Жабы — новые динозавры эволюции: их история переписала карту мира

Азиатская серая жаба в тропиках Мадагаскара

© Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Proceedings of the Royal Society: токсичные железы помогли жабам расселиться по планете

Когда на побережье Мадагаскара впервые заметили серых азиатских жаб, это событие выглядело почти незаметным. Но за ним скрывалась история, тянущаяся на миллионы лет — история выживания, миграций и токсинов, позволивших одному виду земноводных захватить планету.

Невидимая угроза: жабы на чужой земле

В 2014 году в крупнейшем порту Мадагаскара появились азиатские серые жабы (Duttaphrynus melanostictus). По данным Proceedings of the Royal Society B, эти амфибии выделяют опасную слизь, смертельную для большинства местных хищников. Для острова с уникальной экосистемой, где почти 90% видов не встречаются больше нигде на Земле, подобное вторжение стало экологической катастрофой.

Инвазивные виды нередко приносят больше вреда, чем кажется. Жабы не просто выживают — они вытесняют местных обитателей, нарушают пищевые цепи и отравляют почву остатками токсинов. Примером стала Австралия, куда в 1930-х годах завезли тростниковых жаб (Bufo marinus): спустя десятилетия они заполонили континент, уничтожив тысячи животных, не способных противостоять их ядам.

Почему жабы выживают там, где гибнут другие? Ответ частично кроется в их анатомии: околоушные железы, расположенные за глазами, выделяют буфотоксины — смесь алкалоидов, отпугивающих или убивающих хищников. Эта особенность превратила жаб в одних из самых выносливых земноводных на планете.

Как яд стал оружием эволюции

Согласно исследованию, опубликованному в Proceedings of the Royal Society B, именно появление ядовитых желез стало эволюционным рывком. Примерно 33,5 миллиона лет назад, во время перехода от эоцена к олигоцену, на Земле резко изменился климат. Выжили лишь те виды, кто сумел адаптироваться. У жаб появились новые биологические "инструменты": токсичные железы и паховые жировые тела, запасавшие энергию в периоды голода.

"Как только вы выработаете эту стратегию борьбы с хищниками, можете себе представить, это даст вам огромное преимущество перед другими земноводными", — объяснил герпетолог Кристофер Раксуорси из Американского музея естественной истории.

Эти биологические инновации позволили жабам распространиться по планете и пережить периоды массовых вымираний. По словам Дэниела Палу, биолога-эволюциониста из Дейтонского университета, новые данные "проливают свет на то, как жабы стали доминировать на большей части земного шара".

Мировое путешествие, начавшееся в Южной Америке

Генетический анализ 124 видов с шести континентов показал: первые жабы появились в Южной Америке около 61 миллиона лет назад. Ученые ожидали, что дальнейшее распространение шло через Северную Америку и Берингов перешеек в Азию. Но результаты опровергли эту гипотезу: ранние жабы, вероятно, пересекли Атлантику и напрямую достигли Африки.

Как им удалось преодолеть океан? Существует два возможных сценария. Первый — поэтапная миграция через Антарктиду, когда климат там был теплее и континенты соединялись сушей. Второй — так называемый "рафтинг": путешествие на плавучих стеблях растительности. Хотя идея "морских жаб" звучит фантастически, она подтверждается другими примерами — например, амфибиями с островов Гвинейского залива, которые могли попасть туда именно таким образом.

Эти сценарии кажутся маловероятными, но находки окаменелостей лягушек в Антарктиде в 2020 году усиливают аргументы в пользу древней связи континентов.

Когда химия определяет судьбу вида

После выхода за пределы Южной Америки жабья эволюция ускорилась. Исследователи Кристофер Раксуорси и Вэй Сюй из Научно-исследовательского института в Монпелье отмечают, что развитие околоушных желез совпало с ростом числа видов. Яд стал универсальным "щитом" — отпугивал хищников и открывал новые экологические ниши.

Кроме токсинов, важную роль сыграли жировые отложения, которые позволяли жабам переживать засуху и холод. А вот размеры тела, по данным учёных, значимого эффекта не имели.

Можно ли считать яд универсальным преимуществом? Не всегда. Хищники, адаптировавшиеся к токсинам, со временем теряют к ним чувствительность. Так, некоторые виды змей в Южной Америке выработали устойчивость к буфотоксинам, а это снижает защитный эффект. Эволюция превращается в бесконечную гонку вооружений, где выигрывает не сильнейший, а тот, кто быстрее приспосабливается.

Ошибки человека и новые ареалы

Современные инвазивные жабы воспроизводят те же эволюционные сценарии, что и миллионы лет назад, но теперь при помощи человека. По наблюдениям Раксуорси, амфибии не смогли самостоятельно пересечь Мозамбикский пролив или попасть в Австралию — пока люди не начали перевозить грузы, контейнеры и растения, где могли скрываться их личинки.

Последствия таких ошибок предсказуемы. В Австралии местные хищники массово гибнут от отравления, экосистемы нарушаются, а борьба с жабами требует миллиардных затрат. Альтернатива существует — усиление биоконтроля и изоляции портов, где чаще всего появляются новые инвазивные виды.

Чтобы уменьшить риск повторения сценария Мадагаскара, учёные предлагают пошаговую систему:

А что если жабы исчезнут?

Что произойдёт, если полностью уничтожить инвазивных жаб на островах? Экосистемы могут потерять не только угрозу, но и важное звено в пищевой сети. Некоторые виды птиц и змей уже приспособились к их присутствию и используют их как источник пищи, фильтруя токсичные ткани. Устранение всех жаб может нарушить этот баланс.

Могут ли местные виды адаптироваться к их ядам? Теоретически да, но эволюция занимает столетия. Без человеческой помощи у экосистем Мадагаскара просто нет времени. Поэтому сегодня важнее не искоренение, а локализация — предотвращение распространения по острову.

Можно ли использовать яд жаб в медицине? Некоторые соединения буфотоксинов изучаются в фармакологии: они проявляют противораковую активность и воздействуют на сердечно-сосудистую систему. Но без строгого контроля такие вещества опасны даже в микродозах.

Эволюционная устойчивость как урок

История жаб — это не просто рассказ о выживании вида, а отражение глобальных закономерностей. Способность превращать угрозу в ресурс — редкое свойство, которое помогает адаптироваться к любым изменениям.

"Околоушная железа стала настоящим переломным моментом", — подчеркнул биолог-эволюционист Вэй Сюй.

Жабы показали, что даже самые простые организмы могут повлиять на планету сильнее, чем человек предполагает. Их успех — напоминание о том, что в природе нет изоляции: каждое действие, будь то завоз амфибий в порт или вырубка леса, запускает цепочку, последствия которой трудно остановить.