Жданова Т. Д.
Примитивна ли пищеварительная система земноводных?
Пищевое поведение земноводных представляет собой сложнейший, прекрасно организованный и четко управляемый комплекс действий. А общий термин «пищевое поведение» используется для обозначения различных составляющих поведения, связанных с поиском пищи (пищедобывание), схватыванием добычи, манипулированием с нею. При этом амфибии проявляют разнообразные врожденные и приобретенные опытом пищевые стратегии, используют различные органы, в том числе органы чувств, анализирующие и управляющие системы. А их пищеварительная система на удивление совершенна и сложна во всех своих взаимосвязанных физиологических процессах. Она полностью на всю широту спектра и объем потребляемой добычи. Все предопределено и целесообразно. На каждом шагу исследования, казалось бы, простого пищевого поведения амфибий возникают все новые и новые загадки. Вероятно, этому не будет конца! Ознакомимся с этим подробнее.
Специальное обустройство организма для питания
Если хвостатые земноводные и в личиночном и во взрослом состоянии являются охотниками, то питание бесхвостых амфибий изменяется сообразно возрасту. Головастики поедают водоросли, инфузорий, коловраток, микроскопических ракообразных. С превращением во взрослое животное у них проявляется потребность только в разнообразной животной пище. Так, лягушки становятся настоящими охотниками и преследуют всех животных, которых могут «осилить», начиная с насекомых и червяков и кончая мелкими позвоночными. Некоторые из земноводных способны ловить и питаться даже такими крупными животными, как мыши, змеи, птицы. При этом они не могут разделить на куски свою добычу или разжевать. У одних земноводных зубов нет вовсе, у других, хотя и имеются (в верхней челюсти, на обеих челюстях или на небе), но служат лишь для удержания пищи. Поэтому им приходится глотать, хотя и с большими трудностями, свою добычу целиком. При этом в дело включается орган, который традиционно наделен совсем иной функцией. Оказывается глаза земноводных способны погружаться внутрь головы и обеспечивать передачу добычи внутренним органам. То есть при глотании амфибии закрывают глаза веками, и их глазные яблоки, словно по команде, поворачиваются с помощью специальных мышц глубоко внутрь. При этом в ротовой полости давление увеличивается, и пища проталкивается в пищевод.
Представления об абсолютной непривередливости земноводных опровергают так называемые «гурманы». Например, некоторые тропические амфибии в основном специализируются на определенной лакомой для них живности. Так, крабоядная лягушка предпочитает питаться крабами, и ее организм специально обустроен для их лова и потребления. А бычью лягушку одного из видов почти исключительно привлекают муравьи. Практически одними термитами питается удивительное бесхвостое земноводное из Центральной Америки – носатая жаба, а также африканские представители семейства узкоротых бесхвостых амфибий. Последние даже проживают рядом с собственной добычей – в термитнике. Для защиты от «негостеприимных» хозяев эти земноводные наделены способностью облачаться в своеобразные «доспехи». Их кожа снабжена специальными железами, которые выделяют клейкое вещество. Этот клей особого состава при затвердевании покрывает тело животного защитной корочкой. Только опытный химик знает, какими научными данными, мощной лабораторией и набором химических реактивов надо располагать чтобы создать клей с такими характеристиками. Не говоря уже о том, что его производство потребовало бы идеально воспроизводимых из поколения в поколение технологии и комплексной автоматизированной линии. Что касается носатой жабы, то она тоже прекрасно обустроена для своего способа питания в термитниках. Ее голова заканчивается подобием хоботка, а на подошвах лап расположены роговые бугры. Это приспособления для земляных работ. «Почувствовав» термитник, жаба роет в этом месте землю. Вскрыв подземные галереи, она слизывает термитов языком. В термитниках и муравейниках поселяются и некоторые червяги, которые кормятся их обитателями. Хозяева не могут насмерть закусать незваных голокожих «гостей» только потому, что их спасает едкая кожная слизь.
Стратегии при пищедобывании
Земноводные пользуются самыми разными пищевыми стратегиями. Так, для одних видов характерна стратегия «сидеть и ждать» в заранее выбранном укрытии, чтобы оттуда напасть на жертву. Для других – активная охота, в том числе с преследованием. Различен и ритм охотничьей активности. У амфибий каждого вида свой распорядок питания – кто активно охотятся днем, ловко прыгая и хватая движущуюся добычу. А кто отсиживается в затененном надежном убежище, где достаточно влажно и не слишком жарко, а добывать ужин отправляются в сумерки. Завтракать и обедать у них «не принято», то есть большинство таких амфибий едят один раз в сутки. Среди тех, кто ведет преимущественно ночной образ жизни, – обыкновенные жабы, квакши, чесночницы. Летающих насекомых чесночницы не ловят: ночью, в темноте добыть летящую дичь не легко. Зато они активно охотятся на вездесущих муравьев, пауков, земляных червей, гусениц.
Поскольку лягушки и жабы в основном непритязательны к пище, это делает их охоту достаточно результативной. Они не затрачивают на нее слишком много времени. Так, крупногрудая лягушка большую часть времени проводит в норе, а, выходя на охоту, за 2 часа успевает полностью насытиться.
Удивительно разнообразны охотничьи приемы амфибий. Увидев двигающийся живой объект, например, лягушки рывком поворачиваются к нему всем телом с точностью до 2-70. Причем поворот осуществляется наиболее экономичным образом: если угол поворота меньше 1650, то движение происходит в эту сторону. После поворота следует быстрое приближение к добыче (прыжок, ходьба, подползание) и схватывание добычи.
Прыжок лягушки, отличающийся высокой скоростью, длится около 0,3 с. К его концу амфибия может внести коррекцию в направление движения, поворачивая туловище или выставляя в сторону лапы с расправленными межпальцевыми перепонками. Некоторые древесные лягушки рассчитывают свой прыжок на добычу так, чтобы в конце попасть на ветку дерева или на листья.
Молниеносные движения языка лягушки за жертвой человеческий глаз не успевает зафиксировать. Она ловит насекомых и при ярком свете, и в вечерних сумерках, находясь в природных условиях или в лаборатории. Этот язык является замечательным устройством, а его «конструкция» определяет метод овладения добычей. Он целесообразно прикреплен во рту не задним, а передним концом и может в нужный момент выбрасываться изо рта.
Что касается жаб, то они не обеспечены такими сильными мускулами и такой ловкостью, как лягушки. Они неуклюжи, не могут делать быстрых и дальних прыжков при виде пищи. И реакция поворота у жаб более замедлена. Но зато некоторые жабы способны терпеливо поджидать добычу, неподвижно притаившись в засаде. В ответственный момент их органы чувств дадут сигнал о приближении жертвы, а анализирующая система выдаст точные координаты для броска, который осуществляет самая быстрая часть пищедобывательной системы жабы – ее липкий язык.
В случае успешной охоты, далее следует заглатывание и зачастую вытирание рта передней лапой. Если добыча оказывается, например, из-за дождя мокрой, и ее не удается схватить языком, то у жаб, как и лягушек, имеется «запасной вариант». В этом случае они пользуются ртом и меняют способ манипулирования добычей. Поймав ее, амфибии проталкивают пищу глубже передними лапами. Тоже самое происходит и с тяжелой добычей. Наследственные знания и собственный опыт подсказывают амфибии, что доставить ее в рот тонким и малосильным языком довольно-таки трудно. И земноводные не утруждает себя напрасно – больших жуков, дождевых червей, мышат, лягушат, рыбных мальков они хватает ртом.
Амазонская рогатка, крупное бесхвостое земноводное, также владеет засадной стратегией, долго подкарауливая добычу. Ловит она достаточно крупных животных – других лягушек, ящериц и мышей. Для этого амфибия способна зарываться в мягкую почву, оставляя на поверхности только глаза, как перископы. Ими она высматривает добычу, причем, как и другие амфибии, рогатка реагирует только на движущихся животных. Как только зазевавшаяся жертва оказывается в пределах досягаемости, эта лягушка бросается на нее из засады.
Специфической стратегией охоты отличаются земноводные, живущие возле человеческих жилищ. Они собираются ночью у источника света и питаются насекомыми, привлеченными светом. Для этого амфибии усаживаются в тени на границе с освещенным участком. Вероятнее всего движущей силой такого целесообразного поведения является вырабатываемый условный рефлекс, когда включение света и увеличение количества добычи связываются в мозгу земноводный в одну цепь. Интересно, что на сходной реакции основана одна из техник промыслового лова лягушек.
Органы чувств в пищевом поведении
При поиске добычи земноводные в основном пользуются сложнейшей зрительной системой и обонянием. А представители некоторых видов, кроме того, очень чувствительны к колебаниям воды, вызываемым плывущими живыми существами.
Основная масса лягушек и жаб начинает передвигаться к замеченной добыче, находящейся вне зоны броска, с расстояния, равного нескольким метрам. При этом важнейшим охотничьим атрибутом земноводных являются глаза. Как показывают эксперименты, серая жаба замечает добычу, удаленную на 3 м, а прудовая лягушка и желтобрюхая жерлянка – даже до 10 метров. У лягушки, например, глаза выпучены и торчат над головой. Для нее это имеет большое значение. Во-первых, они позволяют лягушке охватить взором достаточно широкое пространство. Ведь ее голова не способна поворачиваться в стороны. Во-вторых, поскольку амфибия проводит много времени в водоеме, то ее выпученные глаза, высовываясь из воды, зорко высматривают добычу и замечают опасность. Это замечательное устройство имеет не менее важное и целесообразное дополнение. У лягушки отверстия ноздрей находятся на голове достаточно высоко, поэтому при выглядывании из воды, они тоже оказываются снаружи, что позволяет дышать атмосферным воздухом, сидя в подводной засаде. Завидев добычу, например, порхающую над водой стрекозу, лягушка плывет в ее сторону, выставляя при этом над водой одни глаза, чтобы ориентироваться. Чаще всего она достаточно точно всплывает прямо под добычей и мгновенно ее хватает.