Тайваньская бюргерия (Kurixalus eiffingeri) выращивает детенышей в небольших изолированных водоемах, таких как дупла деревьев и бамбуковые пни. Таким образом она обеспечивает своему потомству безопасную среду, которая относительно изолирована от хищников. Однако в этих ограниченных водных пространствах головастики сталкиваются с проблемой утилизации отходов. 

Другие виды, которые обитают в более крупных водоемах, могут позволить себе выделять токсичный аммиак в окружающую среду. В их условиях испражнения разбавляются и становятся безвредными. Бюргерия же не имеет доступа к такой роскоши. Чрезмерная дефекация приводит к накоплению аммиака в крошечных водоемах, что ставит под угрозу выживание потомства.

Студент-исследователь Бун Ито и профессор Ясуказу Окада из Университета Нагои сосредоточили свое внимание на этом своеобразном аспекте жизненного цикла лягушки и обнаружили, что головастики демонстрируют необычную стратегию управления своими отходами. Они не испражняются месяцами.

Чтобы поддерживать водоемы в чистоте, головастики Тайваньской бюргерии выделяют значительно меньше аммиака, чем другие виды лягушек. Вместо того чтобы выбрасывать отходы в окружающую среду, они оставляют их в кишечнике, накапливая в организме высокие концентрации аммиака.

Лягушки начинают испражняться только когда превращаются из головастиков в полувзрослых особей. Такое замедленное очищение организма предполагает, что азот, который поступает с пищей, удерживается внутри в форме аммиака до тех пор, пока его можно будет безопасно вывести за пределы родного водоема. Эта стратегия санитарии напоминает поведение некоторых личинок пчел и муравьев, которые аналогичным образом сохраняют фекалии в своем кишечнике, чтобы поддерживать чистоту своих гнезд.

Чтобы лучше понять результаты наблюдений, исследователи провели эксперименты по сравнению устойчивости к аммиаку головастиков бюргерии с другими видами лягушек. В ходе испытания их выращивали в растворах хлорида аммония с различными концентрациями.

Оказалось, что головастики Тайваньской бюргерии могут выжить при гораздо более враждебных условиях, чем другие виды, демонстрируя повышенную устойчивость к аммиаку. Однако даже их выносливость имела пределы — при достаточно высоких концентрациях они все же погибали.

Эти результаты подчеркивают двойную стратегию адаптации головастиков бюргерии: уменьшение количества аммиака, выделяемого в окружающую среду, и развитие высокой толерантности к токсину, с которым они сталкиваются. Эта комбинация позволяет им успешно развиваться на небольших замкнутых водных территориях.

Ито считает, что исследование имеет важное значение для сохранения природы: "Обнаружение лягушек, которые успешно адаптировались к уникальной среде небольших водоемов, показывает более сложную экосистему в этих крошечных средах обитания, чем мы первоначально предполагали", — говорит ученый.

Результаты исследования опубликованы в журнале Ecology.