Ядовитый ключ к успеху: как жабы завоевали мир после динозавров

Представьте себе путешественника, который не умеет плавать в соленой воде, отличается приземистым и неуклюжим телосложением, а его кожа легко пересыхает. Казалось бы, его удел – неспешная жизнь в ограниченном ареале. Но именно такой путник сумел покинуть свою прародину и заселить практически все уголки земного шара, от знойных пустынь до влажных тропических лесов. Это не герой приключенческого романа, а обыкновенная жаба из семейства Bufonidae. Загадка их глобального успеха долгое время оставалась неразгаданной, пока международная группа ученых не обнаружила, что ключи к этой эволюционной победе скрываются в ядовитых железах и глубоких пластах геологического времени.

Современные жабы представляют собой весьма специализированный тип лягушек. Их облик хорошо узнаваем: крепкое, приземистое тело, относительно короткие ноги, беззубый рот и толстая, сухая, бородавчатая кожа. Однако главной их отличительной чертой являются крупные парные железы, расположенные за глазами, – паротиды, которые выделяют яд, эффективно отпугивающий хищников. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, эти железы сыграли решающую роль в судьбе всего семейства.

Чтобы проследить путь жаб по планете, ученые провели масштабный генетический анализ. Они изучили свежие образцы ДНК 124 видов, собранных со всех континентов их обитания, и объединили эти данные с уже существующей генетической информацией по сотням других видов. Мощные компьютерные модели позволили реконструировать картину расселения на протяжении миллионов лет, определить время появления ключевых эволюционных приспособлений и моменты, когда предковые линии жаб разветвлялись, давая начало новым видам.

Этот генетический детектив привел к нескольким фундаментальным открытиям. Во-первых, было подтверждено, что современные жабы зародились в Южной Америке примерно 61 миллион лет назад, то есть через несколько  миллионов лет после вымирания динозавров. Оттуда они начали свою экспансию, и самым удивительным этапом стало пересечение Атлантического океана и появление в Африке.

Учитывая физиологию жаб, которые плохо переносят соленую воду и не являются хорошими пловцами, такой маршрут кажется маловероятным. Тем не менее, ученые предполагают, что это могло произойти с помощью плавающих плотов из растительности, подхваченных океаническими течениями. Это открытие заставляет пересмотреть традиционные взгляды на расселение амфибий, которые обычно игнорируют возможность транс-океанических миграций.

Самым драматичным моментом в истории жаб стал период, последовавший сразу за их расселением за пределы Южной Америки. Исследование выявило, что в это время произошел настоящий эволюционный взрыв – резкий рост видообразования. И этот взрыв совпал по времени с развитием у жаб их главного оборонительного оружия – ядовитых паротид. Ученые пришли к выводу, что появление этого мощного средства защиты стало переломным моментом. Оно позволило жабам не только успешно выживать в новых, незнакомых экосистемах, полных хищников, но и осваивать самые разные местообитания, что в конечном счете и привело к их глобальному доминированию.

Таким образом, исследование рисует захватывающую картину: скромные жабы, обладающие, казалось бы, серьезными биологическими ограничениями, сумели преодолеть непреодолимые географические барьеры. Их успех стал результатом счастливого стечения обстоятельств – удачного эволюционного приобретения в виде ядовитых желез и благоприятного стечения геологических и климатических условий в глубоком прошлом. Как заключают авторы работы, это доказывает, что даже для самых уязвимых групп животных природа может найти путь к глобальному завоеванию.