На Новую Гвинею опустилась ночь. Возвращаясь в лагерь, Кристофер Остин со товарищи услышал пронзительные звуки, доносившиеся вроде бы из лесной подстилки. Поиски ничего не дали. Дело кончилось тем, что охотники за новыми видами просто зачерпнули горсть опавших листьев и спрятали их в полиэтиленовый пакет.
Добравшись до лагеря и более хорошего освещения, специалисты из Университета штата Луизиана (США) медленно просеяли улов и обнаружили несколько существ длиной всего 7,7 мм. Это оказались вовсе не насекомые, а половозрелые лягушки — самцы, призывавшие прекрасных дам.
Эти земноводные, найденные в 2009 году, пока замыкают перечень миниатюрных позвоночных, описанных в последнее время. Предыдущий «рекордсмен» — пресноводный карп, обнаруженный на Суматре в 2006 году. Наверное, вы не знаете, но среди учёных идёт настоящая гонка за ещё не открытыми крохами.
В этой связи уместно спросить, насколько маленьким в принципе может быть позвоночное и почему.
Хамелеон Brookesia micra (фото Frank Glaw, Jörn Köhler, Ted M. Townsend, Miguel Vences).
Эти открытия лишь отчасти стали возможны благодаря появлению новой аппаратуры. Например, г-н Остин признаётся, что пользовался обыкновенной цифровой камерой в качестве импровизированного микроскопа. В действительности это связано с осознанием того, что позвоночные могут быть сверхминиатюрными. Так, ихтиологи из Сингапура одними из первых додумались до того, что ловить надо более мелкой сетью. После того как их примеру последовали другие специалисты, случаи крайней миниатюризации были выявлены не только среди рыб и лягушек, но и у ящериц со змеями.
Факторы, заставившие эволюцию избрать такой путь, разнятся от группы к группе. Например, многие из крошечных рыб обитают в болотах. Вероятно, их размеры позволяют им выживать в засушливые периоды.
А миниатюрные лягушки, возможно, появились из-за присутствия в экосистеме ниши для маленьких хищников. Если можно прожить, питаясь одними клещами, то зачем становиться больше?
Таких свободных ниш на островах больше, чем на континентах, поэтому миниатюрные позвоночные чаще встречаются именно там.
40-миллиметровая карликовая многозубка.
Самый простой способ стать маленьким — остановиться в росте как можно раньше. Мельчайшие животные пошли ещё дальше: они прекращают развитие до того, как у них появятся все черты взрослой особи. Мини-лягушки, например, имеют несколько упрощённый скелет — вероятно, потому что не ждут развития всех костей. Оттого у них, в частности, меньше пальцев на руках и ногах.
Некоторые из таких лягушек к тому же пропускают одну или несколько фаз развития — например, стадию головастика. Быть может, это связано с тем, что они живут там, где мало стоячей воды и водный этап развития очень опасен, особенно для животных, которые дают мало потомства.
Это справедливо и для рыб: крошечный суматранский карп, упомянутый выше, и впрямь напоминает своего рода «личинку», хотя он способен размножаться. Ральф Бриц из лондонского Музея естественной истории (Великобритания) к тому же обнаружил, что по сравнению с близкими родственниками у этих рыб отсутствуют десятки костей, большинство из которых появляются на более поздних стадиях развития.
Sphaerodactylus ariasae, или Харагуанский сферо, карликовый геккон.
Тем не менее карликовых рыб нельзя считать «личинками». Многие из них также приобрели уникальные черты: например, самец нашего мини-карпа имеет причудливые брюшные плавники, внешне напоминающие барабанные палочки с крючочками и гребнями. Ничего подобного нет ни у одного из трёх тысяч представителей семейства карповых. На любительском видео самцы переворачиваются вверх брюхом и отбивают этими «палочками» дробь на нижней стороне плавающих листьев. Возможно, это привлекает самок.
Г-н Бриц полагает, что остановка в развитии открыла рыбам новые эволюционные возможности, которые невозможны в случае полностью развитых особей. «Это похоже на строительство дома, — говорит учёный. — Чем больше этажей, тем меньше список того, что можно поместить на крыше».
Уменьшаться тоже нельзя бесконечно. Многие ограничения обусловлены тем, что отношение площади поверхности к объёму увеличивается с уменьшением размера. Это серьёзная проблема для теплокровных птиц и млекопитающих: чем меньше они становятся, тем быстрее теряют тепло. «Классический пример — самая маленькая землеройка, которая постоянно что-то ест, пополняя запас энергии, утекающей через кожу», — поясняет Блэр Хеджес из Университета штата Пенсильвания (США).
30-миллиметровая колибри-пчёлка с Кубы.
Именно поэтому самая маленькая птица (30-миллиметровая колибри-пчёлка с Кубы) и наименьшее из известных млекопитающих (40-миллиметровая карликовая многозубка, обитающая в Европе, Северной Африке и Юго-Восточной Азии) значительно больше, чем мельчайшая рептилия — карликовый геккон из Карибского бассейна, длина которого от носа до ануса равна всего 14 мм. В начале этого года новым претендентом на это звание оказался невероятно милый хамелеон с Мадагаскара, но, говорят, он всё же длиннее.
Для хладнокровных потеря тепла не проблема, ограничением для них становится отсутствие воды. Если крошечная лягушка выйдет на воздух, она высохнет за несколько минут. Наверное, поэтому лягушки г-на Остина пребывают во влажной лесной подстилке.
Мельчайшая рептилия — карликовый геккон из Карибского бассейна, длина которого от носа до ануса равна всего 14 мм.
Рыбе, казалось бы, проще. Но она по-прежнему должна быть в состоянии видеть, слышать и т. д. И если орган хочет сохранить функциональность, ему нельзя уменьшаться бесконечно, ведь мозгу или глазам необходим некий минимум клеток. Получается, что при уменьшении тела внутренние органы начинают занимать больше места. Самое трудное — уместить там потомство, что, конечно, ведёт к уменьшению его количества.
Это особенно очевидно в случае 100-миллиметровой барбадосской узкоротой змеи — самой маленькой в мире, описанной г-ном Хеджесом в 2008 году. Самка производит только одно яйцо, и оно занимает половину полости тела. При этом яйцо напоминает колбасу: его длина превышает ширину в десять раз.
Форма тела тоже повлияла на то, что самое маленькое земноводное короче наименьшей из рептилий. «Лягушка больше похожа на шарик с ручками-ножками», — говорит г-н Хеджес. Поэтому ей легче упаковать свои органы, оставив при этом место для будущего выводка.
100-миллиметровая барбадосская узкоротая змея
Все эти соображения говорят о том, что, хотя биологам предстоит открыть ещё немало крошечных позвоночных, едва ли они будут значительно меньше уже известных. Между тем учёные продолжают спорить о том, кому из позвоночных принадлежит нынешний рекорд.
Лягушки имеют очевидное преимущество в этом конкурсе. «У лягушек нет хвостов, а у рыб — есть», — отмечает г-н Остин. Его образец, добытый в Папуа — Новой Гвинее, имеет 7 мм от носа до ануса, а суматранский карп — 7,9 мм до начала хвостового плавника. Г-н Бриц не согласен. Он считает, что карпа тоже надо измерять до ануса, и тогда в том не будет и 5 мм.
Так что объявления окончательного победителя нам придётся подождать.
