Проглоченные жуки-водолюбы выбрались из лягушачьей клоаки
Жуки-водолюбы Regimbartia attuata могут выбраться из пищеварительного тракта лягушек, которые их проглотили. Они активно продвигаются к клоаке с помощью лапок и стимулируют дефекацию. Как отмечается в статье для журнала Current Biology, это первый известный случай активного спасения жертвы из кишечника проглотившего ее хищника.
Даже если хищник уже проглотил жертву, у нее остаются шансы на спасение. Например, крошечные улитки Tornatellides boeningi могут выжить в пищеварительном тракте птиц и покинуть его вместе с пометом. А некоторые другие моллюски остаются невредимыми после того, как их проглатывают рыбы.
Предполагается, что улитки избегают переваривания исключительно за счет пассивной защиты, то есть спрятавшись поглубже в панцирь. Японский биолог Синдзи Сугиура (Shinji Sugiura) из Университета Кобе решил выяснить, существуют ли у каких-то беспозвоночных более активные способы выбраться из пищеварительного тракта хищника.
Он обратил внимание на жуков-водолюбов Regimbartia attuata, широко распространенных в болотистой местности. Здесь же обитают многочисленные лягушки, которые представляют для жуков потенциальную угрозу. Сугиура поймал в дикой природе пятнадцать жуков, а затем в лаборатории скормил их чернопятнистым лягушкам (Pelophylax nigromaculatus). Подобно большинству сородичей, эти амфибии не убивают добычу перед проглатыванием, так что она переваривается заживо.
В течение четырех часов более 93 процентов водолюбов вышли из организма лягушек естественным путем. К удивлению ученого, путешествие по пищеварительному тракту не убило их: жуки вели себя активно и сразу же начали плавать.
Исследователь повторил опыт с четырьмя другими видами лягушек и получил похожие результаты. Процент водолюбов, переживших проглатывание амфибией, оставался высоким и колебался от 66,7 процента у японской прудовой лягушки (Pelophylax porosus) до 100 процентов у дальневосточной квакши (Dryophytes japonicus). Большинство жуков оставались живыми в течение двух недель после эксперимента.
Когда амфибиям скармливали предварительно умерщвленных R. attuata, их останки выводились из их организма в течение 48 часов — то есть значительно медленнее живых особей. По мнению Сугиуры, это указывает, что водолюбы не просто пассивно дожидаются свободы, а активно прокладывают себе путь к лягушачьей клоаке.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователь скормил лягушкам пятнадцать водолюбов, лапки которых обездвижил с помощью воска. Этим насекомым выжить не удалось: все они переварились, а их останки вывелись с экскрементами в течение 24 часов. Это подтверждает важную роль конечностей в освобождении жука из лягушачьего кишечника. Также Сугиура обратил внимание, что водолюбы всегда появляются из клоаки головой вперед. Он объясняет это тем, что жукам приходится стимулировать лягушачью кишку собственной головой, вызывая дефекацию и открывая себе путь к свободе.
По словам исследователя, это первый известный случай активного спасения жертвы из пищеварительного тракта хищника. Более того, процент выживших особей среди проглоченных R. attuata намного выше, чем у беспозвоночных, которые полагаются на пассивную защиту: более 90 процентов по сравнению с 9,7-16,4 процента.
Скорее всего, водолюбам удается выживать в кишечнике лягушки за счет адаптаций к водной среде. Под надкрыльями этих жуков может храниться пузырек воздуха, благодаря которому они получают возможность дышать в отсутствие кислорода. Твердый экзоскелет защищает их от пищеварительных соков, а обтекаемая форма тела облегчает продвижение сквозь пищеварительный тракт. Сугиура полагает, что способность выживать в кишечнике хищника может быть характерна и для некоторых других водных насекомых. Однако пока найти дополнительные примеры ему не удалось: представители другого вида водолюбов, Enochrus japonicus, погибали после того, как их скармливали лягушкам.
Недавно ученые обнаружили, что отдельные икринки карповых рыб могут пережить путешествие по пищеварительному тракту утки и развиться в полноценных мальков. Хотя в эксперименте выжило всего 0,2 процента яиц, высока вероятность, что карповые рыбы расселяются при помощи зоохории.
Сергей Коленов
Они проглатывают яйца весом с себя — и могли бы глотать крыс в 4-5 раз тяжелее себя
Африканская яичная змея Dasypeltis gansi, которая питается птичьими яйцами, способна раскрывать пасть в 2,5-7 раз шире других змей при учете длины тела. Это позволяет ей заглатывать рекордно крупную относительно массы собственного тела добычу. К такому выводу пришел американский герпетолог Брюс Джейн, результаты исследования которого опубликованы в статье для журнала Journal of Zoology. Змеи, за редким исключением, не умеют расчленять добычу и вынуждены заглатывать ее целиком. При этом некоторые из них способны поедать жертв, которые очень велики по сравнению с их собственными размерами. Например, крупные удавы и питоны порой заглатывают оленей и других крупных травоядных — а иногда даже аллигаторов. А африканские (Dasypeltis) и индийские (Elachistodon) яичные змеи целиком поедают птичьи яйца, которые составляют их единственную пищу. Зубы у этих рептилий сильно редуцированы, а нижние отростки шейных позвонков выступают в качестве пилы, которая вскрывает скорлупу яйца, пока оно проходит по пищеводу, после чего змея может проглотить содержимое яйца и отрыгнуть скорлупу. Герпетолог Брюс Джейн (Bruce C. Jayne) из Университета Цинциннати решил подробнее изучить адаптации яичных змей к специализированной диете. Исследователь предположил, что по сравнению с другими змеями эти рептилии должны уметь раскрывать пасть особенно широко относительно своего размера. Он сравнил анатомию африканской яичной змеи Dasypeltis gansi, питающейся исключительно птичьими яйцами, и североамериканской крысиной змеи (Pantherophis obsoletus), которая охотится на мелких позвоночных и яйца поедает лишь изредка (при этом она неспособна вскрыть скорлупу и переваривает яйца целиком). Джейн усыпил 15 яичных змей и 17 крысиных змей, после чего с помощью зондов разного диаметра проверил, насколько крупные объекты помещаются в пасть представителей обоих видов. Выяснилось, что у метровой D. gansi и полутораметровой P. obsoletus максимальный диаметр пасти составляет около пяти сантиметров. Однако яичные змеи короче и даже при одинаковой длине в два с лишним раза легче крысиных, так что если сделать поправку на общие размеры тела, то окажется, что D. gansi раскрывает пасть в три-четыре раза шире, чем P. obsoletus. В основном это связано с тем, что у яичной змеи мягкие ткани между правой и левой половинами нижней челюсти намного растяжимее. Таким образом, яичная змея способна проглатывать намного более крупную добычу относительно собственного размера тела, чем неспециализированная крысиная змея. Интересно, что голова у D. gansi по сравнению с общей длиной тела невелика — однако это не мешает этой змее очень широко раскрывать пасть во время проглатывания яиц. Джейн допускает, что D. gansi может быть рекордсменом среди змей по способности раскрывать пасть. Пока зоологи измерили максимальный диаметр пасти лишь у тринадцати видов змей. По абсолютным значениям этого показателя лидируют темный тигровый питон (Python molurus bivittatus) (22 сантиметра) и техасские гремучники (Crotalus atrox) (6,5 сантиметра). Однако если учесть длину тела и массу, то окажется, что яичные змеи раскрывают пасть шире других змей в 2,5-7 раз. Судя по всему, это позволяет D. gansi поедать самую крупную добычу среди всех змей относительно собственной массы. Африканские яичные змеи способны целиком проглатывать яйца, которые весят столько же, сколько они сами. Такое соотношение массы тела хищника и жертвы встречается среди нескольких других видов змей — однако если учесть форму яиц, то яичные змеи окажутся рекордсменами. По оценке автора, если бы эти рептилии питались крысами, они смогли бы поедать добычу, которая весит в четыре-пять раз больше их. Обычно змеи хорошо справляются с проглатыванием крупной добычи. Однако порой они не рассчитывают силы и давятся насмерть. Например, позапрошлой зимой посетитель национального парка на острове Ки-Ларго у побережья Флориды обнаружил мертвую особь очень редкой змеи скальной тантиллы (Tantilla oolitica), которая погибла, пытаясь проглотить сколопендру.