Присутствие сородичей заставило лягушек быстрее стучать пальцем во время кормления

Исследователи из США провели несколько экспериментов с пятнистыми древолазами, которые, как и многие другие лягушки, во время охоты стучат длинным пальцем ноги. Они выяснили, что это постукивание действительно усиливается во время кормления, и становится еще более частым, если рядом присутствует партнер. Кроме того, частота постукивания зависела от субстрата, на котором находились лягушки — на более виброчувствительных поверхностях они стучали чаще. А если добыча находилась на другой поверхности и достать ее было невозможно, частота постукивания снижалась. Результаты опубликованы на портале препринтов bioRxiv.org.

Многие лягушки и жабы постукивают длинным пальцем задней ноги — преимущественно во время охоты. Причем частота этого движения может достигать 500 постукиваний в минуту. Предполагалось, что это движение может служить визуальной приманкой для жертв. Другая версия состоит в том, что так лягушки заставляют почву вибрировать — в результате насекомые и другие мелкие беспозвоночные, на которых они охотятся, начинают двигаться (движение добычи необходимо, чтобы лягушка могла ее поймать). В 2008 году исследователи проверили это с помощью механического пальца, который прикрепили к чучелу жабы: его движения привлекали детенышей жаб (которых взрослые особи тоже не прочь съесть), а мелких беспозвоночных такая вибрация заставляла шевелиться.

Несколько лет назад ученые собрали более 200 видеороликов, на которых 63 вида лягушек стучали пальцем: в некоторых случаях постукивание наблюдалось во время ухаживания, а не кормления. Несмотря на большое количество наблюдений, исследовалось это поведение мало, и ученые до сих пор не знают наверняка, для чего оно нужно и что им управляет. Не исключено, что такое постукивание — рефлекторная реакция на появление добычи в поле зрения, которую лягушки не могут контролировать.

Томас Парриш (Thomas Parrish) и Ева Фишер (Eva Fischer) из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне не раз наблюдали, как пятнистые древолазы (Dendrobates Tinctorius), содержащиеся в лаборатории, стучат пальцем. Чтобы исследовать особенности этого поведения и проверить предположение о вибрации, они провели с лягушками серию экспериментов.

Сначала ученые наблюдали за лягушками во время кормления и без него, чтобы выяснить, когда они будут стучать пальцами. Кормили лягушек дрозофилами — живых насекомых выпускали в террариум. Когда лягушки не ели, средняя частота постукивания составляла 50 в минуту, а во время кормления она увеличивалась до 389. Если рядом с лягушкой во время кормления находилась другая особь того же вида (обычно это был партнер основной особи), лягушка стучала пальцем чаще — средняя скорость достигала 684 постукивания в минуту.

На скорость постукивания также влиял тип субстрата. Ученые кормили лягушек на четырех разных поверхностях — почве, листьях, стекле и геле. Все они по-разному передавали вибрацию: лучше всего с этим справлялись почва и листья, а хуже всего — стекло. Чаще всего животные стучали пальцем, сидя на листьях — средняя частота составляла 255 постукиваний в минуту, на почве — 98 постукиваний в минуту, 118 — на геле и 64 — на стекле. Однако ни тип поверхности, ни скорость постукиваний не влияли на успех захвата добычи. Авторы предположили, что дело может быть в том, что в лаборатории лягушкам в целом очень легко поймать мух, а кормят их довольно обильно.

В другом эксперименте ученые помещали лягушек и дрозофил на разные поверхности: чашку Петри с дрозофилами помещали в террариум; лягушка видела мух и пыталась схватить их, но дотянуться не могла. Поскольку лягушка и мухи не находились на одной поверхности, вибрация от постукивания пальцем никак не влияла на насекомых. В таких условиях лягушки не переставали стучать, однако средняя частота постукивания снижалась со 166 постукиваний в минуту (когда дрозофил выпускали рядом с лягушкой) до 50. При этом охотиться они продолжали — хоть и безуспешно.

В целом полученные результаты подтвердили связь постукивания пальцем с кормлением. Как и ожидалось, лягушки чаще стучали, когда находились на той же поверхности, что и добыча, а также — на поверхностях, реагирующих на вибрацию. Вероятно, лягушки модулируют постукивание в зависимости от того, насколько хорошо добыча чувствует вибрацию — но это еще не доказывает, что они стучат именно для того, чтобы эту вибрацию создать. То, что лягушки начинали стучать быстрее в присутствии партнера, указывает на еще одну — социальную — функцию такого постукивания. Но поскольку присутствие сородича влияло на это поведение только во время кормления, авторы заключили, что социальная функция — не основная.

Пятнистые древолазы, как и некоторые другие представители семейства, бывают очень разных цветов — от голубых до желто-черных. Ранее ученые, исследовавшие маленького древолаза Oophaga pumilio, выяснили, что таким количеством цветовых морф этот вид обязан импринтингу: эти лягушки часто выбирают партнеров, похожих по цвету на их родителей.