Специальным устройством для всасывания воды из чуть влажной почвы (водозаборником) у лягушек и особенно жаб является так называемое «тазовое пятно», пронизанное кровеносными сосудами. У юных норных лопатоногов, американских родственников наших чесночниц, такое тазовое пятно совсем маленькое и занимает всего 5 % всей поверхности тела. Однако его всасывающая способность в 18 раз выше, чем у остальной кожи. Благодаря такому «водозаборному устройству» молодые амфибии способны охотиться днем во время летней жары. Сидя на чуть влажной земле, они всасывают такое же количество воды, какое испаряет остальная часть их тела.
Как недостаток, так и излишки воды вредны для организма амфибий, особенно в юном возрасте. Оказывается, лягушатам прудовой, озерной и дальневосточной лягушек, а также молоди серой и зеленой жабы, чтобы не погибнуть от переизбытка влаги в организме, нельзя оставаться в водоеме, как только они расстанутся с хвостом и жабрами. Только для подросших земноводных вода становится безопасной. Это связано с тем, что у лягушек и жаб появляются те же средства, которые им будут необходимы для предохранения от испарения влаги в сухую погоду. Такими универсальными средствами являются защитная кожа и специальные выделения кожных желез, образующие тонкую поверхностную пленку.
Возможности для обитания в пустыне
Обычно процесс развития головастиков в водоемах длится целый сезон, поскольку он сопровождается очень сложными перестройками всего организма. В некоторых случаях, как у саламандр горных видов и тритонов на севере, детство затягивается на два-три года. А у земноводных – жителей жарких стран, организм «настроен» на ускоренные процессы развития. Это связано с сезонами дождей. Так, головастики некоторых видов пустынных жаб завершают их за 9-11 дней!
Пример ускоренного развития могут продемонстрировать представители одного из видов австралийских земноводных, которые тоже производят потомство в пустыне. Их организм обеспечен наследственной программой по синхронному взаимодействию времени для откладывания икры и развития молоди с периодом дождей в местах обитания этих амфибий. Ведь в пустынях Австралии дождь может выпасть всего раз в два года. Но лишь такое событие произойдет, лягушки активно поднимаются из своих подземных убежищ на поверхность и мечут икру в образовавшиеся лужи. И прежде, чем эти лужи просохнут, головастики успевают не только появиться на свет, но и превратиться в лягушек. А поскольку они не могут жить без воды, то впадают в спячку, предварительно закопавшись в землю (как другие лягушки зарываются в ил к наступлению зимы). Проходит год или два, пока снова пойдет дождь. Тогда молодые лягушки, получив сигнал от своих анализаторов, просыпаются и тотчас выходят на поверхность, как и их родители, чтобы дать начало новому поколению.
Жизнь в условиях бескормицы
Факты говорят, что жаба, посаженная в сырое место, может выдержать без пищи более двух лет. Это связано с тем, что организм амфибий наделен многочисленными возможностями для жизни в таких критических ситуациях, как бескормица.
Для поддержания своей жизнедеятельности земноводным – европейским жителям, нужно совсем немного пищи. Поев один раз в день, представители многих видов удовлетворяют этим свою потребность в энергии. Хороший аппетит у амфибий наблюдается только летом и точно совпадает с периодом наиболее активного размножения потребляемых ими насекомых и других беспозвоночных. Земноводные из теплых стран активны весь год и гораздо прожорливее обитателей мест с умеренным климатом. Ведь многочисленность и воспроизводство их объектов питания не прекращается весь год. Много ест, например, лягушка-бык. Она чувствует себя сытой при массе съеденной пищи до 35 % от своего веса. Известна своей прожорливостью и одна из квакш Австралии. При длине своего тела 10,5 см этот хищник с одинаковым азартом охотится за насекомыми, рыбками, амфибиями, ящерицами, мышами, птицами. А пятипалый свистун – бесхвостая южноамериканская амфибия, отдаленный родственник наших жаб, питается даже летучими мышами.
В неблагоприятные засушливые или холодные периоды насекомых бывает мало, но амфибии не гибнут от голода, а лишь перестают расти. Когда же появляется много пищи, они едят до насыщения и быстро растут. А представители северных видов еще и обеспечены механизмом откладывания жира «про запас», чтобы пережить холодную зиму. За счет чего возможна жизнедеятельность амфибий, например, в бескормицу при похолодании? Как ни удивительно, но в силу того, что земноводные – животные холоднокровные. Ведь амфибиям не уготована участь, как теплокровным, вести постоянную борьбу за поддержание температуры своего тела на определенном уровне. Их организму нужно только чуть-чуть подтапливать свою «печку» пищевым биотопливом. Лишь бы компенсировать небольшие потери при ее остывании. В то же время теплокровные животные вынуждены продуцировать в 30-40 раз больше тепла. При таком экономном расходовании энергии земноводные могут потреблять гораздо меньше пищи и переносить длительные периоды голодания. Во время похолодания, когда беспозвоночный корм амфибий прячется, у земноводных просто пропадает аппетит. И чем холоднее становится, тем на более длительный срок растягиваются процессы выработки энергии. При температуре тела амфибии 150 С они переваривают ужин 4 дня, а при 120 С – 7 дней.
Суточная и сезонная цикличность
Земноводным не даны морфологические и физиологические возможности для поддержания постоянной температуры тела, то есть они относятся к холоднокровным животным. Но холоднокровность – не недостаток, как полагают многие, а необходимое свойство организма земноводных. Оно обеспечивает вездесущим амфибиям свои преимущества перед теплокровными животными, расширяя пределы обитания в сложных и переменчивых условиях. Ведь холоднокровные амфибии не оставлены «на произвол судьбы», а наделены множеством прекрасных, четко и целенаправленно действующих механизмов, позволяющих им проживать в местах, неблагоприятных по температурным и влажностным параметрам, а также с ограниченной обеспеченностью пищей.
Одним из таких «мудрых» механизмов, заложенных в организме земноводных, является суточная и сезонная цикличность, основанная на правильно чередующейся смене периодов активности и покоя. В условиях резко меняющихся суточных и годовых температур и влажности, что характерно для большей части суши, амфибии многих видов не могут в любое время добывать себе пропитание. Поэтому их организм «настроен» на активность именно в периоды с наиболее оптимальными условиями среды. Такая цикличность позволяет земноводным проживать в тех географических областях, где благоприятные для них условия существования составляют лишь некоторую, зачастую малую часть времени. Цикличность связана с биоритмами благодаря «встроенным» в организм животных загадочным «биологическим часам». В тропических странах цикличность почти не наблюдается в связи неизменно достаточной влажностью и постоянством температуры.
Организм земноводных, относящихся к холоднокровным животным, для поддержания жизни рассчитан на солнечное тепло и тепло воды. Вода имеет прекрасное свойство его постепенно накапливать и долго, как в термосе, сохранять при похолодании. Когда приближается зимняя пора, температура окружающей среды и воды значительно снижается, в организме, например, лягушек включается механизм подготовки ко сну. Их кровь загустевает, все жизненные процессы замедляются, и амфибии принимаются искать безопасное во всех отношениях место для спячки. Поиски координируются с помощью генетически заложенных знаний и приобретенного опыта. Они направляют лягушек многих видов для зимовки именно в тот водоем, где вода не промерзает до дна. К таким местам зимовки целые популяции амфибий добираются издалека и закапываются глубоко в ил. Наследственная информация «подсказывает» земноводным, что можно забраться и в разлагающиеся бревна или листья, чтобы выделяющееся при распаде тепло спасало их от особо низких температур.
Но если все же какие-либо резкие изменения погодных или других условий приводят к вымиранию большого количества лягушек, то существует таинственный регулирующий механизм сохранения их популяции. В следующем поколении обязательно родится больше самок, чем самцов. А значит в тот период, когда они подрастут и приобретут способность к размножению, будет отложено гораздо больше икры, чем обычно. Этот целенаправленный механизм осуществляет внешний контроль над всей популяцией, в результате чего происходит восстановление численности амфибий.
Возможность обитания за Полярным кругом
Высокая холодоустойчивость некоторых земноводных обеспечивает их нормальную жизнедеятельность в «северной нише». Редкостными показателями отличаются, например, некоторые углозубы. Организму этих сибиряков дана способность обитать даже за Полярным кругом и выдерживать температуры до –160С, а при +20С им достаточно тепло. И даже их нерест начинается при потеплении воды лишь до +4 – +50С. Отмечены случаи, когда найденные после столетнего пребывания в вечной мерзлоте углозубы, благополучно оживали.