Как лягушки рассказывают историю Амазонки

В ноябре 2022 года команда исследователей под руководством герпетолога Мигеля Трефо Родригеса из Университета Сан-Паулу поднималась по крутому илистому берегу в горах Имери на границе Бразилии и Венесуэлы. Дожди шли, не переставая, когда путешественников насторожил незнакомый звук. Его источником оказалась маленькая лягушка, которая сидела у входа в нору тарантула. Позже этот вид получил название Neblinaphryne imeri.

Что показали экспедиции в горы Амазонии Фото: Paolo Costa/Shutterstock/FOTODOM Пик Имери

Та экспедиция стала самой сложной за более чем сорокалетнюю карьеру Родригеса. Он возглавлял группу из четырнадцати исследователей, которые отправились в двенадцатидневный поход с палатками на вершину высотой почти 1900 м. Местные жители яномами никогда не поднимаются на пик Имери. Слишком опасен маршрут, да и охотиться там не на кого — на такой высоте крупные млекопитающие не водятся. Добраться до заветной точки ученым помогла сложная логистика, которую удалось организовать при поддержке бразильских властей, — только специальная поддержка позволила доставить группу в этот труднодоступный район.

Это было второе путешествие Родригеса. В 2017 году он исследовал пик Неблина, расположенный примерно в 80 км от Имери. Обе горы находятся на особо охраняемых территориях: одна — в национальном парке, другая — на землях коренных народов. Экспедиция на Неблину тоже увенчалась открытием — тогда нашли другой вид лягушек, которого наука еще не знала. Его назвали Neblinaphryne mayeri.

Когда ученые провели тщательный анализ ДНК обоих видов, выяснилась удивительная вещь. Лягушки с двух вершин оказались близкими родственниками. Их общий предок жил в этих краях примерно 55 млн лет назад, еще до того, как регион пережил серию серьезных геологических изменений.

Как геология влияет на биоразнообразие Амазонки Фото: Fouquet, Moraes, Grant, Recoder, Camacho, Ghellere, Barutel & Rodrigues, 2024 Возраст вида — это ключ к пониманию возраста самого ландшафта

По словам Мигеля Родригеса, эти маленькие создания помогают нам заново собрать важнейшую часть истории Земли, о которой мы прежде не догадывались. Климат на вершинах гор разительно отличается от жарких равнин бассейна Амазонки. Многие виды приспособились именно к таким прохладным условиям и редко спускаются вниз, в тропические леса.

Генетический анализ показал, что время существования общего предка совпадает с периодом, когда вершины Неблина и Имери, вероятно, представляли собой единый массив. Миллионы лет вода и ветер точили камень, разрушали горы, создавали долины и низменные участки леса. Так на месте сплошного хребта появились изолированные пики. А лягушки, оставшиеся на разных вершинах, оказались отрезаны друг от друга и начали эволюционировать самостоятельно.

Как пояснил геолог Андре Савакучи из Университета Сан-Паулу, время, прошедшее с момента расхождения видов, напрямую говорит о том, как давно возник барьер, который их разделил. Такими барьерами могут стать крупные реки, горные хребты или даже участки леса с непривычной для вида растительностью. Возраст вида — это ключ к пониманию возраста самого ландшафта.

Почему биологи и геологи работают вместе Фото: Narmeria/Shutterstock/FOTODOM Чтобы понять, как устроено биологическое разнообразие тропических лесов, биологи и геологи сегодня работают рука об руку. Это направление даже получило особое название — геогеномика

Хотя лягушку N. imeri обнаружили еще в 2022 году, ее научное описание опубликовали только в сентябре 2024 года в журнале Zootaxa. Работа над каждым видом включает множество этапов: анализ фотографий и записей голосов, изучение внешности под увеличительными стеклами, промеры всех особей, определение пола, извлечение тканей для ДНК-анализа. Затем ученые изучают строение скелета и суставов. И только пройдя все эти круги, вид получает право на существование в научной литературе.

Чтобы понять, как устроено биологическое разнообразие тропических лесов, биологи и геологи сегодня работают рука об руку. Это направление даже получило особое название — геогеномика. Термин ввел геолог Пол Бейкер из Университета Дьюка (США), показавший, как рождаются новые гипотезы на стыке наук.

Бразильский ботаник Лусия Ломанн, научный сотрудник Калифорнийского университета в Беркли, координирует амазонские проекты с участием специалистов из разных областей. Она убеждена, что только комплексные исследования, объединяющие биологию, геологию и климатологию, позволяют по-настоящему понять происхождение биоразнообразия и те адаптации, которые накапливались миллионы лет. Понимание прошлого дает нам возможность точнее прогнозировать будущее, разрабатывать эффективную политику и стратегии защиты природы.

Сама Ломанн участвовала в экспедиции на Имери и собрала более 1200 образцов растений — примерно 220 видов, большинство из них не встречаются больше нигде на планете. Она рассказала, что коллекция включает все, что удалось найти: от мхов и папоротников до хищных растений, гигантских бромелий, пальм, орхидей и хвойных. 

Документировать неизведанные регионы сейчас особенно важно, считает Ломанн, ведь множество видов находится под угрозой исчезновения. Каждый новый фрагмент добавляет детали к огромной головоломке происхождения амазонского биоразнообразия. По мнению ученых, многие растения возникли именно в высокогорных лесах, а уже оттуда расселились вниз. 

Каждая экспедиция приносит понимание глубоких геологических процессов, сформировавших Амазонию. Исследователи продолжают заполнять пробелы в эволюционной истории региона. 

По материалам mongabay.com.

Почему в Австралии так много необычных животных

Последняя из рода: почему красная панда так одинока

Самые редкие животные: топ-15