Дышите. Не дышите. Как у «единственной в мире лягушки без легких» отыскались эти органы?

Калимантанская барбурула (Barbourula kalimantanensis), обитающая в ручьях и реках острова Борнео, долгое время считалась единственной бесхвостой амфибией, у которой нет легких. Больше 15 лет ученые полагали, что весь необходимый кислород эта лягушка получает за счет кожного дыхания. Но три герпетолога из Музея естественной истории Флориды при Университете Флориды обнаружили, что легкие у барбурулы все-таки есть. Пусть и совсем небольшие. Об этом они сообщили в результатах исследования, опубликованного в журнале Current Biology.

Работа над ошибками

Бесхвостой амфибией без легких барбурула стала в 2008 году с легкой подачи группы исследователей, которая поймала и препарировала 11 особей. Никаких признаков легких биологи тогда не обнаружили ни у одного представителя этих лягушек, и, припомнив, что такими же особенностями дыхания отличаются один червяк и некоторые саламандры, вынесли смелый вердикт: у калимантанской барбурулы — та же самая история. Проверять дальше не стали, подкрепив свою гипотезу тем, что в реках Борнео слишком сильное течение, и большие легкие в таких обстоятельствах лишь затрудняют выживание.

Но теперь герпетологи из Флоридского университета усомнились в выводах коллег о строении калимантанской барбурулы и решили провести собственное исследование, в котором использовали микросканирование. С помощью сканера с высоким разрешением они детально изучили внутреннюю анатомию барбурул и довольно неожиданно обнаружили у них (в том числе у двух, изученных в 2008 году) небольшие структуры, напоминающие легкие.

Есть, но маленькие

Чтобы разобраться, что это на самом деле за структуры, герпетологи вымочили образцы калимантанских барбурул в растворе Люголя, а затем провели компьютерную томографию, которая позволила получить высококачественные изображения мягких тканей лягушек. Эти снимки ученые сравнили с томограммами близких калимантанским барбурулам видов — жерлянок из рода Bombina и (Barbourula busuangensis). Сравнительный анализ показал, что, во-первых, у барбурул есть голосовая щель. Она характерна для остальных бесхвостых амфибий и расположена на дне ротовой полости позади языка.

Но были и отличия. Например, у жерлянок и филиппинских барбурул голосовая щель переходила в треугольную гортанно-трахейную камеру, которая, в свою очередь, разделялась на два главных бронха, ведущих в правое и левое легкие. Строение голосовой щели калимантанских барбурул было схожим, вот только легкие у них, как выяснилось, очень маленькие относительно размеров тела. Кроме того, в них не оказалось утолщенного эпителия, а сами они не отличались сложным ячеистым строением.

По мнению исследователей, такие крохотные легкие хоть и играют пониженную роль в дыхании, но все же они функциональны, и совсем списывать их со счетов не стоит. Кроме того, описанные органы, возможно, помогают лягушкам поддерживать плавучесть или воспринимать звуки. Но чтобы узнать это наверняка, нужно провести новые исследования.

Возникает вопрос — почему авторы исследования 2008 года не описали эти самые легкие? И на него у герпетологов есть ответ. Они полагают, что их предшественники, скорее всего, просто не заметили крохотные легкие за складками на дне ротовой полости. Но у лягушек в целом много еще припасено сюрпризов для человечества. Например, не так давно мы познакомились с блошиной лягушкой, которая живет в единственном месте на Земле, и она претендует на звание самого маленького позвоночного в мире.