Лягушки с шипами — это род ( Plectrohyla ) лягушек семейства Hylidae , встречающийся в Центральной Америке от южной Мексики через Гватемалу и северный Сальвадор до центрального и северного Гондураса. Серьезная ревизия Hylidae переместила в этот род еще 21 вид из рода Hyla . [1] Дополнительные виды, перемещенные в Plectrohyla , были идентифицированы как группа Hyla bistincta , также называемая группой Plectrohyla bistincta ; отдельная группа от исходной группы Plectrohyla guatemalensis . [2] Эта филогенетическая классификация была позже пересмотрена путем перемещения группы Plectrohyla bistincta из рода Plectrohyla в новый род под названием Sarcohyla . Тем временем группа Guatemalensis осталась в Plectrohyla . [3] Их называют шипопалыми из-за шипа на больших пальцах, который называется преполлексом. Название рода происходит от греческого слова plēktron («шпора») [4] и hyla (род, к которому он ранее относился).
К роду Plectrohyla относятся следующие виды :
Взрослые лягушки с шипами и пальцами имеют размер от 44 до 90 мм и имеют толстую железистую кожу. Окраска варьируется от оттенков зеленого, коричневого и красного. [5] Plectrohyla имеют увеличенный преполлекс, который представляет собой рудиментарный дополнительный палец рядом с большим пальцем и содержит острый выступающий шип. [5] Предчелюстная кость — это кость в передней части черепа, имеющая костный вырост, называемый крыловидным отростком, который выступает назад и разделяется на две ветви. [6] Вторичные половые признаки у самцов включают удлинение предчелюстных и верхнечелюстных зубов, а также отек верхней губы во время размножения. [5]
Род Plectrohyla населяет холодные ручьи и овраги горных и облачных лесов . [5] [7] Характеристики этих ручьев включают множество камней, расщелин, небольших водопадов и течение для поддержания уровня насыщения воды кислородом. [7] Виды Plectrohyla остаются возле этих ручьев круглый год, часто используя одни и те же расщелины скал для питания и размножения. [5] [7]
Во время копуляции проявляется наружное оплодотворение . Когда самка остропальцевой лягушки выпускает икру в воду, богатый самец оплодотворяет ее икру. [3] Подмышечное амплексус — это процесс, при котором самец располагается на спине самки, обхватывая руками тело самки, чтобы он мог оплодотворить яйцеклетки самки по мере их выхода. [5] Эти оплодотворенные яйца затем развиваются по краям и у основания места спаривания. [7]
Самцы лягушек с шипами и пальцами некоторых видов, таких как P. guatemalensis , часто кричат из расщелин между камнями ручьев. Они используют одно и то же место вдоль ручья в течение продолжительных периодов времени, где могут призывать самок, спариваться с самками и охранять свои оплодотворенные яйца. Вокализации самцов были записаны, [3] однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, используются ли вокализации для проявления агрессии по отношению к находящимся поблизости самцам. [7] Однако вокализация не является универсальной среди самцов этого рода, поскольку у P. Hartwegi отсутствуют голосовые мешки и голосовые щели. [8]
Исследования показывают, что самцы участвуют в боях между самцами, чтобы сохранить контроль над местами спаривания, расположенными в расщелинах между камнями, поскольку места спаривания, вероятно, являются ограничивающим ресурсом . [7] В этом бою можно использовать преполлекс, оставляющий шрамы на голове и передних конечностях самцов. У самок эти рубцы не наблюдаются. [5]
Лягушки Spikethumb размножаются в ручьях с помощью подмышечного амплексуса, и этот процесс может занять часы или дни. [5] [8] Самцы лягушек с шипами и пальцами демонстрируют два вторичных половых признака, которые используются во время размножения. К ним относятся опухшие верхние губы и длинные предчелюстные и верхнечелюстные зубы, выступающие за пределы губы. [9] Верхняя губа самок содержит обычные слизистые железы, и они отличаются от желез верхней губы самцов, которая в основном содержит специализированные слизистые железы, также называемые репродуктивными железами. [8] Обычные железы часто встречаются одинаково распределены по всему телу и отличаются от специализированных желез, которые расположены специально, часто для выполнения определенной функции. [10]
У Plectrohyla специализированные слизистые железы в губах самцов вырабатывают факторы, подобные предшественникам содефрина (SPF), которые действуют как аллогормоны. [8] Аллогормоны — это вещества, которые передаются напрямую от одного человека к другому, минуя специальные органы чувств, и могут оказывать различное воздействие на совокупление, включая повышение восприимчивости самок, подавление повторного спаривания и изменение хранения спермы у самок. [11] Самцы шипопалых лягушек доставляют аллогормоны посредством трамаутического спаривания, при котором самец прижимает опухшую верхнюю губу и выступающие предчелюстные и верхнечелюстные зубы к спине самки, оставляя царапины на спине самки. [5] Эти царапины обеспечивают прямую передачу аллогормона SPF в кровоток женщины, предотвращая его попадание в окружающую среду. [8] Они отличаются от феромонов , которые выделяются в окружающую среду и обнаруживаются специальными органами чувств . [12] При попадании в кровоток аллогормоны SPF сокращают продолжительность ухаживания, однако точное влияние аллогормонов SPF на физиологические и поведенческие изменения самок не установлено. [8] Сокращение продолжительности ухаживания снижает риск нападения хищников во время совокупления, повышая приспособленность. [8]
Этот копулятивный механизм напоминает состояние плетодонтидной саламандры, при которой самцы используют свои удлиненные зубы, чтобы почесать спину самок, чтобы доставить аллогормоны непосредственно из подбородочных желез на подбородке. [5] Эти аллогормоны повышают восприимчивость самок, что приводит к увеличению вероятности того, что самка примет сперму самца. [11]