https://frosthead.com

Саламандры, которые отказываются расти

Мертвые листья дрейфуют на зеленой мутной воде, которая почти до краев открытого бетонного резервуара на шесть миллионов галлонов. Расположенный на склоне холма, покрытого деревьями, водохранилище окружено металлическим забором, как давно забытый общественный бассейн. Он расположен на северной окраине выведенного из эксплуатации завода по производству боеприпасов армии Барсука, разросшегося завода по производству боеприпасов времен Второй мировой войны в 30 милях к северо-западу от Мэдисона, штат Висконсин. Некогда один из крупнейших заводов по производству боеприпасов в мире, Барсук загрязняется отходами металлов, растворителей и взрывчатых веществ и в настоящее время демонтируется по частям.

Рабочие снимают сайдинг с близлежащих зданий и убирают кирпичи. Бульдозеры толкают кучу грязи и разбитых бетонных блоков, в то время как грузовики, забитые высоко изогнутыми металлическими прутьями, оконными рамами и другим мусором, создают час пик разрушения на сильно защищенных участках. Пейзаж постепенно становится все более открытым и зеленым, прерии появляются из-под растения.

Водохранилище ничем не примечательно с поверхности. Но под водой здесь обитает удивительное животное, которому удалось выжить в этой негостеприимной и маловероятной среде обитания. Саламандры цепляются за борта, днище и сливные ворота водоема и проплывают через воду. Они не просто саламандры. Это взрослые восточные тигровые саламандры - одни из крупнейших саламандр в мире - и они должны жить на суше. Но эти саламандры плавают и живут полностью водной жизнью с пернатыми жабрами, широкими челюстями и хвостовыми плавниками.

«Мы не знаем, как долго они там находятся, но, вероятно, несколько десятилетий», - говорит Майк Моссман, эколог из Департамента природных ресурсов штата Висконсин. «Мы думаем, что сейчас их более тысячи».

Моссман у резервуара собирает яйца и, надеюсь, саламандру или два для дальнейшего изучения. Длинная веревка, прикрепленная к бую и нескольким термометрам в середине резервуара, вмещает десятки яиц, черные точки, прикрепленные к волокнам веревки в желатиновых, прозрачных мешочках для яиц. Моссман соскребает их в пластиковую бутылку, приподнятую от его находки, и надеется, что они позволят ученым узнать об этих странных саламандрах.

Герпетолог Гари Каспер из Университета Милуоки обнаружил саламандр во время обследования водохранилища для армии в 1993 году. «Сначала я не знал, что нашел», - говорит Каспер. «Мы понятия не имели, насколько необычны эти личиночные характеристики, такие как жабры, в то время в саламандре восточного тигра».

С тех пор Каспер и другие исследователи из армии и государственного департамента природных ресурсов пытаются определить, как этим обычно наземным животным удалось не только выжить, но и процветать под водой.

Но сейчас время истекает для саламандр, и ученые спешат учиться и, возможно, найти для них новый дом до того, как водохранилище будет осушено.

Амфибии, такие как лягушки, жабы и саламандры, откладывают яйца в воду, хотя большинство видов проводят большую часть своей взрослой жизни на суше. Яйца вылупляются и развиваются в личинок - головастиков у лягушек и уловов у саламандр. Но иногда развитие амфибий принимает странный оборот. Иногда личинки созревают до репродуктивной стадии, не подвергаясь нормальному процессу метаморфоз для взрослой жизни на суше. Это состояние называется неотенией. Они никогда не теряют жабры, хвостовые плавники, окраску кожи личинок и широкие головы. Они также никогда не покидают пруд для разведения. Похоже, именно это и произошло с саламандрами Барсука.

Открытое водохранилище в Баджере обеспечивало легкий вход для саламандр, которые искали место для откладки яиц, но губа шириной в семь дюймов не позволяла им выбраться. Застряв в водохранилище, разводящие саламандры откладывали яйца и, вероятно, погибли. Когда их яйца вылупились, любое из потомков, которые превратились в обычную, обитающую на земле форму, также умерло, неспособное долго плавать в глубокой воде. Но каким-то образом другим удалось выжить, став неотеничным.

«Как головастики с ногами» - так Моссман описывает саламандр Барсука. Взрослые имеют тот же желтоватый цвет с темными пятнами, что и личинки, а также с красными перьями жабр, но, как и обычные взрослые, имеют длину почти фут.

Их водный мир был запечатлен на пленке морскими археологами из Висконсинского исторического общества. Археологи, привыкшие к дайвингу для кораблекрушений в Великих озерах, использовали свои навыки для видеозаписи подводной среды обитания саламандр.

«Исходя из того, что мы думали, что знаем о восточных тиграх, мы можем предсказать, что эти саламандры утонут в этом водоеме», - объясняет Майкл Ланноу, профессор анатомии и клеточной биологии в Медицинском университете Университета Индианы, который изучал саламандр тигра. на протяжении более 30 лет.

Амфибии, такие как лягушки, жабы и саламандры, откладывают яйца в воду и проводят большую часть своей взрослой жизни на суше. (Предоставлено Майком Моссманом, Висконсинский департамент природных ресурсов) Восточный тигровый саламандра сумел выжить в негостеприимной и маловероятной среде обитания в Висконсине. (Предоставлено Тамарой Томсен, Висконсинское историческое общество) Здесь показано водохранилище в 1942 году, вскоре после того, как оно было построено недалеко от Барабу, штат Висконсин. (Предоставлено американской армией и историей группы барсуков) Предполагается, что саламандры восточного тигра живут на суше, но экземпляры, найденные в Висконсине, по-видимому, живут полностью водной жизнью. (Предоставлено Тамарой Томсен, Висконсинское историческое общество) Время истекает для саламандр. Ученые спешат учиться и, возможно, найти для них новый дом до того, как водохранилище будет осушено. (Предоставлено Майком Моссманом, Висконсинский департамент природных ресурсов) Открытый резервуар обеспечивал легкий вход саламандрам, которые искали место для откладки яиц, но высокая губа в семь дюймов не позволяла им выбраться. (Предоставлено Майком Моссманом, Висконсинский департамент природных ресурсов) Неотеническое состояние, при котором личинки земноводных созревают до репродуктивной стадии, не подвергаясь метаморфозам в течение взрослой жизни на суше. Они никогда не теряют жабры, хвостовые плавники, окраску кожи личинок и широкие головы. (Предоставлено Майком Моссманом, Висконсинский департамент природных ресурсов)

Саламандры Барсука - не первые неотенические саламандры восточных тигров, которые можно найти. Но саламандры Барсука, пожалуй, первая вызванная человеком неотеническая популяция и единственная известная популяция, которая существует в течение многих поколений и хорошо известна.

Тот факт, что эти саламандры стали неотеническими в неестественных условиях - армейским резервуаром - говорит о том, что вид должен был делать это в прошлом, говорит Ланноо. Он считает, что ключ к тому, почему саламандры обычно не демонстрируют неотени, сегодня - это рыба. Амфибии и рыбы редко живут в одних и тех же местах. Почти каждый водоем, который может поддержать рыбу, имеет рыбу в современном ландшафте. Рыба часто питается яйцами-амфибиями и личинками, поэтому амфибии склонны придерживаться сезонных и полупостоянных водно-болотных угодий, мест, где рыба обычно не выживает. «Именно так рыба и земноводные разобрались в ландшафте», - объясняет Ланну.

Но 200 лет назад, до того, как люди начали вывозить рыбу в дикие районы, рыба не была так широко распространена, как сейчас. В некоторых озерах и прудах не было рыбы. Амфибии, вероятно, жили во всех видах воды, включая постоянные водоемы, такие как озера. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые нуждались в изолированном, свободном от рыбы водоеме, что сегодня практически невозможно найти в природе. То есть до тех пор, пока саламандры не были обнаружены в водохранилище на Военном заводе боеприпасов Барсука.

Толстостенный бетонный резервуар когда-то поставлял миллионы галлонов воды для управления огнем и производства ракетного топлива для использования в огнестрельном оружии и артиллерии. Построенная в 1942 году, военная машина в сердце Прерии Саук использовала более 30 000 мужчин и женщин за свою 58-летнюю историю, поставив три войны. Операция была масштабной: более 7400 акров были покрыты 1400 зданиями, многие из которых были сделаны из взрывобезопасного бетона, 130 миль дорог, 200 миль поднятой паровой трубы и 26 миль железной дороги. Посреди этого индустриального ландшафта природа все еще кралась.

Искусственное водохранилище Барсука имитировало исторический ландшафт: постоянный водоем без рыбы. И через некоторое время после того, как резервуар был вырыт, саламандры начали падать, или случайно, или откладывать яйца.

«Цель резервуара состояла в том, чтобы удерживать воду для процесса, который превратил порох в разрушительный процесс», - говорит Моссман. «И все же целая живая система развивалась за нашими спинами, без нашего ведома и контроля».

Население водохранилища, кажется, доказывает, что саламандры восточных тигров способны выживать до взрослой жизни в воде; что они могут стать неотеническими в правильных условиях; и что они, возможно, обычно жили в постоянных водоемах в прошлом. Каспер, Моссман и Ланну считают, что саламандры Барсука могут представлять один из последних примеров биологического явления, которое когда-то было широко распространено.

«Саламандры приспособились к тому, что дал им Бэджер», - говорит Моссман. «Вся система довольно необычная, но им удалось процветать в этой среде. Это все их.

Однако водохранилище может оставаться недолгим. Его планируется слить уже этой осенью. Поддержание водохранилища требует работы и денег, а с переходом собственности «Барсук» на гражданские нужды она больше не нужна.

Исследователи стараются узнать как можно больше, прежде чем резервуар исчезнет. Они также надеются найти дом для саламандр, который сохранит их неотеническое состояние. После извлечения из водоема саламандры довольно быстро преобразуются - в течение нескольких недель для большинства взрослых-неотеников - поэтому среда обитания так же важна, как и сами саламандры, для понимания неотени и того, что произошло в Барсуке. Все это осложняется многими до сих пор оставшимися без ответа вопросами о биологии саламандр. Трудно найти саламандр в доме, когда факторы, определяющие их неотенический статус, еще не известны.

«Это действительно потрясающая образовательная возможность», - говорит Моссман. «Саламандры Барсука - живое свидетельство стойкости жизни».

Эрика Яник - писатель и радиопродюсер в Мэдисоне, штат Висконсин.

Саламандры, которые отказываются расти