Книга слизи. Скользкий след в истории Земли - Сюзанна Ведлих

У бескрылых мух вида Belgica antarctica был обнаружен особый гель-антифриз, чья функция состоит в защите яиц. Эти существа обитают в Антарктике и спариваются большим роем в ходе короткого лета. Их потомство вылупляется из яиц спустя месяц, однако потом у детенышей уходит еще два года на превращение во взрослую особь. Бóльшую часть этого времени они проводят во льдах. Стоит отметить, что еще на этапе откладывания яиц низкая температура воздуха становится угрозой, так как дни могут быть очень теплыми, а ночи – холодными. Именно поэтому самки оборачивают каждое яйцо в прозрачный гель, который сглаживает эффект колебаний температуры и благодаря особому составу выполняет функции антифриза, а также защищает яйца от высыхания.

Холод – не проблема и для тех, кто живет на границе воздушной и водной сред. Пример тому – земноводные рыбы илистые прыгуны, которые курсируют между водой и сушей в мангровых зарослях тропических приливных зон. Они могут провести там несколько дней, используя свои мощные грудные плавники и изогнутый хвост для быстрого передвижения. Илистые прыгуны дышат через слизистую оболочку в пасти и глотке, а также выделяют антимикробный гель на поверхности кожи для беспрепятственного передвижения. В этом современном виде земноводных ученые находят отголоски того времени, когда позвоночные впервые начали вести наземный образ жизни. Те первопроходцы произошли от костистых рыб, которые еще в воде научились дыханию через легкие. Современные двоякодышащие рыбы – это не пережитки прошлого в эволюционном смысле, а свидетельство того, как первые амфибии много лет назад перешли из воды на землю и на определенное время, ввиду отсутствия конкуренции, заняли вершину пищевой цепи.

Кожа большинства амфибий должна быть защищена от патогенов и хищников слизью, антимикробными действующими веществами и даже токсинами. Исполинские саламандры, похожие на саламандр из романа Карела Чапека, выделяют при каком-либо раздражении столько вонючей слизи, что их иногда сравнивают со скрытожаберниками. Впрочем, у этого неприятного геля есть медицинский потенциал. Недавнее исследование показало, что он крайне быстро затягивает и залечивает раны животных, а также быстро расщепляется сразу после проделанной работы. Неудивительно, что именно амфибии производят многофункциональные слизи, поскольку их кожа – это пористый барьер для воды и газов. Слизь защищает этих животных от высыхания и пропускает кислород, который многие виды амфибий могут получать исключительно через кожу.

Эти механизмы так хорошо работают у лягушек, что они готовы проводить целые зимы под водой, из-за чего у них появилась репутация слизистых оборотней. Жабам с их толстой кожей это дается не так легко. Более того, их самки во время спаривания могут захлебнуться в воде, если слишком много самцов уцепятся за них одновременно. Кожа жаб не настолько слизистая, что приводит к еще одной проблеме. Для хищников жабы не такие уж скользкие, поэтому им приходится компенсировать это другим способом защиты. Жабы выделяют мощные токсины из кожных желез. То же самое можно сказать и о желтобрюхом тритоне Taricha granulosa с западного побережья Америки, которого скорее можно считать саламандрой. Он выделяет тетродотоксин, опасный даже для человека.

Подобная защита прибавляет им смелости. Одним мрачным дождливым утром в лесу штата Орегон ко мне подползла саламандра. Ее темное тело едва ли поднималось от земли, и она почти что заползла под мои ботинки. Вместо того чтобы ретироваться, саламандра предпочла сделать так, чтобы я пустилась в бегство. Она сильно изогнулась и показала мне ярко-оранжевый окрас своего брюха. Это рефлекс, предвещающий опасность, а также безусловное предупреждение. Со мной этот трюк сработал, и я отошла от нее, а вот подвязочную змею, главного врага саламандры, такой шаг вряд ли бы испугал. Дело в том, что в ходе совместной эволюции с саламандрами этот вид змей приспособился к своей ядовитой добыче, поэтому токсин саламандр уже не оказывает на них желаемого эффекта.

Земляные лягушки, которых наблюдал Топсел, размножаются, откладывая яйца, другие размножаются в грязи и пыли, зимой они покрываются слизью, и в следующее лето, по мнению Плиния, эта слизь вновь превращается в живое существо.

ИСААК УОЛТОН, «Искусный рыболов, или Досуг созерцателя», 1653

Гадюкообразная смертельная змея на севере Австралии, в народе известная как змея смерти, способна противодействовать даже комплексным защитным механизмам своих жертв. Нужно лишь проявить немного терпения. Мраморная болотная лягушка (Limnodynastes convexiusculus) при нападении выделяет крайне вязкую слизь, тогда как другой вид лягушек – литория равнинная (Litoria dahlii) – выделяет смертельный токсин. Несмотря на эти меры защиты, смертельная змея все равно нападает. Она выжидает, пока слизь затвердеет и токсин разложится. При этом змея знает, что это происходит не одновременно. Болотную лягушку она съедает через десять минут, а литорию – ровно через сорок. Подобные явления можно назвать эволюционной гонкой вооружений между защитной экипировкой амфибий и соответствующим оружием хищников. На нынешнем этапе эволюции оружие хищников, судя по всему, берет верх.

В 1980-е годы появилось много научных публикаций об исчезнувших по неизвестным причинам видах амфибий. Вскоре виновным признали патогенный грибок, поражавший чувствительную кожу. Предполагалось, что патоген, распространившийся из Азии, начал заражать беззащитных амфибий по всему миру. Из-за него на грани вымирания оказались сотни видов, а некоторые из них уже и вовсе исчезли. Столь же драматично обстоит и ситуация с саламандрами, погибающими от похожего патогена. Одной из целей отчаянных попыток спасения герпетологов[19] является усиление иммунного ответа животных. Образцом для подражания могут быть устойчивые лягушки и саламандры, особенно их слой слизи, содержащиеся в нем антитела и микробиом, который может помочь в защите.

С середины 1980-х годов считаются вымершими так называемые Заботливые лягушки (Rheobatrachus silus), которые были диковинкой даже в бесконечно разнообразном мире амфибий. Самки этого вида проглатывали яйца и вынашивали детенышей в желудке, а после развития лягушат отрыгивали их разом наружу. Находясь в теле матери, потомство выделяло слизь, чтобы снизить объем выделения желудочной кислоты. Исследование этого механизма могло бы дать потенциал для развития терапевтических антацидов, однако заботливые лягушки слишком рано вымерли. Правда, австралийские ученые в рамках Lasarus project пытаются восстановить этот вид. Идея заключается в пересадке ДНК заботливых лягушек в яйцеклетку близкого вида. Тем не менее пока что не появилось ни одного головастика. Возможно, не хватает запаха родины?

В период спаривания большинство лягушек и жаб возвращаются к месту своего рождения и лишь очень редко – в другие водоемы. Быть может, там царит какой-то пленительный запах, который они чувствуют сквозь свою восприимчивую кожу. Самцы тесно окружают самок и обхватывают их спины железной