Hyla japonica , широко известная как японская древесная лягушка , является видом бесхвостых амфибий, произрастающим в Японии , Китае и Корее . H. japonica уникальна своей способностью выдерживать экстремальные холода, некоторые особи демонстрируют устойчивость к холоду при температурах до −30 °C в течение 120 дней. [2] В настоящее время H. japonica не подвергается какому-либо заметному риску вымирания и классифицируется МСОП как вид, вызывающий «наименьшие опасения». [3] Примечательно, что H. japonica была отправлена в космос в рамках исследования, в котором изучалось влияние микрогравитации на H. japonica . [4] Hyla japonica является синонимом Dryophytes japonicus . [5]
Японская древесная лягушка обитает в различных местах обитания, таких как водно-болотные угодья, леса, реки и горы. Они обычно обитают рядом с растительностью, около источников воды и лесов. Это плотоядные животные, которые охотятся на насекомых и пауков. Средний размер их помета составляет около 340–1500 яиц, а продолжительность жизни обычно составляет около шести лет. По оценкам, в Японии обитает 100 миллионов этих лягушек, но точность подсчета ограничена из-за сложности подсчета.
Некоторые специалисты используют научное название Hyla japonica в отношении японской древесной лягушки. [6] Иногда также используется биномиальное название Dryophytes japonicus . [6] Исследования охарактеризовали связь между H. suweonensis и H. japonica . [7] H. suweonensis является близкородственным видом H. japonica . [7] В целом H. suweonensis меньше и тоньше, чем H. japonica . [7] Расстояние между ноздрями и верхней губой (NL), расстояние между задними уголками глаз (EPD), расстояние между малой полуосью верхнего глаза (LILe), угол между двумя линиями, соединяющими задний угол глаз и ипсилатеральные ноздри (αEPD-N), и угол между двумя линиями, соединяющими передний угол глаз и ипсилатеральные ноздри (αEAD-N), можно использовать для дифференциации H. suweonensis и H. japonica . [7]
H. japonica в среднем имеют длину 32,81±0,96 мм. [8] Они имеют среднюю ширину черепа 12,02±0,36 мм и среднюю длину черепа 9,38±0,14 мм. [8] Дорсальная часть тела H. japonica зеленая/коричневая, а вентральная часть тела белая. [5] H. japonica также характеризуется темным пятном на верхней губе под глазом. [5] Самки H. japonica , в среднем, больше по размеру по сравнению с самцами H. japonica . [9] H. japonica имеет темный голосовой мешок. [10]
Некоторые H. japonica имеют аномальную окраску. [11] Лягушки, обнаруженные в Южной Корее, оказались полностью синими, в то время как другие — желтыми, с зелеными узорами на спине. [11] Другая лягушка, обнаруженная в России, была полностью синей и была поймана для наблюдения, где в конечном итоге вернулась к зеленому/коричневому цвету. [11] Конкретные причины, лежащие в основе таких наблюдений за цветом, в настоящее время не объяснены, но ученые выдвинули мутации и неадаптации в качестве возможных объяснений. [11] Необходимо провести дальнейшую работу, чтобы выяснить механизмы, лежащие в основе этих изменений цвета. [11]
H. japonica встречается во многих частях Азии, в частности в Японии, Китае, Корее, Монголии и России . [5] H. japonica населяет лесоподобные среды, кустарниковые заросли, луга, болота и речные долины. [5] H. japonica , как и большинство видов лягушек, населяет места с водными и наземными особенностями. [5] Это связано с необходимостью жизненного цикла лягушек как в воде, так и на суше. [5]
Изменения в доступности местных местообитаний H. japonica привели к тому, что рисовые поля стали служить местом обитания H. japonica . [12] H. japonica , по-видимому, может успешно обитать на этих рисовых полях и демонстрирует предпочтение к участкам с высокой растительностью. [12]
Поведение H. japonica при воздействии микрогравитации было экспериментально исследовано. [13] Эти лягушки в таких условиях микрогравитации сгибали шею назад. Эти лягушки также ходили задом наперед, наблюдение, согласующееся с поведением больных лягушек. [13] Сочетание движения шеи назад и ходьбы назад может быть индикатором укачивания у лягушек. [13] Было показано, что H. japonica адаптируется к микрогравитации и со временем может улучшить свою активность в прыжках и сидении на насесте. [13] Также было замечено, что H. japonica в условиях микрогравитации пытается есть, но не может проглотить пищу. [13] Все лягушки, отправленные в космос, были благополучно восстановлены и, как было замечено, возобновляют нормальную деятельность через 2,5 часа после возвращения в условия нормальной гравитации. [13]
Hyla japonica добывает корм как в сезон размножения, так и вне его. Известно, что H. japonica — хищники-оппортунисты. [9] Эта особенность H. japonica была обнаружена в ходе анализа, показавшего сильную корреляцию между относительной численностью организмов в данной среде и составом добычи H. japonica для этой среды. [9] Наибольшую долю рациона H. japonica составляют муравьи , за которыми следуют жуки и гусеницы . [9] По-видимому, существенной разницы в составе рациона между двумя полами H. japonica не наблюдается . [9] Однако в период размножения у самцов больше шансов остаться пустым из-за повышенных энергетических затрат, связанных с размножением. [9]
Самцы H. japonica собираются на токах в попытке спариться с самками H. japonica . [14] Токовище — это область, где самцы собираются для проведения ухаживаний с целью спаривания с самками. Токовище самцов, по-видимому, формируется преимущественно в местах со значительными водными ресурсами. [14] Распределение самок, по-видимому, смещено в сторону мест токовища самцов. [14] Эти места токовища были идентифицированы по их чрезвычайно высокой плотности самцов. [14] Распределение самок, по-видимому, не объясняется другими факторами, такими как доступность воды, растительность или уровни гербицидов. [14] Модель тока, которая, по-видимому, соответствует токовищу, демонстрируемому H. japonica, — это модель экологических горячих точек. [14] Это связано с тем, что места с самой высокой плотностью самцов были теми, где наблюдались значительно высокие показатели встреч самок. [14] Таким образом, по-видимому, существует некоторая предвзятость расположения токовища в сторону мест с высокой плотностью самок. [14] Самкам нужна вода для откладки яиц , а предпочтение самцов образовывать токовища вблизи воды может быть опосредующим фактором в выборе мест, близких к самкам. [14]
Самец H. japonica издает звуки, чтобы сигнализировать о своем присутствии самкам и конкурировать с другими самцами. [10] Звуки H. japonica состоят из тонких импульсов и существуют в основном на частоте 1,7 кГц. [10] Было замечено, что H. japonica издает большинство, если не все, своих звуков ночью. [10] H. japonica также, по-видимому, издает звуки, когда находится на берегах рисовых полей. [10] Было замечено, что длина ноты и интервал между нотами уменьшаются у самцов H. japonica при повышении температуры. [10]
H. japonica , как было замечено, предпочитает более мелкие и небольшие водоемы для размножения. [15] H. japonica предпочитает водоемы, называемые старицами , вероятно, из-за их автономной природы и более высокой вероятности пополнения. [15] Старицы, вероятно, предпочтительны из-за неспособности головастиков плыть по или против сильного течения. [15]
H. japonica восприимчив к заражению Batrachochytrium dendrobatidis . [16] Инфекция Batrachochytrium dendrobatidis вызывает заболевание, называемое хитридиомикозом . Хитридиомикоз — это заболевание амфибий, которое уничтожило множество популяций амфибий по всему миру. H. japonica , по-видимому, восприимчив к хитридиомикозу, однако это заболевание, по-видимому, не представляет большой угрозы для этого вида. [16] Фактически, не было отмечено, что H. japonica страдает от повышенной заболеваемости или смертности от хитридиомикоза. [16] В Корее уровень заражения Batrachochytrium dendrobatidis у H. japonica , по-видимому, составляет от 10,6 до 16,2%. [17]
Хитридиомикоз, как было замечено, влияет на призыв H. japonica множеством различных способов. Количество импульсов на ноту и длительность ноты были значительно выше у инфицированной H. japonica по сравнению с незараженной H. japonica . [16]
Увеличение усилий, прилагаемых инфицированными H. japonica для репродуктивных усилий , является интересным результатом, который требует дальнейшего исследования. Для объяснения наблюдаемого поведения были предложены две гипотезы. Во-первых, это увеличение инвестиций в воспроизводство может быть результатом того, что Batrachochytrium dendrobatidis стимулирует усиленное воспроизводство с целью увеличения распространения инфекции. [16] Другая гипотеза заключается в том, что H. japonica увеличивает свои репродуктивные усилия в случае, если они умирают раньше из-за хитридиомикоза. [16] Такое поведение увеличивает шансы на репродуктивный успех, распространяя свои гены до того, как они умрут. [16]
H. japonica были замечены с Pelophylax chosenicus в amplexus . [18] Оба вида обитают на рисовых полях, и эта общая среда обитания является возможным объяснением наблюдаемого межвидового копуляции. [18] Спаривание между разными, но близкородственными видами иногда может приводить к гибридизации . [18] Необходимы дальнейшие исследования, чтобы раскрыть степень гетероспецифического amplexus между H. japonica и Pelophylax chosenicus . [18]
Lithobates catesbeianus , в просторечии известный как американская лягушка-бык, является экзотическим хищником H. japonica . [19] Было показано, чтохищничество L. catesbeianus значительно снижает минеральную плотность костей H. japonica . [19] Поскольку минеральную плотность костей можно использовать в качестве показателя потребления пищи,можно сделатьхищничество L. catesbeianus по отношению к H. japonica оказало давление хищничества, которое снизило потребление пищи H. japonica . [19] Хищничество L. catesbeianus не вызывало никаких морфологических изменений у H. japonica . [19]
H. japonica эволюционировали против хищников в древесной среде, вырабатывая особые нейротоксины , подобные антоксину, из своей кожи. [20] Антоксин — это токсичный пептид из 60 остатков , который ингибирует ионные каналы, такие как чувствительные к тетродотоксину потенциалзависимые натриевые каналы. [21] Хотя эти пептиды проявляют анальгезирующие свойства после связывания с ионными каналами , они могут нанести вред и убить хищников после употребления в пищу кожи лягушки. Такой механизм удерживает хищников от дальнейшей охоты на лягушек. [20]
H. japonica демонстрирует замечательную способность выдерживать экстремально низкие температуры. [2] H. japonica способна выживать при температурах до -35 °C. [2] Было показано, что большинство особей H. japonica в популяции из реки Амур выдерживают многократные циклы воздействия температуры -30 °C. [2] Было показано, что эти H. japonica выживают при температуре -30 °C до 120 дней. [2] Другие виды лягушек при таких температурах накапливают лед, явление, которое оказывается смертельным. [2] Такое накопление льда не наблюдалось у H. japonica . [2]
Во время воздействия холода H. japonica , по-видимому, вырабатывает глицерин . [2] Это производство глицерина увеличивается по мере понижения температуры. [2] Считается, что это производство глицерина играет роль в устойчивости H. japonica к холоду . [2] Однако другие виды лягушек имеют схожую продукцию глицерина, но не обладают такой же устойчивостью к холоду, как H. japonica . [2] Таким образом, биохимический механизм устойчивости H. japonica к холоду еще не полностью определен. [2]
H. japonica также изучались с целью определения прогностической способности минеральной плотности костей на физиологическое благополучие лягушек. Лягушки с обнаруженными переломами костей при КТ не имели существенно отличающейся минеральной плотности костей по сравнению со здоровыми лягушками. [19] Таким образом, эти лягушки вряд ли страдали от заболеваний костных минералов, а их переломы, скорее всего, были связаны с травматическим повреждением. [19]
Минеральная плотность костей тесно связана с длиной от рыла до анального отверстия у H. japonica . [19] Минеральная плотность костей не сильно отличается у самцов и самок. [19] Это отсутствие различий можно объяснить схожими привычками в еде у самцов и самок H. japonica . [19] У H. japonica наблюдалось одинаковое распределение переломов как в передних, так и в задних конечностях. [19]
Минеральная плотность костей оказалась способна эффективно оценить пищевой статус и физиологическое состояние H. japonica . [19] Это открытие предлагает механизм определения пищевого статуса для популяций бесхвостых амфибий. [19]
H. japonica использовался для определения эффектов рецепторов вазотоцина (VT) и мезотоцина [22] (MT) бесхвостых земноводных. [23] VT, связанный с циклическим АМФ , оказывает антидиуретическое действие на большинство амфибий. MT, который действует через сигнальный путь инозитола / кальция, вызывает диуретическое действие на большинство амфибий. [23] Было обнаружено, что H. japonica содержит как рецепторы VT, так и MT, и что эти рецепторы дифференциально экспрессируются в теле лягушки. [23] Рецепторы VT локализованы в тазовом участке кожи, тогда как рецепторы MT обнаружены в жировом теле лягушки. [23] Рецепторы MT и CT обнаружены в мозге, сердце, почках и мочевом пузыре. [23] Это дифференциальное распределение рецепторов MT и VT влияет на поглощение воды кожей H. japonica . [23]
МСОП определил, что уровень опасности H. japonica — « Вызывающий наименьшие опасения ». [3] Популяция классифицируется как стабильная и нефрагментированная. [3] МСОП перечисляет некоторые потенциальные угрозы для H. japonica , которые в первую очередь связаны с загрязнением и другими факторами окружающей среды. [3] В частности, засухи, которые будут происходить чаще из-за изменения климата, негативно повлияют на среду обитания H. japonica , поскольку для выживания им необходимы внутренние воды. [3] Кроме того, рост сельского хозяйства и использование земель для разведения скота может привести к вытеснению некоторых видов H. japonica . [3] Сообщается, что H. japonica может выживать в других средах обитания, таких как рисовые поля. [12] Таким образом, последствия этого сдвига в потенциальной среде обитания вряд ли повлияют на H. japonica из-за способности H. japonica выживать в средах обитания от городских до горных регионов. [9]
Кроме того, головастики H. Japonica восприимчивы к ранавирусу . [24] Ранавирус передается через контакт животных с животными и имеет такие симптомы, как отек живота, кровоизлияние в кожу, а также повреждение печени, почек и селезенки. [24] Изменение климата и среды обитания способствовали увеличению передачи вируса. [24] Помимо головастиков, ранавирус заражает многих земноводных, рыб и другие холоднокровные виды. [25]
Самцы H. japonica будут расставлять свои крики так, чтобы самцы не кричали одновременно. [26] Это растягивание происходит для того, чтобы самки могли слышать крики каждого из самцов. В ситуациях, когда несколько самцов H. japonica кричат одновременно, самка не может определить местоположение каждого самца. Это затрудняет спаривание, поскольку самка должна иметь возможность найти самца, чтобы спариться. Самцы H. japonica способны десинхронизировать свои крики с относительно небольшой центральной организацией или коммуникацией. [26]
Люди изучали эту способность самцов H. japonica вести себя скоординированно, несмотря на отсутствие центральной организации или коммуникации. Люди использовали наблюдения за H. japonica для проектирования беспроводных сетей связи с целью повышения эффективности в ситуациях, когда отсутствует центральный узел связи. [26] Эта область науки и развития называется « роевой интеллект », и в настоящее время проводятся дальнейшие исследования. [26]
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )