ИНСТИТУТ
БИОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОБЛЕМ СЕВЕРА

Федеральное
государственное
бюджетное
учреждение
науки

Дальневосточное
отделение
Российской
академии наук

Север для биологов интересен прежде всего экстремальными условиями, которые сдерживают проникновение многих организмов, из-за чего, как известно, видовое разнообразие здесь не велико. Относится сказанное и к наземным холоднокровным животным, чья жизнь полностью зависит от внешнего тепла; например, к амфибиям. Тем не менее кто-то из амфибий все-таки «прорывается» в Субарктику и даже в Арктику.
Из хвостатых амфибий только сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingii), переносящий температуры до -55°C, колонизовал почти всю Северную Азию и часть европейской территории. Ареалы лягушек создают северное обрамление Голарктики. Его формируют лесная лягушка (Rana (Lithobates) sylvaticus) в Северной Америке, травяная (Rana temporaria), остромордая (R. arvalis), сибирская (R. amurensis) и дальневосточная (R. dybowskii) лягушки в Евразии. Изучение их адаптивных стратегий на Севере, как абсолютно не свойственной классу ландшафтной арены, — одно из научных направлений лаборатории биоценологии нашего института.

Материал подготовила Н. А. Булахова

Карта-схема области в Голарктике, занятой бурыми лягушками (заполнена точками): травяной, остромордой, сибирской, дальневосточной и лесной

Малая холодоустойчивость исследованных лягушек свидетельствует о том, что ни одна из них (в том числе и R. Amurensis, проникающая глубже всех в Субарктический и Арктический районы Азии) на территориях с промерзающими почвами не может пережить зиму вне водоемов. При колонизации северных территорий все они используют (согласно Чернову, 1984) «пассивный адаптивный путь». Способность выживать при малых отрицательных температурах (до −2…−2.5°C) и переносить неполное и кратковременное замораживание «полезна» травяной, сибирской и дальневосточной лягушкам при существовании в регионах с мягкой зимой (с непродолжительными и неглубокими похолоданиями). При длительных заморозках или более низких температурах они неизбежно замерзают и погибают.

Хоть оказалось, что все три исследованных вида лягушек обладают примерно одинаковой и небольшой холодоустойчивостью, вынуждающей зимовать в северных регионах в воде, ареалы их резко различны. Очевидно, что характер географического распространения травяной, сибирской и дальневосточной лягушек не связан с криорезистентностью и определяется, несомненно, не одним фактором.

Ознакомиться с деталями исследования можно в статье: Берман Д. И., Булахова Н. А., Мещерякова Е. Н. Адаптивные стратегии бурых лягушек (Amphibia, Anura, Rana) в отношении зимних температур на севере Палеарктики // Зоологический журнал. 2017. Т. 96, № 11. С. 1392−1403.

Оказалось, что травяная, сибирская и дальневосточная лягушки выдерживают только малые отрицательные температуры и погибают при замораживании. Сибирская лягушка − обитатель крайне холодных зимой регионов Северной Азии, проникает по долинам рр. Яны, Омолоя и Лены до 69−71° с. ш., может длительно (10 суток) находиться при температурах лишь не ниже -1.5°C. То есть ее холодоустойчивость оказалась сопоставима с таковой более «южных» видов − травяной и дальневосточной. Однако в отличие от двух последних, при температурах −1…−1.5°C R. amurensis активна: способна перемещаться даже будучи не потревоженной. При -2.5°C в течение трех суток без потерь выжила только R. amurensis (50−60% особей двух других видов погибли), но 10 суток такой температуры оказались губительны почти для всей выборки сибирской лягушки.

Единой адаптивной стратегии, как перенести низкие зимние температуры, у перечисленных амфибий нет. Все они могли бы их избежать, уходя на суровые времена в воду. Однако для большинства видов, за исключением зимующих только на суше сибирского углозуба и североамериканской лесной лягушки, известна зимовка и в воде, и на суше. Изучение условий гибернации земноводных вне воды, особенно в холодных регионах, весьма трудоемко. Не случайно в литературе обычны указания на обнаружение зимующих животных в антропогенных условиях (колодцы, подвалы, погреба, основания стогов сена и т. д.), тогда как описания находок в природе редки. Поэтому сотрудники лаборатории биоценологии подошли к задаче с обратной стороны: исследовали предельно возможную холодоустойчивость травяной, сибирской и дальневосточной лягушек. Такой подход позволил сделать выводы о способности или неспособности переносить низкие отрицательные температуры, т. е. зимовать и на суше, и в воде или же только в воде. К началу проведения исследования уже было известно, что два из самых северных видов лягушек способны переносить замораживание: R. (L.) sylvaticus (-16°C) и R. arvalis (-10°С) и зимовать на суше.

Сибирская лягушка (Rana amurensis)