ОмскАвтоСклад

Онлайн-журнал "Романтика рабочих будней"

НОВАЯ ДЛЯ КЛАССА АМФИБИЙ АДАПТАЦИЯ?

Есть животные, к адаптивным возможностям которых мы относимся с уважительным удивлением. Прежде всего, это виды экстремальных (по человеческим меркам) регионов: чрезмерно холодных, жарких, сухих, сырых, засоленных и т.д. Они привлекают к себе внимание как маркеры границ жизни, вызывают восхищение совершенством приспособленности и порождают стремление утилитарно использовать их способности в качестве инженерных моделей. В числе подобных экстремалов – земноводные, живущие далеко на севере.

На слуху сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingii) – «идеальный приспособленец», безбедно существующий, Бог знает, в каких условиях. Он переносит замораживание до -55°C,  многократные циклы замерзания-оттаивания, краткость северного лета с его не летними температурами, во время засухи теряет более 40% массы тела, обходится без пищи около 2 лет… Робот, а не существо! 

Сейчас в центре внимания ученых лаборатории Биоценологии нашего института (проф. Д.И. Бермана, в.н.с. Н.А. Булаховой и с.н.с. Е.Н. Мещеряковой) другой «экстремал» – сибирская лягушка (Rana amurensis), занимающая крайне холодные регионы Сибири, от Урала до бассейнов рек Охотского моря и обитающая на северо-востоке ареала за Полярным кругом до 71° с.ш. Такой характер распространения долгое время заставлял исследователей придерживаться мнения об исключительной холодоустойчивости этой амфибии. Усилиями сотрудников лаборатории еще в 2015 г. было показано, что это совсем не так: сибирская лягушка не переносит длительного охлаждения ниже -2,5°C, а значит, не может зимовать в холодных регионах на суше (Berman et al., 2015). Она «не герой, а хитрец»: зимует на пространствах, где зимой господствует Сибирский антициклон, в непромерзающих водоемах, а значит – хоть и при малых, но  положительных температурах.

 

 

 

Этот вид, как считают наши ученые, замечателен другой поразительной способностью, которая пока не известна ни у одной амфибия на Земле. Сибирская лягушка, по предварительным данным, может зимовать в активном состоянии в заморных водоемах.Известно, что небольшие непроточные водоемы Сибири мало пригодны для обитания позвоночных животных, так как для них зимой и весной (до разрушения льда) характерно крайне низкое содержание кислорода — ниже 1 мг/л. Это менее 7% от максимально возможного насыщения при наблюдающихся тут зимой температурах воды в 1–3°C, а нередко кислород полностью исчезает. Он расходуется в воде подо льдом на окисление органики и дыхание в темноте водных растений.

 

 

 

 

Многие авторыуказывали на непереносимость сибирской лягушкой низкого содержания кислорода в воде, и считали этот фактор ограничивающим распространение вида, но сотрудники лаборатории Биоценологии решили проверить непосредственно в природе, так ли это. Для выяснения концентрации растворенного кислорода в воде зимовочных водоемов сибирской лягушки в конце зимы 2015 г. были проведены полевые работы в окрестностях пос. Сеймчан, где существует одна из известных в Магаданской области изолированных популяций вида. В марте текущего года  совместно с сотрудниками Хинганского заповедника аналогичные исследования осуществлены в окрестностях пос. Архара на юге Амурской области на оз. Клешенское, в котором из года в год в массе зимуют сибирские лягушки. Содержание кислорода как в северных, так и южных водоемах оказалось невелико – зачастую, не более десятых долей мг на 1 л воды, а температуры – 1–3°C. Примерно такая же ситуация с кислородом складывается зимой и весной в термокарстовых водоемах Якутии, где сибирская лягушка особенно многочисленна (до 500 особей на 1 км маршрута, по данным Т.Соломоновой с соавт., 2011).

 

Таким образом, полученные результаты укрепили основания для предположения ученых об удивительной способности сибирской лягушки зимовать в условиях гипоксии (если не аноксии) и при малыхположительных температурах. Теперь дело за экспериментальной проверкой (в лаборатории) способности сибирской лягушки переносить глубокую гипоксию, чем и заняты сейчас сотрудники лаборатории.

 

Предвосхищая естественный и традиционный вопрос («зачем все это, кому это нужно?»), отметим, что выявленная устойчивость к гипоксии может позволить использовать сибирскую лягушку как уникальную модель для разработки терапии широко распространенных заболеваний человека, связанных с тканевой гипоксией: сердечно-сосудистых, легочных, мозговых и др.

 

*  *  *

Описанные выше экспедиционные работы 2015 и 2017 гг. не только проведены, но результаты их уже опубликованы в замечательном научно-популярном журнале «Природа» (2017, №8, Берман Д.И., Булахова Н.А., Балан И.Н. Самая сибирская лягушка.).