Американські вчені встановили, що язик жаби ага після схоплення здобичі просувається у зворотному напрямку на значно більшу відстань, ніж вперед, і навіть торкається серця. Виявити це вдалося за допомогою рентгенівської реконструкції рухомої морфології тварин. Стаття з результатами дослідження опублікована в Integrative Organismal Biology.
Анімоване моделювання того, як жаба ага Rhinella marina виконує успішний прямий захват здобичі з ковтанням одним ковтанням. Рухи маркерів XROMM позначені маленькими сферами (у збільшеному масштабі). R M Keeffe / Integrative Organismal Biology
Чому вчених цікавить жаба ага?
Жаба ага або очеретяна ропуха (Rhinella marina) – це велетенська ропуха, одна з найбільших отруйних жаб у світі. Її розмір може досягати 25 сантиметрів. Природно вона населяє Центральну та Південну Америку, але на початку минулого століття її завезли в Австралію для боротьби з комахами-шкідниками. Відтоді вона сильно поширилася там, завдаючи шкоди місцевій екології як інвазійний вид.
Якщо дорослу жабу ага потурбувати, то її залози виділяють білу рідину, що містить буфотоксини. Жаба ага навіть здатна «вистрілювати» ним в хижака. Крім того, отруйність більшості її органів робить її неїстівною для потенційних мисливців. Однак місцевим водяним щурам (Hydromys chrysogaster) вдається споживати неотруйні органи жаби ага. Вони нападають на найбільших із них, перевертають та з’їдають жаб’ячі серце та печінку.
Сама ж ага харчується комахами, дрібними ящірками, пташенятами та дрібними тваринами, ведучи переважно нічний спосіб життя. Здатність аги висовувати язика та хапати здобич, що пролітає повз, давно відома, однак досі вчені ніколи не пробували з’ясувати, наскільки глибоко язик жаб просувається у зворотному напрямку – в глотку жаби. Цим зацікавилася група вчених з США на чолі з біологом Коледжу Маунт-Холіок.
Як вивчали рухи жабиного язика всередині її тіла?
Для дослідження вчені використали метод рентгенівської реконструкції рухомої морфології. Він суміщає в собі високошвидкісні відеофлюороскопію та відеозйомку. Це дозволяє відстежувати тривимірні рухи невидимих ззовні частин тіла тварин.
В ході експерименту команда дослідників імплантувала трьом дорослим жабам близько двох десятків маленьких танталових маркерів. За цими маркерами вчені змогли прослідкувати та відтворити на моделі високошвидкісні рухи кісток, язика і м’язів жаб під час харчування цвіркунами в лабораторії.
Ковтання здобичі жабою ага. Кольором позначені: сірим – кістки; синім – хрящовий під’язиковий апарат; жовтим – черпалоподібні хрящі голосової щілини; рожевим – висунута частина язика; темно-червоним – серце; жовтувато-бежевим – травна система; червоним – танталові маркери XROMM; коричневим – здобич. R M Keeffe / Integrative Organismal Biology
Що вдалося дізнатися нового про жаб’ячий язик?
З’ясувалося, що найчастіше під час ковтання язик жаби ага втягується назад на більшу відстань, ніж викидається вперед, щоб дістати здобич. Він тягнеться приблизно на 4,5 сантиметра назад і вниз по горлу та, підштовхуваний під’язиковою кісткою, встигає врізатися в серце, яке розташоване в задній частині грудей жаби. Це має бути відчутно для тварини, хоча серце і позбавлене прямого контакту з язиком завдяки тканинам стінок.
Вчені виявили, що коли язик рухається назад у рот, під’язикова кістка, яка знаходиться між стравоходом і передньою частиною шиї, смикається назад і вниз, ковзаючи по всій довжині стравоходу. Як тільки язик прослизає далі, ніж потилиця жаби, під’язикова кістка штовхає язик і шкрябає задню частину горла, щоб відірвати здобич від липкого язика.
Також з’ясувалося, що під час невдалої спроби захвату здобичі, язик та інші частини ротового апарату аги діють приблизно так само, як і під час успіху. Відповідно всі рухи повторюються, хоча й без здобичі.
В подальших дослідженнях науковці збираються з'ясувати, чи так само, як і в жаби ага, працює язик у ропух з іншими типами язиків та способами живлення.
Загалом у жаби ага в Австралії непросте життя. Ми вже писали про те, що пуголовки аги там, де вони є чужорідним видом, більш схильні з’їсти своїх же родичів, конкуруючи за ресурси, ніж ті, що мешкають в межах свого природного ареалу. А ось життя у містах призвело до зменшення в жаб ага розмірів залоз з отрутою та спонукало самців до відрощування довших ніг, щоб швидше долати більші відстані.