• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
17.06.2022
Михаил Орлов
8 666

Крошечные бразильские жабы не умеют приземляться из-за размеров внутреннего уха

❋ 3.8

Миниатюрные седлоносные жабы из рода Brachycephalus в процессе эволюции приобрели рекордно малые размеры, а заодно почему-то разучились как следует прыгать. Дело в том, что вместе с уменьшением жаб стал слишком маленьким и их орган равновесия — полукружные каналы.

Brachycephalus ferruginus, миниатюрная жаба из Бразилии
Brachycephalus ferruginus, миниатюрная жаба из Бразилии / © Luiz F. Ribeiro / Автор: Наталья Федосеева

Седлоносные жабы, или короткоголовы (Brachycephalus sp.), представляют собой один из примеров миниатюризации бесхвостых амфибий и позвоночных в целом. Долгое время обитая в разлагающейся листве лесов жаркого пояса, они становились все меньше и меньше, пока не достигли в длину рекордных десяти миллиметров и менее. Выходит, эти позвоночные стали меньше многих насекомых.

У крошечных жаб есть и другая необычная особенность: они очень плохо прыгают, а точнее — не умеют приземляться. Хотя, казалось бы, в качестве бесхвостой амфибии должны целыми днями только этим и заниматься. Прыжок этих существ выглядит трагикомично: они нормально подпрыгивают, но в полете то и дело теряют контроль и падают на землю самым жалким образом: задом наперед, вверх ногами или даже приземляясь на морду.

Различные жабы из рода Brachycephalus пытаются прыгать / © Science X: Phys.org, Medical Xpress, Tech Xplore

В новом выпуске журнала Science Advances ученые из США и Бразилии выяснили причины столь нелепых прыжков. Все дело в том, что вместе с жабами уменьшился и их вестибулярный аппарат.

Чтобы ощущать положение своего тела в пространстве и координировать движения, жабы, люди и другие позвоночные имеют вестибулярный аппарат — своеобразный биологический «гироскоп». Он располагается во внутреннем ухе, по соседству с органом слуха, причем многие земноводные имеют неплохой слух — и неудивительно: какой в противном случае смысл в громких «лягушачьих концертах»? Нетрудно заметить, что наружного уха, то есть ушных раковин, у лягушек, жаб и их родственников нет. Обычно на голове у них находится непосредственно барабанная перепонка.

Итак, вестибулярный аппарат, расположенный во внутреннем ухе. Это довольно универсальное устройство, которое мало отличается у разных позвоночных. Он представляет собой три полукружных канала, которые расположены в перпендикулярных плоскостях, сообщаются между собой и заполнены жидкостью. Когда животное меняет положение тела либо двигается, жидкость внутри этих каналов начинает по-другому давить на чувствительные клеточные волоски их выстилки. Благодаря этому мы и другие позвоночные чувствуем, где находится верх и низ, и способны на сложные скоординированные движения.

Обычно размер вестибулярного аппарата позвоночных очень консервативен, то есть в процессе эволюции он медленно меняется и имеет почти стандартный размер даже у огромных китов. Однако у крошечных бразильских жаб с этим возникли проблемы: становясь все меньше и меньше, они были вынуждены пропорционально уменьшать и внутреннее ухо. В итоге хотя их полукружные каналы устроены как положено, жидкость в них оказывается недостаточно подвижной, и чувствительность органа в целом страдает. Чтобы это выяснить биологи сделали жабам целую серию микро-МРТ.

Авторы исследования подчеркивают, что в основе проблем жаб с координацией — ограничения, следующие напрямую из физики, а именно — закона Пуазёйля.

Так или иначе седлоносные жабы успешно выживают, будучи неплохо приспособленными к особым условиям своего обитания. Видимо, в их жизни падения и удары не представляют собой особенную проблему.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Биофизик, магистр биологии. Пишет о границах живого и неживого, сложных молекулах и простых ответах природы. Ведёт канал AreaDNA в Telegram.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Вчера, 09:51
КБГУ

Кавказ — один из мировых лидеров по числу долгожителей. Ученые КБГУ задались целью выяснить, что позволяет людям в Кабардино-Балкарии жить так долго и сохранять активность. Работа исследователей открывает новые перспективы в понимании процессов старения и разработке стратегий для продления жизни.

1 июля, 11:00
НИУ ВШЭ

Сверхпроводимость — особое состояние материала, при котором электрический ток проходит через него без потерь энергии. Обычно в материалах с дефектами она возникает при очень низких температурах и в несколько этапов. Международная команда ученых, включая физиков МИЭМ ВШЭ, показала: если дефекты распределены внутри материала не случайно, а по определенной схеме, сверхпроводимость возникает при более высокой температуре и охватывает весь материал. Данные могут помочь в создании сверхпроводников, работающих без экстремального охлаждения.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно