Сибирский углозуб
Земноводное, которое замерзает насквозь при −50 °C, живёт у Северного Ледовитого океана и однажды «проспало» в мерзлоте около девяноста лет
Сибирский углозуб — небольшой хвостатый амфибий длиной около 12–16 сантиметров вместе с хвостом, самый морозостойкий из известных земноводных. В лаборатории взрослые углозубы переживали длительное замерзание при −50 °C, а сеголетки — при −55 °C. От обычного для таких животных сахара глюкозы он отказался в пользу глицерина: этот «антифриз» вырабатывает огромная печень, которая осенью составляет больше трети массы тела. Живёт углозуб от северо-востока европейской России до Камчатки, в том числе в зоне вечной мерзлоты.
Кто такой углозуб
Сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingii) — скромный на вид обитатель северных лесов: тело длиной 5–7 сантиметров, а с хвостом до 16[1]. За четыре пальца на задних лапах его называют ещё четырёхпалым тритоном, хотя по классификации это не тритон, а представитель семейства углозубов. Окраска переменчива — от оливковой до бронзово-коричневой, а вдоль спины нередко тянется светлая золотистая или серебристая полоска.

Днём животное отсиживается под упавшими стволами, в пнях и лесной подстилке, а добычу — червей, моллюсков, насекомых — ищет в сумерках и ночью. Жара для него опасна: на солнцепёке углозуб быстро слабеет и гибнет, а около 27 °C смертельно даже в тени[1].

Где он живёт
Ареал углозуба — один из самых обширных среди земноводных: он тянется через Россию, Казахстан, Монголию, Китай и Японию. Северный край проходит от Вологодской и Архангельской областей через Полярный Урал и Таймыр к северу Якутии и на Чукотку, а на востоке вид встречается на Камчатке, Сахалине, Хоккайдо и других тихоокеанских островах[1].
В тундру углозуб заходит неохотно и только по речным пойменным лесам: его дом — тайга. Зато среди земноводных он единственный, кто хорошо освоил зону вечной мерзлоты[1]. Исследователи связывают это с морозостойкостью: она, вероятно, помогла виду расселиться по северу Евразии вплоть до тундры у Восточно-Сибирского моря, примерно на 70° северной широты[2].
На юге Российского Дальнего Востока живёт родственный вид — углозуб Шренка (Salamandrella schrenckii). Он тоже выдерживает замерзание, но слабее: примерно до −35 °C[2].
Как можно замерзнуть и не умереть
Для большинства животных замерзание смертельно. Когда вода в теле превращается в лёд, он расширяется, давит на клетки и разрывает их, а растущие кристаллы вытягивают воду из клеток и обезвоживают их (о том, почему лёд занимает больше места, чем вода, можно прочитать в статье «Айсберг»). У углозуба эта проблема решена химически.
Осенью печень углозуба превращает накопленный гликоген в глицерин. Это вещество занимает в тканях место воды, которая иначе превратилась бы в лёд: до 2 % воды в теле по массе замещается глицерином, и клетки остаются целыми[1]. Измерения 2021 года показывают, как защита растёт по мере похолодания. Осенью в печени глицерина почти нет (меньше 0,05 %); после трёх суток при −5 °C его около 2 %; после двадцати суток плавного охлаждения до −10 °C — около 7 %. К февралю доля поднимается до 10–17 % в печени и 18 % в мышцах задних лап[2]. Лесная лягушка, к примеру, накапливает глюкозу и мочевину[3], а углозуб, как выяснили те же авторы, обходится одним глицерином: сахара в его защите не участвуют. Для земноводных это пока уникальная стратегия[2].
Отсюда и огромная печень зимующего животного: осенью она составляет 37,5 % массы тела, а весной, после оттаивания, лишь 5 %[1]. В обзоре 1988 года её называют самой крупной по отношению к телу среди известных позвоночных[4]: это и кладовая энергии, и мастерская антифриза. Там же описан опыт: когда зимующего углозуба охладили до −40 °C, под кожей появились кристаллы льда, но ткани остались эластичными[4].
Цифры −50 и −55 °C получены в опытах: животных охлаждали до определённой температуры и смотрели, сколько выживет (40 % взрослых при −50 °C, 80 % сеголеток при −55 °C)[2]. В природе углозуб зимует на суше, в гниющих стволах упавших деревьев и в щелях почвы[1], так что реальные зимние температуры зависят от убежища и снежного покрова. Но опыты показывают, насколько велик запас прочности у вида.
Мороз в градусах Цельсия и Фаренгейта
Интерактивный мини-инструмент: включите JavaScript. Все единицы: температура
Девяносто лет подо льдом
Эту историю часто пересказывают как легенду. В 1988 году журнал New Scientist сообщил, что магаданские биологи вернули к жизни углозуба, который, по их оценке, провёл в замёрзшем грунте около 90 лет; животное пришло в себя, когда его просто погрузили в холодную воду[4]. Русская Википедия добавляет подробности: находка сделана в 1972 году в вечной мерзлоте, а возраст определён радиоуглеродным методом — 90 лет с погрешностью в 15[1].
Осторожность тут не лишняя: в пересказе, на который мы опираемся, не объяснено, как именно оценивали срок[4]. Зато сама возможность понятна. В анабиозе организм почти не тратит энергию, а печень хранит запас гликогена. Обычная жизнь углозуба — около десяти лет[4], поэтому девяносто лет выглядят исключительно. Автор обзора допускал, что такой запас мог обеспечить столь долгий сон, а советские учёные ждали новых находок.
Как проходит год углозуба
С таянием снега углозубы устремляются к воде. Нерест проходит при температуре примерно от +14 до +18 °C: икру крепят к коряге или водному растению. Около месяца развивается икра и примерно столько же — личинки. В августе молодые углозубы длиной 3–4 сантиметра выбираются на сушу, а способными к размножению становятся к третьему году жизни[1]. Всё остальное время взрослые обитают на суше.
Топ-3 самых морозостойких земноводных
По данным научной статьи 2021 года, результаты опытов на выживаемость при замерзании выглядят так[2]:
| Место | Вид | Предел замерзания |
|---|---|---|
| 1 | Сибирский углозуб | до −50 °C (взрослые), до −55 °C (сеголетки) |
| 2 | Углозуб Шренка и японская квакша | до −35 °C |
| 3 | Лесная лягушка (Аляска) | до −16…−18 °C |
Остромордая лягушка из Западной Сибири выдерживает до −16 °C[2]. Полный рейтинг с подробностями по каждому виду и фотографиями — в статье «Самые морозостойкие земноводные».
Частые вопросы
Правда ли, что углозуб замерзает целиком?
Да, но не вся вода: часть её превращается в лёд, а клетки защищает глицерин. Животное при этом впадает в анабиоз — организм практически не функционирует — и оживает, когда оттаивает.
Какую низкую температуру он переносит?
В лабораторных опытах взрослые углозубы выживали при длительном замерзании до −50 °C (выжило 40 %), а сеголетки — до −55 °C (выжило 80 %). Это предел для опыта; зимует углозуб в гниющих стволах и щелях в почве.
Почему его называют четырёхпалым тритоном?
У сибирского углозуба на задних лапах только по четыре пальца.
Это тритон или саламандра?
Это хвостатое земноводное из семейства углозубов. «Четырёхпалый тритон» — его второе название.
Источники
- Википедия. Сибирский углозуб, ru.wikipedia.org. ru.wikipedia.org
- Shekhovtsov S. V., Bulakhova N. A., Tsentalovich Y. P. и др.. Biochemical Response to Freezing in the Siberian Salamander Salamandrella keyserlingii, Biology (Basel), 2021, т. 10, № 11, 1172. Научная статья: пределы морозостойкости, глицерин как криопротектор, сравнение с другими земноводными. doi.org
- Wikipedia. Wood frog, en.wikipedia.org. en.wikipedia.org
- Carla Helfferich. Ninety Years at Forty Below, Alaska Science Forum, Geophysical Institute, University of Alaska Fairbanks, 1988. Пересказ сообщения New Scientist об углозубе, пролежавшем во льду около 90 лет. www.gi.alaska.edu
Обсуждение
Комментариев пока нет — начните обсуждение первым.
Чтобы написать комментарий или ответить, войдите на сайт: