Біологія
Біологія

Самці ропух-арлекінів до п'яти місяців каталися на самках в очікуванні розмноження

Південноамериканські біологи дослідили статеву поведінку ропух-арлекінів A. laetissimus та з'ясували, що самець може перебувати верхи на самиці до 138 діб, очікуючи, коли вона стане готова до розмноження. А найбільші шанси на репродуктивний успіх мають важчі самці з товстішими передпліччями, пишуть автори в журналі Animal Behaviour. Ймовірно, до такого тривалого й раннього прикріплення призвела висока конкуренція між самцями, яких суттєво більше за самок.

Амплексус ропух-арлекінів Atelopus laetissimus. Animal Behaviour, 2022

Амплексус ропух-арлекінів Atelopus laetissimus. Animal Behaviour, 2022

Навіщо амфібіям обійми?

У природі самцям часто нелегко знайти собі пару для розмноження. Вони мають привертати увагу самок, боротися з іншими самцями або проганяти їх тощо. Але у деяких видів земноводних інша стратегія. Вони схильні до амплексусу, коли самці забираються на спину самок і охоплюють їх передніми лапами. У таких обіймах пари зазвичай проводять від декількох годин до діб, поки самка не відкладе ікру, а самець її одразу не запліднить, але іноді вони тривають тижнями й місяцями. Така поведінка виправдана для самців, коли ті чисельно перевершують самок, а шлюбний період триває дуже короткий час, наприклад, одну ніч. У такому разі самець матиме перевагу, якщо якомога скоріше натрапить на самку і не відпускатиме аж до розмноження, коли конкуренція ще більше зросте, навіть якщо воно настане ще не скоро.

Тривалий, понад місяць, амплексус властивий і ендемічним колумбійським ропухам-арлекінам Atelopus laetissimus, що населяють гірські території Сьєрра-Невади-де-Санта-Марта. Коли самка стає готовою і приходить до струмка, щоб відкласти ікру, зазвичай вона вже кілька тижнів носить на собі батька свого потомства. Колумбійські та бразильські вчені на чолі з біологами Університету Магдалени в Санта-Марті зацікавилися цим процесом і дослідили його детальніше.

Як шукали відповіді?

Протягом липня 2018 та 2019 років дослідники проводили польові роботи на західному схилі Сьєрра-Невади-де-Санта-Марта на висоті близько 2 500 метрів над рівнем моря. Саме у той час на дослідній ділянці спостерігається сезон розмноження A. laetissimus, тому за амфібіями зручно стежити. Спостерігаючи за ропухами, науковці звертали увагу на те, як відрізняються між собою самці та самки, наскільки вони анатомічно пристосовані до тривалого амплексусу, особливо самці, яких помітили за амплексусом, і ті, які залишалися самими. П'ять пар ропух, яких вже знайшли в амплексусі, вчені відібрали й помістили в тераріуми, щоб перевірити, як довго протримаються пари.

Окрім цього, вчені провели експеримент із 76 самцями та 38 самками, які ще не розмножувалися. Спершу їх усіх зважили, а потім розмістили по контейнерах: одну самку із двома самцями різних розмірів. Відтак спостерігали, який самець першим «захопить» самку, і чи вдасться іншому самцеві його замінити.

Що відбувалося у стосунках ропух?

Статеві відмінності у ропух-арлекінів справді були явними. Переважно самки були довшими у середньому на два сантиметри, важили на 10 грамів більше та були більш громіздкими на вигляд. Натомість у самців помітили ширшу середню частину передпліччя. Власне, цим самці відрізнялися і поміж собою. Ті, що були важчими й більшими, також мали ширші й товстіші передпліччя, і саме вони частіше брали участь у формуванні амплексусу. Більші передпліччя, як показали досліди, дають змогу самцям сильніше триматися за самок. У середньому сила хапання складала 18,1 ньютона, що рівнозначно вазі у 52 рази більшій, ніж вага самого самця.

Тобто відокремити самців від партнерок дуже важко, хоч із часом сила хапання і схильна зменшуватися. Але це не спиняло інших самців в експериментах від спроб скинути конкурента та зайняти його місце. Загалом шанси на успіх складали 15 відсотків, однак вони сильно відрізнялися, у залежності від вагової категорії конкурентів. Так, якщо першим вхопився важчий самець, то у легшого майже не було шансів його скинути. Натомість, якщо першим охопив самку легший, то у важчого було 33 відсотки на успіх зайняти його місце. На цей процес заміщення одинокі самці витрачали від 5 до 96 годин, іноді привертаючи увагу пари звуками та рухами лап. На це спарені ропухи реагували переважно непривітно й захищалися, зокрема самка копала тих самців, що наближалися до них.

Амплексус п'яти пар ропух-арлекінів у лабораторії тривав у середньому 43 доби. За цей час самці не живилися і тому втратили від 3,1 до 17,8 відсотка ваги тіла. Але зважаючи на те, що в лабораторію пари потрапили вже один на одному, вчені взялися розраховувати на основі зміни ваги тіла, як довго пари взагалі пробули в амплексусі. Результати свідчать, що амплексус A. laetissimus тривав близько 75-90 днів. Утім, для найважчих самців він міг тривати й до 138 діб, що трохи менш як п'ять місяців.

На думку авторів, їхня робота свідчить на користь того, що у земноводних з амплексусом добір відбувається на користь самців, які можуть першими знайти й охопити самку та здатні утримуватися на позиції.