Биологи УрФУ, Института экологии растений и животных УрО РАН и Зоологического института РАН обнаружили массовые изменения у головастиков жаб (Duttaphrynus) в Гималаях (Индия). У особей нашли сколиоз, кифоз, укороченный хвост, закругленный, раздвоенный кончик хвоста, дефект глазной камеры и отек брюшной полости. Деформации встречались у 3,3–13,6 % головастиков, что вызвало озабоченность ученых, поскольку такие показатели — свидетельство массовых отклонений, а не погрешности. Кроме того, Гималаи считаются относительно незагрязненным и малонаселенным регионом в отличие от, к примеру, полуостровной Индии. Описание находок и фотографии отклонений головастиков опубликованы в Russian Journal of Herpetology. Результаты исследований ученые представили на III Международной конференции «Аномалии и патологии амфибий и рептилий: методология, причины возникновения, теоретическое и практическое значение», которая состоялась на днях в УрФУ.
«Образцы головастиков мы отобрали в семи местах рек на высотах от 687 до 1349 метров над уровнем моря. Всего исследовали 717 головастиков двух видов жаб. Наиболее распространенной аномалией был сколиоз. Самой редкой —раздвоенный хвост. Но встречались и головастики с несколькими аномалиями одновременно. У одной личинки было целых три порока развития. Насколько нам известно, наши данные являются первой записью возникновения аномалий у амфибий в Гималаях», — рассказывает соавтор исследования, заведующий лабораторией функциональной экологии наземных животных ИЭРиЖ УрО РАН, завкафедрой биоразнообразия и биоэкологии УрФУ Владимир Вершинин.
В качестве причин аномалий ученые рассмотрели параметры окружающей среды: pH и соленость воды, высоту над уровнем моря. Корреляцию между частотой появления деформированных головастиков и этими параметрами не выявили. Как поясняют исследователи, на отклонения может влиять состав воды, а именно минерализация. Однако в тех местах, где собирали образцы, минерализация воды крайне низкая, она почти дистиллированная. Исследователи предположили, что на изменения жаб могла повлиять сельскохозяйственная деятельность человека.
«Мы выделили две локации с наиболее высокой частотой аномальных головастиков — в притоках реки Ямуна: Аглад-Нади (10,9 %) и Пурола (с двумя участками Пурола-1 и Пурола-2, 13,6 и 10,9 %, соответственно). Река Аглад-Нади используется для выпаса скота, а река Пурола— для сельского хозяйства», — говорит Владимир Вершинин.
Как поясняют исследователи, личинки земноводных, живущие в воде, очень чувствительны к различным химическим загрязнителям, применяемым в сельском хозяйстве. Немало исследований свидетельствует: агрохимикаты влияют на выживание, развитие и морфогенез головастиков.
«Наряду с ростом смертности и гиперактивности, связанной с токсическим действием пестицидов на развивающихся головастиков, у земноводных, подвергшихся воздействию высоких концентраций пестицидов, наблюдается ряд характерных отклонений. Мы не знаем, использовали ли жители Пуролы пестициды, и если да, то какие и в каком количестве. Тем не менее, аномалии личинок, полученные в многочисленных экспериментах с различными агрохимикатами, удивительным образом совпадают с теми, которые мы обнаружили у головастиков, собранных в агроландшафте Пурола», — добавляет Владимир Вершинин.
Использование сельскохозяйственных пестицидов, гербицидов, минеральных удобрений и бытовых загрязнений в совокупности приводит к усилению отклонений, повышению их частоты и изменчивости, полагают исследователи.
«Об отклонениях развития земноводных сообщается с середины XVI века. Первоначально подобные случаи рассматривались как “странности природы”, однако позднее стали объектом изучения с точки зрения морфологии, тератологии и теории эволюции. В Индии первое сообщение о двух деформированных личинках Rana alticolaиз Ассама было опубликовано Нельсоном Аннандейлом в 1905 году. Долгое время были известны лишь единичные случаи амфибий с отклонениями, однако с 1960-х и особенно с 1990-х годов число массовых аномалий заметно возросло. Морфологические аномалии были зарегистрированы у широкого спектра семейств и родов амфибий, встречающихся в различных средах обитания по всему миру. Они были обнаружены как у обычных, широко распространенных, так и у редких, находящихся под угрозой исчезновения видов», — поясняет Владимир Вершинин.
Деформированных земноводных находили как на загрязненных территориях, так и в природных заповедниках в отдаленных уголках дикой природы. Это вызывает озабоченность среди ученых, так как свидетельствует о серьезном загрязнении окружающей среды. При этом географическое распределение массовых аномалий весьма неравномерно. Подавляющее большинство случаев у земноводных зарегистрировано в умеренных широтах северного полушария.
Отметим, исследование выполнено при финансовой поддержке Правительства РФ (контракт № 02.А03.21.0006) и госзадания (№ 122021000082-0).
Справка
Duttaphrynus — жабы, ареал которых простирается от юго-восточного Ирана и северо-западной части Саудовской Аравии на юг вдоль западных гор до Йемена (с изолированными популяциями в северо-восточном Омане и прилегающих Объединенных Арабских Эмиратах), от северного Пакистана и Непала до южной Индии и Шри-Ланки, к юго-западному и южному Китаю через Индокитай до Суматры, Явы, Борнео и Бали.
УрФУ — один из ведущих вузов России, расположен в Екатеринбурге. Участник проекта по созданию кампусов мирового уровня — части национального проекта «Наука и университеты», реализуемого Минобрнауки России. Университет — участник государственной программы поддержки российских вузов «Приоритет-2030», выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы».
УрФУ оперативный — в телеграм.
