Биологи разрешили самцам жаб-арлекинов сидеть на самках 138 дней

Биологи изучили брачное поведение жаб-арлекинов Atelopus laetissimus, самцы которых долгое время сидят на самках в ожидании сезона размножения — так они изолируют их от своих конкурентов. Ученые рассчитали, что самцы этого вида могут продержаться на самках несколько месяцев. Максимальный срок, согласно расчетам, составляет 138 дней — это рекорд среди арлекинов. В статье, опубликованной в журнале Animal Behaviour, ученые отмечают, что ранний захват самок повышает репродуктивный успех самцов.

Многие животные, как правило самцы, охраняют партнера от своих конкурентов. Это позволяет им убедиться в том, что их гены будут переданы потомству. У бесхвостых амфибий самцы при спаривании обычно обхватывают самку передними конечностями — биологи называют это амплексусом — и оплодотворяют икру, которую она откладывает. При этом охрана партнера у них может проявляться в виде продолжительного амплексуса. В этом случае амплексус, который обычно длится несколько часов, начинается задолго до сезона размножения и продолжается недели или даже месяцы. Такое поведение возникает у видов с коротким сезоном размножения и высокой конкуренцией между самцами.

Длительный амплексус, к примеру, характерен для жаб-арлекинов (Atelopus), обитающих в Центральной и Южной Америке. Во время амплексуса более крупная самка носит на себе самца, который при этом питается редко или не питается вовсе. Некоторые самцы при этом даже умирают от голода, но большинство из них все же добиваются своего и в итоге оплодотворяют икру — если их не сместит другой самец. Самый продолжительный амплексус среди арлекинов известен у вида A. carbonerensis — по расчетам, он может достигать 125 дней.

Луис Альберто Руэда-Солано (Luis Alberto Rueda-Solano) из Университета Магдалены и его коллеги из Колумбии и Бразилии решили подробно изучить охрану партнера у другого вида арлекинов — Atelopus laetissimus. Это эндемичный вид, который обитает только в лесах горного массива Сьерра-Невада-де-Санта-Марта на севере Колумбии. Ранее ученые установили, что амплексус у A. laetissimus может длиться больше 20 дней.

Биологи проводили исследования как в среде обитания этого вида, так и в лаборатории. Ученые отметили, что половой диморфизм у A. laetissimus, как и у других арлекинов, проявляется не только в разнице размеров, но и в толщине предплечья. Широкие предплечья позволяют самцам крепко обхватывать самку. Исследователи решили измерить силу, с которой самец держался за самку, когда их пытались разлучить. Среднее значение составило 1,81 ньютона, что эквивалентно массе в 185 граммов — это больше средней массы самцов почти в 52 раза.

Далее ученые в лабораторных условиях наблюдали за тем, как свободные самцы пытались сместить самцов в амплексусе. Перед этим биологи рассчитали индекс упитанности (body condition index, BCI) самцов — то есть отношение массы к линейному показателю тела (в данном случае к длине тела). Оказалось, что вероятность сместить уже забравшегося на самку самца была почти нулевой (0,076), если BCI этого самца был выше среднего значения. В случае, если BCI самца в амплексусе был ниже среднего, вероятность составляла 0,33. Но это все равно ниже, чем, например, у самцов шишкоголовой жабы (Anaxyrus terrestris) — в их случае вероятность составляет 0,39. При этом масса, длина тела и толщина предплечья самцов A. laetissimus сами по себе оказались не связаны с успешным исходом борьбы за самку (p > 0,05).

По словам исследователей, в естественных условиях в амплексусе все же чаще встречались довольно крупные самцы с широкими предплечьями. Биологи объясняют это тем, что размер самца зависит от возраста, поэтому более крупные самцы старше и опытнее. Они хорошо знают места размножения и прибывают туда раньше мелких самцов.

Кроме того, ученые наблюдали за пятью парами A. laetissimus, чтобы определить продолжительность амплексуса. Выяснилось, что их амплексус в среднем длился 43 дня. При этом самцы в среднем теряли 0,012 грамма в день. Ранее ученые сообщали, что самцы A. laetissimus теряют до 30 процентов массы тела во время амплексуса. На основе этих данных Руэда-Солано и его коллеги рассчитали, что полная длительность амплексуса исследованных пар, если бы их не разлучили, составила бы от 75 до 90 дней. А крупный самец с массой тела в 5,5 грамма, согласно расчетам, может продержаться на самке целых 138 дней. Таким образом, A. laetissimus стал рекордсменом среди арлекинов по продолжительности амплексуса.

Биологи пришли к выводу, что именно раннее начало амплексуса повышает успех размножения самцов A. laetissimus, а не их физическое состояние. Авторы предполагают, что подобная стратегия может встречаться у и других представителей рода арлекинов.

Многие виды арлекинов находятся под угрозой исчезновения или уже исчезли. Виды A. ignescens и A. nanay считались вымершими, но в 2016 году исследователям удалось обнаружить живых представителей этих видов

Семён Морозов