Репродуктивне поведінка земноводних

Жданова Т. Д.

Репродуктивне поведінка - це досить складний поведінковий комплекс, куди входить все, що пов'язано з розмноженням земноводних: міграція до місць нересту, шлюбні ігри, танці, шлюбна сигналізація, бої за самку, будівництво споруд, відкладання ікри, виведення та захист потомства і т.д. Звичайно, більшість представників класу земноводних не обтяжені шлюбними зв'язками, турботою про ікру та молоді. Але деякі види амфібій наділені дивовижним репродуктивним поведінкою. Їм дано не тільки виводити своє потомство в найскладніших умовах перебування, а й створювати тимчасові пари і піклуватися про ікру та молоді зовсім не гірше багатьох «Вищих» тварин. Яке ж різноманітність складних пристроїв і поведінкових механізмів закладено для цієї мети у різних видів земноводних!

У живій природі є одна важлива закономірність. Вона проявляється у всіх живих організмів і була відкрита і доведена ще за часів появи мікроскопа. Було встановлено, що кожен організм - від маленького гриба до Фіга з гігантською кроною, від комашки до тридцятиметровий кита -- починає своє життя лише з однієї мікроскопічною клітинки. Вона здатна послідовно дробитися, створюючи нові клітини, з яких поступово утворюється цілий організм. Наприклад, яйце жаби дробиться на 2, 4, 16 і більше клітин, і поступово з нього виникають десятки, сотні, тисячі нових клітин. Всі вони взаємопов'язані і утворюють ціле «клітинне держава», який спочатку створює організм пуголовка, потім - жабеняти і тільки потім - дорослого амфібії.

Чому сучасна наука може позаздрити, так це просто незбагненною здатності клітини до самовідтворення. Для того щоб людині створити самовідтворюються автомат, його конструкція повинна включати: високоемкіе засоби зберігання інформації та її тиражування, механізми, здатні за наказами інформаційно-керуючого центру створювати копії всіх деталей структури автомата, у тому числі і свою власну копію.

Рішення, якими обдарована мініатюрна клітка, дозволяють назвати її не має аналогів автоматом. Але частіше клітку порівнюють з гігантської автоматичної фабрикою, що випускає з величезною швидкістю широкий асортимент промислової продукції. Одночасно в кожному «цеху» цієї фабрики відбуваються сотні хімічних реакцій. І якщо для синтезу певної речовини потрібно декілька реакцій, то продукт кожній стадії переходить з керованою ланцюжку від одного «цеху» до іншого. Механізм настільки ефективний, що для синтезу багатьох сполук потрібно менше секунди, тоді як на самому сучасному виробництві на це йдуть годинник і навіть тижні. Тому жива «Фабрика» в найкоротший час створює точну копію самої себе.

Повернення до місць розмноження

Земноводні більшості видів живуть на суші. Однак репродуктивні механізми інстинктивного поведінки змушують багатьох із них повертатися у воду для розмноження. Місця нересту певних видів амфібій нерідко закріплені протягом багатьох і багатьох поколінь. Як правило, здійснюючи міграції до рідного водойми, вони знаходять його по запаху або орієнтуючись по Сонця, зірок, магнітного поля Землі і ін

Початкова стадія репродуктивного сезону стимулюється сприятливим поєднанням ряду факторів навколишнього середовища, в числі яких температура, опади і тривалість дня. У відповідний момент багато жаби і жаби збираються для розмноження певними групами, часто приходячи здалеку. Іноді відбувається масова міграція дорослих амфібій до одного водоймища. Причому жаби можуть проходити повз іншого нерестовища амфібій того ж виду зі своїм шлюбним хором, наполегливо продовжуючи шлях до рідного водойму.

Поняття «хомінг» походить від англійського слова будинок. Це дивне вроджене почуття, яким наділена більшість тварин, у числі яких і земноводні. Їм надана чудова можливість розпізнавати завдяки пам'яті місця свого народження або першого успішного розмноження, а також постійного проживання. Вони намагаються повернутися до свого рідного ділянки, місцевості, причому роблять це зі значних відстаней, користуючись здатністю до орієнтації і навігації.

Незважаючи на те, що зір відіграє важливу роль у сенсорному забезпеченні хомінга, у сліпих жаб устремління до місця нересту НЕ порушується. Хомінг в цьому випадку здійснюється навіть з відстані 800 м від їх рідного місця. Міграції на нерест у представників деяких видів амфібій часто відбуваються в умовах поганої видимості - в сутінках і в похмуру погоду. При цьому тварини йдуть у правильному напрямі, не отримуючи акустичних сигналів з нерестовища і не бачачи його. Вимкнення нюху та слуху також не порушувало вибору напрямку. Способи орієнтації цих тварин встановити не вдалося.

Зворушливою виглядає цілеспрямованість, наприклад, тритонів при досягненні рідного водоймища. Наприкінці березня - у квітні вони покидають зимові квартири і повзуть до води, долаючи значні відстані. Переступаючи маленькими лапками через висохлу заплутану торішню траву, підіймаючись з працею на купини і падаючи в сирі улоговини, тритони наполегливо повзуть до ставка. Їх можна бачити навіть за кілометр від найближчого водоймища. І кожну весну, нехтуючи загрозою небесних і земних хижаків, покладаючись на вроджені механізми і закладені в пам'ять орієнтири, вони відправляються в далеку дорогу. Там на них чекають шлюбні союзи і головне - нерест, який дасть життя новому поколінню тритонів.

Самці деяких видів безхвостих амфібій зберігають свої місця на нерестовище протягом двох - трьох тижнів. Вечорами вони високо сидять на воді, роздмухують свої легені. З наближенням іншого «роздутого» самця на відстані до 7 м, господар видає короткий крик і пливе в бік прибульця. Зазвичай той відразу відпливає, і господар повертається. В іншому випадку самці кидаються один до одного і починають боротися, поки один не перекине іншого на спину. Переможений самець пірнає, видихає повітря і відпливає. Якщо інші самці пливуть через чужі ділянки, вони сидять на воді низько, не роздуваються і не квакають і тоді не піддаються атаці.

Звукова сигналізація

У шлюбний період багато самці земноводних видають особливі звуки (сигнали), в основному за допомогою мішків-резонаторів, для залучення на свою ділянку самок. Ці видоспецифічні звуки допомагають самці знайти партнера саме свого виду. Адже одна водойма можуть використовувати для нересту представники різних видів амфібій. У більшості своїй самці досить голосистих, багатьох з них навіть можна назвати співуча. Звичайно, голос їх не так приємний, як у птахів, але буває досить оригінальний.

Земноводні, як і всі живі істоти, мають свій особливий «Музичний інструмент». Таким інструментом їм служать голосові зв'язки, а посилення звуку у багатьох видів забезпечують голосові мішки-резонатори. Самець, набравши повітря, ганяє його з легких в мішки і назад. Освіта звуку відбувається при проходженні потоку повітря через голосові зв'язки, розташовані в гортані. А мішки-резонатори підсилюють його гучність в кілька разів. Наприклад, квакша-самці - досить голосисті істоти. У період розмноження вони починають свої концерти завидна і голосно кричать всю ніч, роздуваючи великі резонатори на горлі. Але резонатори дано не всім амфібіям. Так, часничниці метають свою ікру, пірнувши поглибше, де самці співають їм свою шлюбну пісню. Навіть без підсилюють звук резонаторів далеко чути дивні звуки їх пісні «тук, тук, тук, тук ... »

Але і голосові зв'язки теж дано далеко не всім, особливо хвостатим амфібіям. В основному це мовчазні істоти, і лише деякі з них здатні видавати звуки. Наприклад, плямиста амбістома виробляє два види звуків. Один можна почути в шлюбний період, а другий -- коли завгодно. Зоологи поки не зуміли встановити, для кого призначені ці звуки і що вони означають.

У шлюбну пору зелена жаба тішить слух самок дзвінкою треллю. А призовна сигналізація жаби-бика нагадує мукання, за що і отримала свою назви. Зовсім як птах співає напрочуд гарна бразильська перлиста квакша. Чудовий звук, що нагадує дзвін скляного дзвіночка, видає самець жаби-повитухи. А шлюбну пісню самця Суринамський Піпи можна сплутати з гучним цокання годинника. Деякі свистуни, виходячи після заходу сонця або в дощову погоду на берег у пошуках їжі, час від часу свистять. Однак у шлюбний період вони використовують особливу сигналізацію. Вона нагадує звуки удару сокири дроворуба. Серед небагатьох голосистих тритонів каліфорнійські видають три типи звуків - від одиночних, коротких до цілих серій сигналів. Причому тритони здатні виробляти ці звуки з відкритим і закритим ротом, у воді і на суші. А деякі жаби співають в глибині своєї норки. Деревні жаби для цього піднімаються на дерева або квакають в кущах. Співаючі ж самці криничок лежать на поверхні води, широко розкинувши лапи. При цьому їхнє тіло вібрує, і на воді розходяться кола, по яких можна побачити співака.

Але існують і зовсім мовчазні партнери. Це відноситься до так званих гладконогам - американським безхвостим земноводним, які живуть в холодних водах танучих льодовиків. Їм доводиться виробляти потомство у стрімких потоках, де галас бистрин і водоспадів робить марною шлюбну призовну сигналізацію. Тому представники цього унікального виду амфібій не тільки безмовні, але навіть не наділені середнім вухом.

Споруди для малюків

Не всі земноводні відкладають ікру в природні водойми. Багато тропічних батьки споруджують для своїх малюків ставки і басейни, повітряні гнізда з піни або листя. При цьому всі інстинктивні дії так підігнані один до одного, що кожне поведінкове ланка викликає наступне. А «все знають» управляючі системи дозволяють коригувати генетично закріплене поведінку під реальні умови існування.

Деякі американські квакша будують для молоді спеціальні гнізда у вигляді басейнів. У їх числі і квакша-ковалі, про будівельні здібності які йшлося вище. А квакша одного з бразильських видів споруджує подібний басейн біля ставка з точним «розрахунком», щоб час появи пуголовків співпало з початком тропічних злив. Вони-то і змиють басейн разом з малюками прямо в ставок. Дивовижна квакша отримала в спадщина цілий комплекс здібностей, що забезпечують її складне і доцільне батьківське поводження. Це і прагнення виділити для дітей окремий водойму, подалі від любителів поласувати ікрою, і вроджені «Будівельні знання» з цілеспрямованими діями для спорудження басейну, і спадковий «гідрометеорологічний талант».

Багато земноводні будують на листках особливі пінисті гнізда. Наприклад, самці східно-африканській що вистачає жаби скликають подруг в сезон розмноження на гілки, що звисають над водоймою. Самки виділяють певну речовину, що самці лапами збивають в піну. Потім відбувається ікрометання, і піна в зовнішньому шарі твердне. Тим самим здійснюється збереження вологи усередині гнізда та безпека ікри. Коли ікра дозріє, піна розріджується, і пуголовки вибираються з гнізда і падають у воду. Такий спосіб турботи про ікринки супроводжується синхронним вилуплення личинок, що закладено в їх спадкової програмі і неухильно виконується.

Подібним чином будують пінисті гнізда представники різних видів жаб і квакша. Японські жаби не «розвішують» свої гнізда на деревах або листі, а викопують для них в стрімких берегах великі нори. Туди вони відкладають ікру і оточують її пінявою масою. У певний час піна розтікається і забирає пуголовків у водойму. Жаби деяких видів будують гнізда з піни на поверхні води. Піна створює ідеальні умови для розвитку ембріонів, тому що захищає яйця від прямих сонячних променів і забезпечує постачання їх киснем. Представники ряду видів безхвостих земноводних будують такі гнізда на землі або викопують для цього невеликі ямки під камінням. Всіх їх батьківський інстинкт змушує використовувати закладений в організмі процес виготовлення спеціального пінотворного речовини. Цей же інстинкт приводить в дію всю взаємозалежну поведінкову ланцюжок по знаходженню зручного місця, покликання туди партнера, координації рухів, створення повітряних гнізд і відкладання в піну ікри.

Далі вступають у свої права процеси, закладені в властивості спіненого речовини. Підсихання схильний тільки зовнішній шар піни, а внутрішні шари залишаються для личинок рятівною вологими і повітронепроникними. У потрібний момент, при синхронізованому вихід пуголовків з яєць, піна набуває текуче стан і «передає» воді турботу про малюків. Адже свій розвиток вони повинні закінчити саме там.

квакша - філломедузи будують свої оригінальні гнізда підбираючи для них зручно схилену над водою гілку. Учепившись міцно за неї передніми лапками, квакша задніми згортає з листя кульки і туди відкладає ікру. Листя склеюються оболонками ікринок, а коли з яєць виходять личинки, кульок розкривається, і малюки той час падають у воду для подальшого розвитку. Філломедузи деяких видів здатні забезпечувати личинок водою на весь період їх розвитку. Організм амфібій дозволяє відкладати в висячий гніздо крім ікри велика кількість не містять зародків яйцевих капсул. Вони наповнені цілющою для підростаючих малюків вологою.

Турбота про потомство

Кількість відкладаємо земноводними ікри надзвичайно різноманітно - від 1-2 ікринок за один раз до 50 тисяч. Північні амфібії, в числі яких і російські, не наділені здатністю турботи про молоди. Тому їхня система відтворення дозволяє відкладати величезна кількість ікринок, щоб хоча б частину «дітей» вижила. За підрахунками вчених, наприклад, у сірих жаб з Центральної Європи 99,5% личинок і молоді з 2000 - 5000 ікринок загине задовго до досягнення дорослого віку. А у очеретяною жаби з кожних 400 відкладених ікринок 40% гине під час розвитку і відразу ж після вилуплення -- 24% внаслідок висихання водойми, а 33% личинок потрапляють в шлунки хижаків. У результаті з води на сушу виходить лише кілька юних жаб. Але попереду на них ще чекає маса небезпек, перш ніж молодь стане дорослою.

Але все ж представники чималої кількості земноводних, в основному тропічних, наділені чудовою здатністю піклуватися про виживання свого потомства. Їм надані в користування самі різноманітні способи захисту своєї ікри від хижаків, висихання, зараження грибком і т.д. З однаковим успіхом роблять це і самки і самці. У таких земноводних молодь знаходиться в більшій безпеці, ніж «безпритульні» діти. Тому для підтримання природної рівноваги в тих екологічних системах, до яких вони належать, природжений механізм відтворення у видів з дбайливими батьками дає невисоку плодючість.

Батьківське поведінка амфібій в основному представляє собою складний комплекс цілеспрямованих дій. Вони інстинктивні і відтворюються у всіх поколіннях завдяки наявності спадкової інформації. Адже для того, щоб щось зробити, тваринам потрібно «знати», як це робиться. Звичайно ж, «Знання» ці не пов'язані з їх мисленням. Всі дії та результати і цих дій ретельно підігнані один до одного і служать для вирішення важливої мети -- дати і зберегти життя своїм нащадкам. Щоб вони не переривали ланцюжок життя роду та виду, несучи ці «знання» з далекого минулого у нескінченне майбутнє.

Без материнської турботи, наприклад, яйця червяг деяких видів не розвиваються і гинуть. Висиджування яєць полягає в тому, що материнський інстинкт змушує її обвиваючі кільцями навколо невеликого кількості своєї ікри і рясно її зволожувати виділеннями власного тіла. У такому нерухомому стані самка знаходиться протягом кількох днів. При цьому важливу роль має саме зволоження яєць, які здатні всмоктувати ці виділення і від цього дуже розбухати. Після всіх чудесних перетворень, що відбуваються в яйці, з нього в певний час з'являється юна червяга -- точна копія своїх батьків.

У деяких видів саламандр існує прекрасна форма турботи про малюків - колективна кладка. А охороняє гніздо одна з самок. Причому, цікавий факт: якщо, наприклад, бура струмкова саламандразнайде чужу, але свого виду, ніким не охороняється, кладку, в ній зараз «прокидається» материнський інстинкт. Самка оберігає знахідку, і якщо її перенести за 10 м в інше місце, поспішає назад, шукаючи правильний шлях по відомим тільки їй орієнтирів.

У саламандр одного з видів, у час розмноження самка відправляється на пошуки нори нареченого, де і відкладає декілька сотень ікринок. Після закінчення ікрометання самець виганяє самку з нори і сам піклується про личинках. Протягом 2 - 2,5 місяців він охороняє ікру й постачає її киснем. Для цього відданий батько обмахують ікру хвостом, створюючи над нею рух води. А самець жаби-повитухи вправними рухами допомагає самці звільнитися від ікри, при цьому намотуючи її у вигляді шнурів на себе. Потім він носить ікру на собі до тих пір, поки не прийде пора вилуплення.

Самці скритожаберніков влаштовують свої гнізда під камінням і завалами, куди самки відкладають до 500 ікринок. Потім самець лягає в гнізді серед них головою до виходу і охороняє потомство майже три місяці, поки личинки не з'являться на світ.

складний комплекс батьківської поведінки демонструють і самці безхвостих земноводних - древолазов. Ікру вони не кидають і залишаються охороняти кладку, розташовану в листі рослин високо над землею. Вилупилися з яєць малюки заповзають на вологу спину батька і відправляються таким чином на пошуки мікроводоемов. Подорож може тривати до 10 днів, поки не піде черговий тропічний дощ. Пуголовки добре облаштовані для подібної транспортування, щільна шкіра захищає їх від висихання. Самець, знайшовши мікроводоемчікі в пазухах листя, залишає там по одному пуголовки.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.portal-slovo.ru/