Самые морозостойкие земноводные

Кто попал в рейтинг

Рейтинг составлен по предельным температурам замерзания, которые выдерживали животные в опытах. Данные взяты из вводной части научной статьи 2021 года о биохимии замерзания сибирского углозуба, где сведены результаты прежних исследований^[1]. В таблицу вошли пять видов с известными пределами; новые измерения могут её изменить.

Все пределы в таблице — из статьи 2021 года. О том, какими веществами защищаются клетки, рассказано в описании каждого вида ниже.

1. Сибирский углозуб: до −50 °C и −55 °C

Абсолютный рекордсмен среди земноводных, а по оценке авторов статьи, уникален среди наземных позвоночных по способности переносить длительное замерзание. Взрослые животные выживали при −50 °C (выжило 40 %), а сеголетки — при −55 °C (выжило 80 %)^[1]. «Антифриз» — глицерин: его концентрация в печени к февралю достигает 10–17 %. Подробная история вида, его огромная печень и рассказ об углозубе, «проспавшем» в мерзлоте около девяноста лет, — в статье «Сибирский углозуб».

2–3. Углозуб Шренка и японская квакша: до −35 °C

Две «серебряные» позиции делят углозуб Шренка (Salamandrella schrenckii) и японская квакша (Hyla japonica), обе с юга российского Дальнего Востока: обе выдерживают замерзание примерно до −35 °C^[1]. Англоязычная Википедия уточняет про японскую квакшу: она выживает при −35 °C до 120 суток^[2].

Предел −35 °C примерно вдвое «глубже», чем у знаменитой лесной лягушки Аляски: японская квакша и углозуб Шренка выдерживают более сильный мороз, хотя известны гораздо меньше.

Углозуб Шренка переносит замерзание на 15–20 градусов слабее, чем его сибирский родственник. Эти два вида разошлись давно: по генетическим данным, время их расхождения оценивают примерно в 7 миллионов лет^[3].

Чем именно защищаются клетки квакши и углозуба Шренка, в использованных нами источниках не сказано, поэтому мы об этом не пишем.

4. Лесная лягушка: до −16…−18 °C

Лесная лягушка (Lithobates sylvaticus, или Rana sylvatica) — главная «звезда» среди замерзающих лягушек. Живёт она в Северной Америке, и её ареал заходит за Северный полярный круг: других американских лягушек так далеко на севере не встретить^[2].

В замёрзшем виде лягушка выглядит неживой: сердце не бьётся, дыхание и кровоток прекращаются, мозг не подаёт признаков работы. Выдерживает она превращение в лёд 65–70 % воды организма. Наблюдения за зимовкой в природе дали такую картину: лягушки лежали замёрзшими в среднем 193 дня подряд, при средней температуре с октября по май −6,3 °C и среднем минимуме −14,6 °C^[2]. На Аляске, по сообщению Audubon, зимний «сон» длится до семи месяцев, и до 60 % тела лягушки становится льдом. Перед окончательным замерзанием животные успевают десять–пятнадцать раз замёрзнуть и оттаять; исследователи предполагают, что эти циклы помогают накопить глюкозу^[4].

Предел зависит от места жительства. Лягушки юга Канады и американского Среднего Запада переносят примерно −3…−6 °C, аляскинские — заметно больше. У северян крупнее запас гликогена в печени и выше выработка мочевины, а главным «антифризом» служит глюкоза^[2]. Кеннет Сторей, изучающий этих лягушек, считает, что умение замерзать появилось у них недавно, по меркам эволюции: они двигались на север вслед за отступавшим ледником 15–20 тысяч лет назад^[5].

5. Остромордая лягушка: до −16 °C

Ареал остромордой лягушки (Rana arvalis) вытянулся через всю Евразию — от Франции до Якутии. В тундру и степь она заходит по речным долинам, вслед за деревьями и кустарником^[6]. Среди западносибирских лягушек известны особи, выдерживающие замерзание до −16 °C^[1].

Холода остромордая лягушка встречает под землёй и под листвой: когда температура опускается до 0–4 °C, большинство особей уходит на сушу — в ямы, звериные норы, кучи листьев, под пни и камни. В зависимости от региона зимовка занимает от четырёх до девяти месяцев. Если зима выдаётся бесснежной, в таких убежищах лягушки нередко гибнут массово^[6]. Выходит, дело не только в «антифризе»: важны и убежище, и погода.

Для остромордой лягушки известны разные «антифризы»: как следует из заголовка работы 2022 года, она использует и глюкозу, и глицерин. Этим она отличается от лесной лягушки, которой хватает глюкозы и мочевины, и от углозубов, полагающихся на один глицерин.

Как читать эти рекорды

• Лабораторный предел — не реальная зима. Приведённые температуры показывают, сколько способно выдержать животное в опыте, а не как оно живёт. Лесная лягушка в природе зимует при средней температуре около −6 °C^[2].
• Предел зависит от популяции. У южных и северных лесных лягушек он различается в несколько раз.
• Рейтинг может измениться. До недавнего времени аляскинскую лесную лягушку считали самой морозостойкой лягушкой, но по данным 2021 года у других видов запас прочности больше^[1].
• Другие рекордсмены холода — не земноводные. В этот рейтинг не входят насекомые, растения и микроорганизмы, у которых свои рекорды.

Если вам интересно, откуда берутся холода, которые переживают эти животные, загляните в статьи «Северное сияние» (о приполярном небе) и «Айсберг» (о том, почему лёд плавает).