоночные. Эту разницу можно объяснить тем, что пауки являются преобладающим типом плотоядных беспозвоночных, с которыми сталкивается R. darwinii . Эти пауки способны эффективно избегать хищничества R. darwinii благодаря своей способности уклоняться.

В местах обитания R. darwinii , по-видимому, наблюдается относительно высокий процент травоядных беспозвоночных. Это может означать, что R. darwinii ищет среду с обогащенными травоядными беспозвоночными в качестве источника пищи. [10]

Стиль хищничества Rhinoderma darwinii характеризуется как «сидеть и ждать». Этот метод, по-видимому, экономит энергию и позволяет R. darwinii эффективно уклоняться от хищников .

Репродукция

Самец R. darwinii будет издавать звуки, чтобы привлечь самок в попытке спариться. Было даже показано, что самец R. darwinii будет издавать звуки, когда высиживает потомство. R. darwinii используют нелинейные вокальные феномены (НЛП) для привлечения самок и общения с ними. Было показано, что у лягушки Дарвина есть различные модели спаривания, основанные на популяции и размере тела. Необходимо провести больше исследований, чтобы более подробно изучить спаривание R. darwinii . [11]

Большинство зеленых особей — это самцы, вынашивающие потомство [12]

Однако самцов, вынашивающих потомство, не наблюдалось и при совокуплении с самками.

Кроме того, самки обычно откладывают 4-10 яиц за раз. Самцы могут высиживать 5-8 головастиков за раз. В некоторых случаях самка R. darwinii может откладывать до сорока яиц в одной подстилке из листьев .

Родительская забота

Примерно через 3–4 недели самец замечает, что развивающиеся эмбрионы начинают двигаться, а затем он проглатывает икру и удерживает ее в своем голосовом мешке. Большинство самцов, высиживающих икру, имеют зеленый цвет. Икра вылупляется примерно через 3 дня, и отец продолжает носить головастиков в своем голосовом мешке, где они питаются желтками и выделениями, вырабатываемыми стенкой мешка, до метаморфоза . Считалось, что через 6 недель после проглатывания головастика взрослый самец не потребляет пищу. Однако в 1888 году Дж. Б. Хоус препарировал высиживающего самца R. darwinii и обнаружил в его желудке жуков и мух. Толстая кишка взрослого самца также напоминала толстую кишку нормальной особи. Он пришел к выводу, что «этот необычный отцовский инстинкт не приводит к такому самоотречению». После этого маленькие лягушки выпрыгивают изо рта самца и рассеиваются.

В неволе родители R. darwinii , как было замечено, оставляют икру без присмотра примерно на 3 недели (некоторые самцы R. darwinii охраняют икру в течение этих 3 недель). Кроме того, было показано, что самцы в неволе демонстрируют поведение всех родителей . Было показано, что приемные самцы занимают оборонительную позицию в отношении икры (защита от откладывания яиц). Они заходят так далеко, что защищают икру от родного отца икры и впоследствии высиживают родственников других самцов. В одном эксперименте приемный отец проглотил 8 головастиков, и после завершения высиживания приемный отец произвел 2 лягушек. Это означает, что процесс метаморфоза не является на 100% эффективным. Это наблюдение согласуется с исследованиями, и существуют некоторые предлагаемые объяснения поведения всех родителей, которое особенно редко встречается среди амфибий. [13]

Были предложены две гипотезы такого поведения:

Возможные гипотезы о приемном высиживании

  1. Первая гипотеза заключается в том, что приемные отцы могут улучшить свои навыки высиживания, практикуясь. Улучшенные навыки высиживания приведут к тому, что самцы смогут передавать больше своих генов следующему поколению.
  2. Вторая гипотеза заключается в том, что приемные отцы могут демонстрировать, что у них был прошлый успех в размножении, высиживая головастиков, которые им не принадлежат. Это означает, что эти приемные отцы надеются, что будущие партнеры увидят, как они высиживают, и с большей вероятностью будут спариваться с ними.

Эти гипотезы предполагают, что у самцов, вынашивающих чужое потомство, есть определенные преимущества.

Возможные гипотезы потери головастиков при метаморфозе

Потеря некоторых головастиков при метаморфозе из головастика в лягушку является уникальной особенностью R. darwinii . Это наблюдение, вероятно, объясняется следующими гипотезами:

  1. Головастики, которые не выжили, были превращены в пищу для приемного самца, и он их переварил. [13]
  2. Головастики погибли в голосовом мешке приемного самца. Питательные вещества из этих мертвых головастиков служили пищей для выживших головастиков, занимающих голосовой мешок приемного самца. Это явление, когда один эмбрион потребляет другого, называется адельфофагией. Голосовой мешок R. darwinii, по-видимому, не имеет надлежащей структуры для облегчения адельфофагии, и поэтому это предложение вряд ли объясняет наблюдаемый неполный метаморфоз. [13]

R. darwinii демонстрируют редкое поведение в плане территориальности и родительской заботы. У видов бесхвостых амфибий родительская забота и территориальность положительно связаны. У R. darwinii наблюдается высокая родительская забота из-за проглатывания головастиков отцами. Однако у этих самцов R. darwinii наблюдается низкая территориальность . Фактически, ни самки, ни самцы R. darwinii не были замечены в охране яиц. Эти наблюдения за R. darwinii были использованы для дальнейшего развития связи между территориальностью и родительской заботой путем установления роли защиты от откладки яиц. Эти наблюдения предполагают, что бесхвостые амфибии будут демонстрировать территориальность с родительской заботой, если они будут защищать места откладки яиц. [14]

Угрозы

Было показано, что Rhinoderma darwinii очень восприимчива к инфекции Batrachochytrium dendrobatidis . [15] Заболевание амфибий хитридиомикоз , вызываемое грибковой инфекцией Batrachochytrium dendrobatidis , также является вероятным фактором.

Rhinoderma darwinii, по-видимому, меньше подвержена хитридиомикозу по сравнению с другими амфибиями. Однако хитридиомикоз все еще может инфицировать и убивать R. darwinii . Предыдущие исследования подтвердили идею о том, что хитридиомикоз может быть в некоторой степени ответственен за сокращение популяций R. darwinii, наблюдаемое в Чили и Аргентине. [16]

В последние годы исследования показали, что R. darwinii показали различия в инфицировании Batrachochytrium dendrobatidis в разных популяциях. В популяциях с высокими показателями инфицирования Bd наблюдаются более высокие темпы роста популяции. Аналогично, в популяциях с низкими показателями инфицирования Bd наблюдаются более низкие темпы роста популяции. Популяции с более высокими показателями инфицирования Bd, по-видимому, имеют самые высокие показатели воспроизводства. Это означает, что даже несмотря на то, что многие особи умирают от инфекции Bd, рождается больше особей. Существует положительная связь между уровнем инфицирования Bd и числом молодых особей для R. darwinii . [17]

Эта странная особенность инфекции Bd и роста популяции R. darwinii побудила к дальнейшему исследованию. Объяснение этого наблюдения называется гипотезой «пластичности, вызванной паразитами». Эта гипотеза гласит, что особи будут тратить больше ресурсов на воспроизводство, а не на выживание. Эта повышенная преданность воспроизводству происходит в течение одного поколения. Эта пластичность выгодна для инфицированной особи, потому что в какой-то момент инфекция возьмет верх, поэтому до этого момента особь будет пытаться иметь как можно больше потомков. [18]

Использование в исследованиях

Rhinoderma darwinii использовались для изучения вариаций размеров тела пойнтермальных животных. Предыдущие исследования подтвердили гипотезу о том, что более крупные размеры тела связаны с более высокой сезонностью из-за идеи, называемой устойчивостью к голоданию. Устойчивость к голоданию — это идея о том, что чем больше размер пойнтермального животного, тем меньше вероятность того, что оно «голодает», поскольку оно может использовать массу своего тела в качестве топлива.

Однако работа, проделанная на R. darwinii , подтверждает другую гипотезу. Название гипотезы, поддержанной экспериментом, который показывает, что большая сезонность приводит к более длительным периодам времени на холоде, называется гипотезой гибернации. Эти животные на холоде, вероятно, впадают в спячку, и в состоянии спячки у них будет более низкая базальная скорость метаболизма. Это приведет к меньшему количеству затрачиваемой энергии, и, таким образом, будет потеряно меньше массы тела эктотерма. Это объяснение предлагает альтернативу гипотезе устойчивости к голоданию. [19]

Rhinoderma darwinii, по-видимому, были выбраны для этого исследования из-за их широкого распространения в местах обитания, в которых они обитают. Это позволяет исследователям изучать один и тот же вид в разных климатических условиях, что является важным аспектом для того, чтобы делать заявления о связи между размером тела и сезонностью/климатом. [19]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Группа специалистов по амфибиям IUCN SSC (2018). "Rhinoderma darwinii". Красный список исчезающих видов IUCN . 2018 : e.T19513A79809372. doi : 10.2305/IUCN.UK.2018-1.RLTS.T19513A79809372.en . Получено 20 ноября 2021 г.
  2. ^ Сото-Азат, Клаудио; Валенсуэла-Санчес, Андрес; Кларк, Барри Т.; Буссе, Клаус; Ортис, Хуан Карлос; Барриентос, Карлос; Каннингем, Эндрю А. (2013). «Приводит ли хитридиомикоз лягушек Дарвина к вымиранию?». PLOS ONE . 8 (11): e79862. doi : 10.1371/journal.pone.0079862 . ISSN  1932-6203. PMC 3835940. PMID 24278196  . 
  3. ^ Белл, Томас (1843). Чарльз Дарвин (ред.). Зоология путешествия HMS Beagle, часть V: Рептилии. Лондон: Smith, Elder and Co. стр. 48. Получено 1 декабря 2013 г.
  4. ^ Фрэн Сандмейер; Келли Уиттакер (8 сентября 2008 г.). "Rhinoderma darwinii". AmphibiaWeb . Получено 6 декабря 2013 г. .
  5. ^ Бурк, Дж.; К. Буссе; Т.К.М. Баккер (2011). «Половые различия в полиморфной окраске тела и дорсальном рисунке у лягушек Дарвина (Rhinoderma darwinii)». Herpetological Journal . 21 : 227–234.
  6. ^ Бурк, Джохара; Барриентос, Карлос; Ортис, Хуан К.; Буссе, Клаус; Бёме, Вольфганг; Баккер, Тео CM (1 ноября 2011 г.). «Изменение цвета лягушек Дарвина (Rhinoderma darwinii, Duméril и Bibron, 1841) (Anura: Rhinodermatidae)». Журнал естественной истории . 45 (43–44): 2661–2668. дои : 10.1080/00222933.2011.597885. ISSN  0022-2933. S2CID  86675653.
  7. ^ Сото-Азат, Клаудио; Валенсуэла-Санчес, Андрес; Коллен, Бен; Роуклифф, Дж. Маркус; Велозу, Альберто; Каннингем, Эндрю А. (12 июня 2013 г.). «Сокращение численности населения и вымирание дарвиновских лягушек». ПЛОС ОДИН . 8 (6): e66957. дои : 10.1371/journal.pone.0066957 . ISSN  1932-6203. ПМЦ 3680453 . ПМИД  23776705. 
  8. ^ Азат, Клаудио; Валенсуэла-Санчес, Андрес; Дельгадо, Соледад; Каннингем, Эндрю А.; Альварадо-Рыбак, Марио; Бурк, Джохара; Брионес, Рауль; Кабеса, Освальдо; Кастро-Карраско, Камила; Шарье, Андрес; Корреа, Клаудио; Крамп, Марта Л.; Куэвас, Сезар К.; Маза, Мариано де ла; Диас-Видаль, Сандра (май 2021 г.). «Флагман сохранения лесов умеренного пояса Австралии: план действий по сохранению дарвиновских лягушек объединяет ключевые заинтересованные стороны». Орикс . 55 (3): 356–363. дои : 10.1017/S0030605319001236 . hdl : 11336/143248 . ISSN  0030-6053. S2CID  225597104.
  9. ^ Группа специалистов по амфибиям IUCN SSC. 2018. Rhinoderma darwinii. Красный список исчезающих видов IUCN 2018: e.T19513A79809372. doi :10.2305/IUCN.UK.2018-1.RLTS.T19513A79809372.en. Доступно 14 октября 2022 г.
  10. ^ Molina-Burgos, BE; Valenzuela-Sánchez, A.; Alvarado-Rybak, M.; Klarian, S.; Soto-Azat, C. (2018). «Трофическая экология исчезающей лягушки Дарвина, выведенная с помощью стабильных изотопов». Endangered Species Research . 36 : 269–278. doi : 10.3354/esr00906 . S2CID  59472904.
  11. ^ Серрано, Хосе М.; Пенна, Марио; Сото-Азат, Клаудио (2 сентября 2020 г.). «Индивидуальная и популяционная изменчивость линейных и нелинейных компонентов рекламного сигнала лягушки Дарвина (Rhinoderma darwinii)». Биоакустика . 29 (5): 572–589. doi :10.1080/09524622.2019.1631214. ISSN  0952-4622. S2CID  198252866.
  12. ^ Бурк, Дж.; К. Буссе; Т.К.М. Баккер (2011). «Половые различия в полиморфной окраске тела и дорсальном рисунке у лягушек Дарвина (Rhinoderma darwinii)». Herpetological Journal . 21 : 227–234.
  13. ^ abc "X-MOL". en.x-mol.com . Получено 12 октября 2022 г. .
  14. ^ Валенсуэла-Санчес, А.; Хардинг, Г.; Каннингем, А.А.; Чиргвин, К.; Сото-Азат, К. (декабрь 2014 г.). «Ареал обитания и социальный анализ у лягушки, вынашивающей детенышей во рту: проверка сосуществования отцовской заботы и территориальности самца». Журнал зоологии . 294 (4): 215–223. doi :10.1111/jzo.12165. ISSN  0952-8369.
  15. ^ Валенсуэла-Санчес, Андрес; Азат, Клаудио; Каннингем, Эндрю А.; Дельгадо, Соледад; Бачигалупе, Леонардо Д.; Бельтран, Хайме; Серрано, Хосе М.; Сентенак, Хьюго; Хаддоу, Наташа; Толедо, Вероника; Шмидт, Бенедикт Р.; Каюэла, Хьюго (февраль 2022 г.). «Межпопуляционные различия в репродуктивных усилиях самцов определяют динамику популяции хозяина, подвергшегося воздействию нового грибкового патогена». Журнал экологии животных . 91 (2): 308–319. дои : 10.1111/1365-2656.13603. ISSN  0021-8790. PMID  34704260. S2CID  239999782.
  16. ^ Сото-Азат, Клаудио; Валенсуэла-Санчес, Андрес; Кларк, Барри Т.; Буссе, Клаус; Ортис, Хуан Карлос; Барриентос, Карлос; Каннингем, Эндрю А. (20 ноября 2013 г.). «Приводит ли хитридиомикоз лягушек Дарвина к вымиранию?». PLOS ONE . 8 (11): e79862. doi : 10.1371/journal.pone.0079862 . ISSN  1932-6203. PMC 3835940. PMID 24278196  . 
  17. ^ Валенсуэла-Санчес, Андрес; Азат, Клаудио; Каннингем, Эндрю А.; Дельгадо, Соледад; Басигалупе, Леонардо Д.; Бельтран, Хайме; Серрано, Хосе М.; Сентенак, Хьюго; Хаддоу, Наташа; Толедо, Вероника; Шмидт, Бенедикт Р.; Каюэла, Хьюго (февраль 2022 г.). «Межпопуляционные различия в репродуктивных усилиях самцов определяют динамику популяции хозяина, подвергшегося воздействию нового грибкового патогена». Журнал экологии животных . 91 (2): 308–319. дои : 10.1111/1365-2656.13603. ISSN  1365-2656. PMID  34704260. S2CID  239999782.
  18. ^ Харди, Беннетт М.; Мутс, Эрин; Кунс, Дэвид Н. (февраль 2022 г.). «Контекстно-зависимые изменения в устойчивости популяций хозяев перед лицом болезни». Журнал экологии животных . 91 (2): 282–286. doi :10.1111/1365-2656.13654. ISSN  0021-8790. PMID  35112351. S2CID  246486837.
  19. ^ ab Валенсуэла-Санчес, Андрес; Каннингем, Эндрю А.; Сото-Азат, Клаудио (23 декабря 2015 г.). «Географические вариации размеров тела у эктотермных животных: влияние сезонности на бесхвостых амфибий из южных умеренных лесов». Frontiers in Zoology . 12 (1): 37. doi : 10.1186/s12983-015-0132-y . ISSN  1742-9994. PMC 4690379. PMID 26705403  . 

Источники

Внешние ссылки