Лето: Секреты выживания растений и животных в сезон изобилия - Бернд Хайнрих

Для меня синхронное хоровое пение лягушек было загадкой, но специалиста по этим земноводным оно бы не смутило. Один рецензент написал о моей статье, которую в итоге не приняли в печать: «Конечно, они будут присоединяться к пению. Лягушки всегда так делают. Когда ваш соперник вопит, вам лучше тоже немедленно закричать, чтобы быть в поле зрения потенциального партнера». Эта идея, конечно, интуитивно кажется осмысленной, но только если считать, что у самки есть выбор. Я регулярно наблюдал именно эту картину, но только у других лягушек, которые прячутся и разбросаны в пространстве, как серые квакши, свистуны, зеленые лягушки и, возможно, лягушки-быки (хотя последние в нашем пруду тоже собирались вместе и издавали оглушительные звуки в сотни голосов, перемежая их секундами абсолютной тишины). Но зачем присоединяться к хору голосов самцам лесной лягушки, если у внимающей самки нет никакой возможности выбрать из него конкретных особей, которых она предпочитает? Этого я не знал. Но мне казалось, что они не должны выступать просто как участники летнего музыкального фестиваля. Или так и есть?

В картину напряженного ближнего боя между самцами за самок интуитивно не вписывается идея, что лягушки могут ради чего бы то ни было «сотрудничать» друг с другом. Но в то же время их действия могут в конечном итоге выливаться в сотрудничество, например, вот каким образом. Предположим, голос лягушки слышен за милю (1,6 километра). Тогда площадь круга радиусом 1,6 километра будет 3,14 (π) × 1,6 × 1,6 квадратного километра, то есть чуть больше 8 квадратных километров. Предположим далее, что на этой площади находится одна самка и что один призывающий самец в среднем привлекает только одну самку. Тогда, если десять лягушек начинают одновременно кричать с одной точки и на самку воздействует их общий звук, а не звук отдельной особи, общая громкость голосов возрастет десятикратно и охватит около 800 (π × (1,6 × 10)2) квадратных километров, достигая слуха 100 условных самок[7]. То есть когда десять самцов лягушек кричат вместе, чтобы усилить привлекательность, они могут ожидать, что им удастся привлечь в 100 раз больше самок, в то время как конкуренция между ними вырастает всего в 10 раз. Таким образом, один самец, присоединившись к общему хору, получает десятикратное преимущество.

Что можно сказать о летней гонке на выживание у молодых лягушек?

Хотя в конечном итоге получается, что самцы, призывая партнерш, сотрудничают между собой, северные лесные лягушки, размножающиеся в лесных лужах, существуют на грани выживания и, по сути, конкурируют друг с другом. В этих эфемерных водоемах у лесной лягушки есть всего пара летних месяцев, чтобы пройти и завершить личиночную стадию развития. Времени часто не хватает. В 1995 году 21 из 24 луж, за которыми я наблюдал, пересохла к началу июля (а следующие два года принесли самые дождливые в истории наблюдений Вермонта весны, и не пересохла ни одна лужа). В 1999 году все мои лужи высохли к 18 мая, и это была одна из самых сухих весен в моей статистике. Но, как я покажу далее, тогда некоторые сообщества лягушат от полного уничтожения спас каннибализм.

Стоит только зимой растаять снегу, как лесные лягушки сразу приступают к размножению, а затем для победы в гонке со временем им нужно, чтобы головастики в кратчайшие сроки превратились в лягушек и вышли из водоема на сушу до того, как он пересохнет. Большую часть времени на этом этапе занимает развитие головастиков: они должны быстро расти или научиться вести себя как взрослые (прыгать по земле, дышать воздухом), или то и другое сразу. В этой гонке результат определяют две главные составляющие: доступность пищи и температура. Как только температура тела оказывается хоть на сколько-то выше температуры почти замерзающей воды, где находятся головастики, они могут расти быстрее, и в то же время необходимо, чтобы у них был доступ к достаточному количеству правильной пищи, в первую очередь белка.

Головастики лесных лягушек главным образом ведут вегетарианский образ жизни. Они питаются водорослями. Но это не единственная их пища. Когда я держал головастиков дома в аквариуме и не давал им ничего, кроме гниющих листьев из лесных луж, они объедали эти листья так, что оставалась лишь тонкая сетка листовых прожилок. Головастики, питавшиеся палой листвой, были еще живы к концу февраля, когда я нашел их подо льдом в дождевой бочке, куда бросил икринки в прошлом апреле. Очевидно, бедная (низкобелковая) диета может продлить жизнь головастика с нескольких недель как минимум до десяти месяцев. И наоборот, когда я покормил их «рыбьими хлопьями», высокобелковым покупным кормом для аквариумных рыбок, они резко прибавили в росте.

Только что закончившие метаморфоз лягушата выглядят и ведут себя как взрослые. Однако они весят всего 0,2 грамма, примерно одну сотую от веса взрослой лягушки. Эволюция гибко настроила переключатель, по которому головастик превращается во взрослую форму: это может происходить при разном размере личинки. Но у лесных лягушек на этот параметр сильно влияет фактор времени. Чем мельче должен быть головастик на момент превращения, тем быстрее он дорастет до нужного размера. И все же головастикам часто не хватает времени, и они не успевают перейти в стадию лягушат. Заглянув в одну из самых больших наблюдаемых мною луж 11 июня 1999 года, я обнаружил в центре влажную черную массу из мертвых и умирающих головастиков лесных лягушек. Вокруг лужи были следы енотов и больших голубых цапель. Жуки-мертвоеды и личинки подчищали края. Похожая картина повторялась у других водоемов, где размножались лесные лягушки, но, как я выяснил позже, это не значило, что все лесные лягушки, метавшие икру в этих лужах, непременно потерпели в том году неудачу.

Я зачерпнул несколько горстей мертвых и умирающих головастиков и скинул их в аквариум с их живыми сородичами. Головастики немедленно съели дохлых и ослабленных представителей своего вида, после чего буквально за ночь отрастили задние ноги. На следующий день к этому добавились передние лапки, а еще за день у личинок съежились хвосты. Они все еще плавали как головастики, когда были в воде, но стоило им оказаться на суше, и они начинали прыгать как лягушки. Благодаря каннибализму головастики за три дня превратились в лягушат, в то время как другие особи из того же выводка, которых я продолжал держать на гниющих листьях, оставались головастиками еще семь-восемь месяцев спустя. Так что я подозреваю, что к тому времени, когда лужи летом высыхают, некоторые лягушата успевают ускоренно перейти к жизни на суше благодаря тому, что активно поедают сородичей.

Если не более 100 самок поместили в водоем свои кладки по 300–1000 икринок каждая, то исходно в нем оказывается не меньше 50 000 головастиков. Все вместе они воплощают в себе питательные вещества, которые «пасущиеся» головастики за месяц-два сконцентрировали из очень разреженных и часто микроскопических частичек пищи. Головастик превращается в дозу белка, на которой впоследствии его собратья смогут покинуть водоем, когда он станет обсыхать. Если тот же сценарий регулярно повторялся в ходе эволюции, каннибализм мог стать важной частью «стратегии» выживания у данного вида лягушек (как реакция, выработанная в результате естественного отбора).