Червяги покормили детенышей «молоком» из клоаки

Самки кольчатых червяг кормят детенышей богатым липидами и углеводами «молоком», которое вырабатывается железами в стенках яйцеводов матери и выделяется через клоаку. К такому выводу пришли зоологи из Бразилии, Германии и США, понаблюдав за шестнадцатью выводками этих безногих амфибий. Как отмечается в статье для журнала Science, ранее уже было известно, что яйцекладущие червяги, включая кольчатых, кормят потомство собственной кожей. Однако теперь стало ясно, что это лишь дополнение к основному рациону из «молока».

К отряду червяг (Gymnophiona) относится более 200 видов безногих амфибий, которые ведут подземный или водный образ жизни. Может показаться неожиданным, но некоторые из них проявляют заботу о потомстве. Например, кольчатые (Siphonops annulatus) и другие яйцекладущие червяги к моменту проклевывания яиц обрастают толстым слоем богатой липидами и белками кожи, которую около двух месяцев объедают вылупившиеся детеныши. При этом мать не покидает их даже чтобы поохотиться. У живородящих безногих амфибий детеныши развиваются в яйцеводах и в течение этого времени кормятся питательной жидкостью, вырабатываемой организмом их матерей. А у живородящего вида Geotrypetes seraphini потомство после рождения также поедает материнскую кожу.

Команда зоологов под руководством Карлоса Жареда (Carlos Jared) из Института Бутантан в Сан-Паулу описала неизвестный ранее пример материнской заботы у безногих амфибий. В ходе изучения репродуктивной биологии кольчатых червяг Жаред и его коллеги обратили внимание, что детеныши этих амфибий помимо кожи матери поедают жидкие выделения из ее клоаки. Исследователи предположили, что данный вид корма может быть важным источником питательных веществ для молодых особей — то есть служить аналогом молока млекопитающих. Чтобы больше узнать о нем, авторы поймали в бразильском штате Баийя шестнадцать самок кольчатых червяг, у каждой из которых было от четырех до тринадцати детенышей. Амфибий разместили в неволе и установили за ними видеонаблюдение. В результате удалось получить записи общей продолжительностью 242 часа.

Большую часть времени взрослые самки червяг, за которыми наблюдали исследователи, лежали, свернувшись калачиком, а детеныши располагались у них на спине. Время от времени молодые особи проявляли интерес к задней части тела матери и ее клоаке: они прикасались к ним головой и покусывали, издавая при этом высокочастотный писк, извиваясь и двигая челюстями. В ответ самка поднимала заднюю часть тела, открывая детенышам доступ к клоаке, и начинала выделять из нее прозрачный и очень вязкий секрет. Юные червяги поедали эти выделения, совершая при этом жевательные движения челюстями. В 90 процентах случаев молодые особи получали «молоко» непосредственно из клоакального отверстия, но иногда собирали его с поверхности кожи вокруг него. Наевшись, детеныши отползали от матери и отдыхали, лежа кверху животом.

Авторы обнаружили, что юные червяги из одного выводка соперничают между собой за материнское «молоко». Например, иногда один из детенышей залезал головой в материнскую клоаку, блокируя остальным доступ к пище. На конкуренцию между детенышами также указывали различия в размерах внутри одного выводка. Самые крупные сиблинги были в среднем на 10,59 процента тяжелее и на 4,63 процента длиннее самых мелких. При этом чем больше было в выводке детенышей, тем значительнее была разница в весе между ними. Впрочем, несмотря на конкуренцию, один раз молодые червяги отказались есть секрет из клоаки самки, после чего она быстро прекратила его выделять.

В общей сложности Жаред с соавторами зафиксировали 36 случаев кормления детенышей клоакальным секретом. Они происходили от одного до шести раз в сутки, при этом в среднем за один раз около клоаки матери кормились по три юные червяги. По мнению исследователей, главным стимулом, побуждающим самок начать выделять «молоко», был высокочастотный писк, издаваемый частью выводка (хотя известно, что безногие амфибии намного лучше приспособлены к восприятию низких частот). Исследователи также отметили восемь случаев кормления молодых особей материнской кожей, однако они происходили намного реже, раз в четыре-семь дней. Таким образом, выделения из клоаки составляют основу рациона детенышей, а кожа служит лишь дополнительным источником пищи.

Гистологический анализ тканей, взятых у нескольких самок кольчатых червяг, показал, что в период выкармливания потомства по всей длине их яйцеводов появляются железы, возникшие из увеличенных эпителиальных клеток. Просветы яйцеводов при этом заполняются жидкостью и остатками погибших клеток. Воспользовавшись гистохимическими методами, авторы пришли к выводу, что в гипертрофированных клетках стенок яйцеводов и в жидкости в их просветах содержится большое количество липидов (из них 98 процентов составляют пальмитиновая и стеариновая кислоты) и гликоконъюгатов — углеводов, ковалентно связанных с другими молекулами. Эти же вещества присутствуют в яйцеводах живородящих червяг на средних и поздних стадиях развития детенышей (и их же производят яйцеводы живородящих альпийских саламандр (Salamandra atra) и жаб Nimbaphrynoides occidentalis).

Судя по всему, из «молока» детеныши кольчатых червяг получают липиды и углеводы, а из материнской кожи — липиды и белки. Это обеспечивает юных особей сбалансированным рационом, благодаря которому их масса увеличивается на 130 процентов в течение первой недели жизни. А вот самкам материнские обязанности обходятся дорого: к моменту, когда потомство вырастает, они теряют примерно 30 процентов от первоначальной массы тела.

Несколько лет назад Карлос Жаред и его коллеги выяснили, что кольчатые червяги обладают ядовитым укусом. Исследователи обнаружили на обеих челюстях этих амфибий ядовитые железы, открывающиеся у основания зубов. Сходные структуры были выявлены и у других видов червяг. Вероятно, ядовитые зубы помогают безногим амфибиям охотиться на беспозвоночных и мелких позвоночных.