stringtranslate.com

Северная лягушка-сверчок

Северная лягушка-сверчок ( Acris crepitans ) — вид небольших гибридных лягушек, обитающих в Соединенных Штатах и ​​северо-восточной Мексике . Эти лягушки в основном серого, зеленого и коричневого цвета с пятнистыми узорами. У многих из них есть коричневая или оранжевая полоса по центру спины и треугольная отметина на макушке головы. [2] Несмотря на то, что они являются членами семейства древесных лягушек, они не ведут древесный образ жизни. Эти лягушки предпочитают места обитания вблизи краев медленно текущих водоемов и в непосредственной близости от укрытий, таких как камни. [3] У них есть два признанных подвида : A. c. crepitans и A. c. paludicola .

Описание

Северная лягушка-сверчок — одно из трех самых маленьких позвоночных в Северной Америке, длиной от 19 до 38 мм (0,75–1,50 дюйма). У них есть выступающая тупая сопля. [4] Окраска ее спины сильно варьируется и включает в себя серые, зеленые и коричневые цвета, часто в виде нерегулярных пятнистых узоров. Полосы спины различаются по яркости и оттенку и не присутствуют до тех пор, пока не произойдет метаморфоз. [5] Один биолог из Нью-Йорка выделил шесть различных цветовых морф и четыре морфы узора, а также несколько переходов между ними. [6] Обычно на ногах есть темные полосы и белая полоса от глаза до основания передней ноги. Кожа имеет бугристую текстуру. Она очень похожа на южную лягушку-сверчка, Acris gryllus , обитающую на юго-восточной прибрежной равнине США, но с некоторым перекрытием вдоль линии падения . У южной лягушки-сверчка ноги длиннее, на задних лапах меньше перепонок, а морда более заостренная, хотя северные лягушки-сверчки были замечены с мордами, неотличимыми от морд южных видов, [7] а отметины на задней части бедра, как правило, более резко выражены, чем у северной лягушки-сверчка, [8] хотя биологи зарегистрировали северных лягушек-сверчков на северных окраинах их ареала с чрезвычайно острыми задними полосами на ногах. У северных лягушек-сверчков нет подушечек пальцев. [2] Эта лягушка активна в течение большей части года, при этом активность значительно снижается в декабре и возобновляется примерно в середине марта. [9]

Среда обитания и распространение

Сверчковые лягушки предпочитают края медленно текущих, постоянных водоемов. Они предпочитают открытые, мелкие воды с обилием водной растительности. [10] Взрослые особи живут в умеренных условиях, в то время как головастики живут в мелководных пресноводных местообитаниях с различной температурой. [11] Большие группы их часто можно встретить вместе вдоль илистых берегов мелких ручьев, особенно во время предмиграционного скопления. Было замечено, что северная сверчковая лягушка зимует на возвышенностях, часто на значительном расстоянии от воды. Учитывая их небольшой размер и большое отношение поверхности к объему, неудивительно, что этот вид использует микроместообитания. Существуют различные факторы, которые влияют на выбор места микроместообитания для этого вида: температура, близость к воде, доступность укрытия и т. д. [12]

Географическое распределение

Сохранение

Такие лягушки, как A. crepitans, важны как индикатор здоровья водно-болотных угодий и общего качества окружающей среды в районах их обитания.

Видообразование

Род Acris состоит из двух видов: A. crepitans и A. gryllus . [13]

Северная и южная лягушка-сверчок

У южной лягушки-сверчка более длинные ноги, с меньшим количеством перепонок на задних лапах и более заостренной мордой, хотя северные лягушки-сверчки были замечены с мордами, неотличимыми от морд южных видов, [8] а отметины на задней части бедра, как правило, более резко выражены, чем у северной лягушки-сверчка, [7] хотя биологи зарегистрировали северных лягушек-сверчков на северных окраинах их ареала с чрезвычайно острыми задними полосами на ногах. По сравнению со своим южным аналогом, A. Crepitans является более сильным пловцом из-за более полной перепонки на лапах. Кроме того, она реже прыгает по поверхности воды, чем южная лягушка-сверчок. [14] Северные лягушки-сверчки в Миссисипи живут на открытых илистых отмелях, кричат ​​далеко от берега и быстро ныряют в воду, если их потревожить. Южные лягушки-сверчки обитают в низкой растительности у берегов, кричат ​​у берега и скрываются в растительности и быстро возвращаются на сушу, когда их загоняют в воду. [14]

Подвиды

Диета

Рацион северных сверчковых лягушек тесно связан с тем, что в изобилии и доступно. Наиболее распространенными надземными беспозвоночными являются двукрылые, равнокрылые и пауки. Сверчковые лягушки потребляют больше наземной добычи, но такая добыча составляет меньший объем потребляемой пищи. Более крупные лягушки потребляют добычу большей длины: меньше муравьев, ногохвосток, клещей и больше цикад, стрекоз, бабочек, моли, кузнечиков, сверчков. Сверчковые лягушки обычно мало питаются водными видами. Исследование содержимого желудков 279 A. crepitan показало, что наземная добыча состоит из 45,6% добычи и 20,7% объема желудка, надземная добыча состоит из 33% добычи и 38,7% объема, а водная добыча состоит из 3,2% добычи и 5,0% объема, а остальная часть приходится на неопознанную добычу и не являющиеся добычей предметы. [15]

Спаривание

Размножение обычно происходит с конца весны до лета (с мая по август). [9] Самцы издают звуки с надводной растительности, издавая пронзительный, короткий, похожий на гальку звук, который повторяется с возрастающей частотой. Если в одном конкретном районе много самцов, они изменяют свои звуки, чтобы увеличить свои шансы найти себе пару. [16] Звук напоминает стук камешков друг о друга, очень похожий на стук сверчка, отсюда и название. Эти щелчкоподобные импульсы объединяются в звуки, и звуки повторяются в группах. Звуки увеличиваются по количеству импульсов и отмечают длительность от начала до конца группы звуков. [17]

За раз откладывается одно яйцо, обычно прикрепляемое к части растительности. Головастики размером 14 миллиметров (0,55 дюйма) вылупляются всего через несколько дней и проходят метаморфоз ранней осенью. Зрелости обычно достигают менее чем за год.

Яйца Acris crepitans

Производство мужских криков

Почти все самцы лягушек издают уникальный звук, призванный привлекать самок. Эти звуки определяются уникальными акустическими характеристиками, чтобы привлекать самок того же вида. У лягушек слуховые звуки производятся в результате взаимодействия между структурой гортани (иначе известной как голосовой аппарат), голосовым трактом и хрящами, которые контролируют поток воздуха из легких. Звук производится, когда воздух попадает на голосовые связки, заставляя их вибрировать. Частота звука определяется давлением воздушного потока через гортань, а также характеристиками голосовых связок, такими как размер и масса. Движения различных мышц в горле и животе могут создавать пульсирующий звук. [18]

Используя длину носового отверстия в качестве индикатора размера тела, исследователи обнаружили, что более длинная длина носового отверстия соответствовала более низкочастотному звуку и более низкой частоте пульса, а также меньшему количеству пульса в целом. Производство низкочастотных звуков можно объяснить более медленными движениями более крупных физиологических структур. Высокочастотные звуки, как было отмечено, имели более короткую продолжительность и более высокую частоту пульса. Другие результаты этого исследования самцов Acris crepitans , которые, возможно, дают представление о звуках лягушек в целом, включают взаимосвязь между физической анатомией и слуховыми характеристиками. Больший объем среднего уха соответствовал более длительной продолжительности звука, а количество импульсов в звуках показало значительную отрицательную связь с объемами черпаловидного хряща, голосовой связки и мышц-констрикторов. Частота пульса также коррелирует с объемами голосовых связок, базального хряща и мышц-констрикторов, но не с объемами черпаловидного хряща или мышц-дилататоров. [18]

Интересно, что крики северной сверчковой лягушки напоминают крики рода Bufo , хотя два типа лягушек не являются близко связанными филогенетически. Таким образом, предполагается, что вокальные механизмы двух лягушек работают одинаково. [18]

Различия в мужском зове

Было обнаружено, что звуки в начале группы звуков изменяются независимо от звуков из середины и конца группы звуков. Исследователи обнаружили, что расстояние до ближайшего соседа, измеренное через уровень звукового давления соседних звуков, оказывает наибольшее влияние на вариации в звуках самцов. Кроме того, поведение звуков значительно меняется во время агрессивных столкновений. [19]

Предпочтение самок мужским звонкам

Амфибийный сосочек и базилярный сосочек ушей северной сверчковой лягушки настроены или чувствительны к разным частотам; амфибийный сосочек более чувствителен к более низким частотам, в то время как базилярный сосочек более чувствителен к более высоким частотам. Оба сосочка более чувствительны к частотам конспецифичных звуков, чем к частотам звуков других видов. Лягушки одного вида обычно предпочитают местные звуки, которые являются звуками других лягушек, расположенных географически близко. Одно исследование показало, что настройка базилярного сосочка различается у самок северной сверчковой лягушки из трех разных популяций (Бастроп, Остин, Индиана), причем у лягушек Бастропа самая высокая настройка, а у лягушек Остина — самая низкая. Дальнейшие тесты показали, что некоторые популяции отдают предпочтение местным, а не иностранным звукам, в то время как другие популяции предпочитают иностранные звуки, а некоторые вообще не отдают предпочтения. Однако, если есть предпочтение по типу звука, самки обычно предпочитают более низкочастотные звуки. Кажется, есть разумное объяснение такому предпочтению, поскольку более крупные самцы издают более низкочастотные звуки. Влечение к более крупным самцам выгодно, поскольку более крупные самцы оплодотворяют больше самок. Более конкретно, более крупные самки более чувствительны и предпочитают более низкие частоты, в то время как более мелкие самки предпочитают более высокие частоты. [17]

Тактика спаривания самцов

Подчиненные самцы, которые недавно созрели и не могут эффективно конкурировать с доминирующими моделями поведения самцов, используют альтернативные тактики спаривания, такие как спутниковое поведение. Тактика спутникового поведения заключается в перехвате и спаривании с самками, направляющимися к другим зовущим самцам. Интересно, что частота этой тактики не связана с размером самцов. [20]

Другие виды гибридов, такие как H. cinerea, переключаются с крика на спутник в непосредственной близости от других самцов с сильным криком. Исследование показало, что A. crepitans гораздо реже меняют тактику, что можно объяснить общей меньшей встречаемостью самцов-сателлитов, меньшим риском нападения хищников или более низким показателем успешности спаривания для самцов-сателлитов этого вида. [20]

Биологические репродуктивные модели

Запасы липидов как у самцов, так и у самок ниже в период размножения, чем в периоды, когда размножение не происходит (до размножения, после размножения, после спячки). Наблюдение за вскрытыми желудками самцов показывает, что питание минимально или отсутствует в период размножения. Поскольку питание сокращается, самцы усваивают больше липидов в этот период. Более низкие запасы липидов у самок можно объяснить увеличением размера яичников в период размножения. [9]

Хищники

На северных лягушек-сверчков охотятся многие виды, включая птиц , рыб и других лягушек. Чтобы спастись от хищников, они способны прыгать на высоту до 3 футов за один прыжок и являются отличными пловцами. Было обнаружено, что не только температура, но и гидратация также влияет на то, как далеко эти лягушки могут прыгать. Считается, что гидратация при более высокой температуре позволяет им прыгать дальше и выше. [21]

Физиология

Ориентация по солнечному компасу

Многие животные могут ориентироваться, используя солнце в качестве компаса в сочетании с внутренними часами, обеспечивающими чувство времени, что известно как ориентация по солнечному компасу. Другие ориентиры, используемые лягушками-сверчками, включают луну и звезды. Acris crepitans и A. gryllus , обе лягушки-сверчки, как было замечено, демонстрируют схожие механизмы ориентации, а именно концепцию оси Y. Ось Y является опорной осью, установленной сушей и водой. Лягушкам требуется информация о положении на берегу, прямой вид на небесный ориентир и чувство времени для успешного использования ориентации по оси Y в течение дня. [14]

Определение пола

Многочисленные факторы окружающей среды были связаны с определением пола у амфибий, включая температуру, pH и присутствие чужеродных химических веществ, которые влияют на гонады. Исследование, наблюдавшее за северными лягушками-сверчками в средах, загрязненных органохлоридами, пришло к выводу, что участки, загрязненные точечным полихлорированным бифенилом (ПХБ) и полихлорированным дибензофураном (ПХДФ), были в значительной степени связаны с изменением соотношения полов: на загрязненных участках было больше самцов по сравнению с контрольными прудами, что предполагает, что органохлорированные соединения могут влиять на половую дифференциацию лягушек-сверчков. Например, то же исследование показало, что в некоторых частях Иллинойса, которые более индустриализированы и имеют органохлорированные пептиды, была большая доля интерсексуальных лягушек. В случае Иллинойса это было на северо-востоке. Однако более экологически чистые регионы, такие как южный Иллинойс, имели более разнообразную популяцию лягушек. [22]

Иммунология против репродукции

Метаболические ресурсы распределяются по разным физиологическим системам. Количество распределения может меняться в зависимости от изменения внешних условий и, следовательно, внутренних потребностей. [23] Было проведено много исследований, чтобы продемонстрировать баланс ресурсов между иммунитетом и воспроизводством, включая Acris crepitans . [24] Самцов северных сверчковых лягушек отлавливали на пике сезона размножения и вводили им клетки крови овец, чтобы вызвать иммунный ответ. Исследователи обнаружили, что диаметр семенной кисты, глубина зародышевого эпителия и гонадосоматический индекс были меньше у самцов, которым делали инъекции, по сравнению с самцами, которым делали инъекции физиологического раствора (контроль), а также с их неинъецированными аналогами. Это говорит о том, что выработка спермы снижается при иммунологическом стрессе. В более общем и важном смысле, эти результаты показывают, что инвестиции ресурсов в воспроизводство уменьшаются, поскольку больше ресурсов должно быть выделено иммунной системе в иммунологически сложных условиях. [24]

Терморегуляция

Северные лягушки-сверчки ведут дневной образ жизни и, как правило, активны большую часть года, за исключением середины зимы в северных районах, когда вода замерзает. Они устойчивы к замерзанию, поэтому в зимние месяцы они остаются под землей около поверхности, чтобы противостоять замерзанию. Отдельные особи могут увеличивать концентрацию жидкостей в организме, чтобы понизить свои точки замерзания, что делает их устойчивыми к переохлаждению и замерзанию при температуре вспышки. [21]

Морфология

Acris crepitans морфологически уникальны среди лягушек-гилид из-за их необычно малого размера, а также их бугристой кожи, которая на самом деле не наблюдается в семействе Hylidae. [25] Длина рыльцевого отверстия в 20 мм отмечает половую зрелость. Самки немного крупнее самцов и могут достигать максимальной длины рыльцевого отверстия в 38 мм. Общий небольшой размер северной сверчковой лягушки и ограниченное окостенение черепа предполагают миниатюризацию этого вида. Миниатюризация, или эволюция меньшего размера тела, из-за изменений в анатомии, физиологии, жизненном цикле и поведении с течением времени. Для этого вида необходимость быстрого достижения половой зрелости может объяснить его миниатюризацию; лягушки вырастают на 12–26 мм в течение нескольких месяцев в рамках подготовки к сезону размножения. [13]

Черепные хрящи этих лягушек очень минерализованы кальцием, который укрепляет хрящ по мере того, как лягушки развиваются во взрослую жизнь. У этих лягушек маленькие, тонкие и длинные носовые кости, что соответствует тому, что они являются небольшими бесхвостыми. Носовые кости имеют треугольную форму. Другие скелетные аномалии A. crepitans включают боковую асимметрию в развитии сошниковых зубов и парасфеноидных крыльев, а также опухолевидный рост на бедренной кости. [13]

Было выдвинуто несколько гипотез в попытке объяснить наблюдаемые аномалии у этой лягушки: небольшие скелетные деформации, обычно присутствующие в большом количестве у этого вида, стресс, вызванный фрагментацией среды обитания , или загрязнение окружающей среды. [13]

Acris crepitans blanchardi

Ссылки

  1. ^ Джеффри Хаммерсон, Джорджина Сантос-Баррера, Дон Черч (2004). «Акрис крепитанс». Красный список исчезающих видов МСОП . 2004 : e.T55286A11272584. doi : 10.2305/IUCN.UK.2004.RLTS.T55286A11272584.en . Проверено 19 ноября 2021 г.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ ab "Профиль вида: Северная сверчковая лягушка (Acris crepitans) | Герпетология SREL". srelherp.uga.edu . Получено 22.04.2023 .
  3. ^ Смит, Джеффри Р.; Тодд, Адам; Реттиг, Джессика Э.; Нельсон, Фрэнк (2003). «Выбор микросреды обитания северными сверчковыми лягушками (Acris crepitans) вдоль западно-центрального ручья Миссури: полевые и экспериментальные наблюдения». Журнал герпетологии . 37 (2): 383–385. doi :10.1670/0022-1511(2003)037[0383:MSBNCF]2.0.CO;2. ISSN  0022-1511. JSTOR  1566156. S2CID  85962268.
  4. ^ МакКаллум, Малкольм Л. (2011).«Рост, размножение и продолжительность жизни лягушки-сверчка Бланшара (Acris blanchardi) с заметками о росте лягушки-сверчка северной (Acris crepitans)». Заметки 4 .
  5. ^ Грей, Роберт Х. (1983). «Сезонные, годовые и географические изменения частот цветовых морфов у лягушки-сверчка, Acris crepitans, в Иллинойсе». Copeia (2): 300–311. doi :10.2307/1444372. JSTOR  1444372.
  6. ^ (Вестервельд,1977).
  7. ^ ab (Вестервельд, 1998).
  8. ^ ab (Конант и др., 1998, Мартоф и др., 1980).
  9. ^ abc Long, David R (1987-01-01). "Сравнение энергетических субстратов и репродуктивных схем двух бесхвостых амфибий, Acris crepitans и Bufo woodhousei". Сравнительная биохимия и физиология, часть A: Физиология . 87 (1): 81–91. doi :10.1016/0300-9629(87)90429-4. ISSN  0300-9629. PMID  2886261.
  10. ^ Ирвин, Джейсон Т. и др. «Наземная спячка у северной лягушки-сверчка Acris Crepitans». Канадский журнал зоологии, том. 77, нет. 8, 1999, стр. 1240–1246.
  11. ^ Джонсон, Лора М. (1991). «Рост и развитие личинок северных сверчковых лягушек ( Acris crepitans ) в зависимости от обилия фитопланктона». Freshwater Biology . 25 (1): 51–59. Bibcode : 1991FrBio..25...51J. doi : 10.1111/j.1365-2427.1991.tb00472.x.
  12. ^ Смит, Джеффри, Р.; Тодд, Адам; Реттиг, Джессика, Э.; Нельсон, Фрэнк (июнь 2003 г.). «Выбор микросред обитания северными сверчковыми лягушками (Acris creptians) вместе с западно-центральным ручьем Миссури: полевые и экспериментальные наблюдения». Журнал герпетологии . 37 : 383–385. doi :10.1670/0022-1511(2003)037[0383:MSBNCF]2.0.CO;2. JSTOR  1566156. S2CID  85962268 – через JSTOR.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ abcd Maglia, Anne M.; Pugener, L. Analía; Mueller, Jessica M. (2007). «Скелетная морфология и постметаморфический онтогенез Acris crepitans (Anura: Hylidae): случай миниатюризации у лягушек». Журнал морфологии . 268 (3): 194–223. doi : 10.1002/jmor.10508. PMID  17278133. S2CID  30867522.
  14. ^ abc Ferguson, Denzel E.; Landreth, Hobart F.; Mckeown, James P. (1967-01-01). "Ориентация по солнечному компасу северной сверчковой лягушки, Acris crepitans". Animal Behaviour . 15 (1): 45–53. doi :10.1016/S0003-3472(67)80009-5. ISSN  0003-3472. PMID  6031109.
  15. ^ Лабаник, Джордж М. (1976). «Доступность добычи, потребление и выбор у лягушки-сверчка, Acris crepitans (Amphibia, Anura, Hylidae)». Журнал герпетологии . 10 (4): 293–298. doi :10.2307/1563065. ISSN  0022-1511. JSTOR  1563065.
  16. ^ Грей, Роберт Х. (1984). ". "Эффективный размер размножения и адаптивное значение полиморфизма окраски у лягушки-сверчка (Acris crepitans) в Иллинойсе, США". Amphibia-Reptilia . 5 (2): 101-107. doi :10.1163/156853884X-005-02-05.
  17. ^ ab Райан, Майкл Дж.; Перрилл, Стивен А.; Вильчински, Уолтер (1992-06-01). «Слуховая настройка и частота звуков предсказывают предпочтения спаривания в популяции у сверчковой лягушки Acris crepitans». The American Naturalist . 139 (6): 1370–1383. doi :10.1086/285391. ISSN  0003-0147. S2CID  83518387.
  18. ^ abc Макклелланд, BE; Вильчински, W; Райан, MJ (1996-09-01). "Корреляция между характеристиками крика и морфологией у самцов сверчковых лягушек (Acris crepitans)". Журнал экспериментальной биологии . 199 (9): 1907–1919. doi :10.1242/jeb.199.9.1907. ISSN  1477-9145. PMID  8831143.
  19. ^ Вагнер, Уильям Э. (2010-04-26). «Социальные корреляты изменчивости в поведении самцов при крике у сверчковой лягушки Бланшара, Acris crepitans blanchardi». Этология . 82 (1): 27–45. doi :10.1111/j.1439-0310.1989.tb00485.x.
  20. ^ аб Перрилл, Стивен А.; Магье, Майкл (1988). «Поведение самцов Acris crepitans». Копейя . 1988 (1): 245–248. дои : 10.2307/1445945. ISSN  0045-8511. JSTOR  1445945.
  21. ^ ab Walvoord, Mark E. (2003). «Лягушки-сверчки поддерживают гидратацию и температуру тела вблизи уровней, обеспечивающих максимальную производительность прыжка». Физиологическая и биохимическая зоология . 76 (6): 825–835. doi :10.1086/378912. PMID  14988797.
  22. ^ Ридер, AL; Фоли, GL; Николс, DK; Хансен, LG; Викофф, B.; Фэй, S.; Эйсолд, J.; Уилер, MB; Уорнер, R.; Мерфи, JE; Бисли, VR (1998-05-01). «Формы и распространенность интерсексуальности и влияние загрязнителей окружающей среды на сексуальность у лягушек-сверчков (Acris crepitans)». Перспективы охраны окружающей среды и здоровья . 106 (5): 261–266. doi :10.1289/ehp.98106261. PMC 1533093. PMID  9647894 . 
  23. ^ Брейнер, Дэниел Дж.; Уэйлен, Мэтью Р.; Уортингтон, Эми М. (2022). «Проволока развития: балансировка инвестиций в ресурсы иммунитета и воспроизводства». Экология и эволюция . 12 (4): e8774. Bibcode : 2022EcoEv..12E8774B. doi : 10.1002/ece3.8774. ISSN  2045-7758. PMC 8986548. PMID 35414895  . 
  24. ^ ab McCallum, Malcolm L.; Trauth, Stanley E. (2007). "1 сентября 2007 г. Физиологические компромиссы между иммунитетом и репродукцией у северной сверчковой лягушки (Acris crepitans)". Herpetologica . 63 (3): 269–274. doi :10.1655/0018-0831(2007)63[269:PTBIAR]2.0.CO;2. S2CID  38503330.
  25. ^ Микансин, Джонатан П.; Метте, Джефф Т. (2009). ". "Акустическая и морфологическая идентификация симпатрических лягушек-сверчков Acris crepitans и A. gryllus и исчезновение A. gryllus вблизи границы его ареала."". Zootaxa . 2076 (1): 1-36. doi : 10.11646/zootaxa.2076.1.1.

Внешние ссылки

На Wikispecies есть информация, связанная с северной лягушкой-сверчком .
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Acris crepitans.