Новое исследование, проведенное биологами из Университета Кейс Вестерн Резерв, предполагает, что воздействие дорожной соли, поскольку она стекает в пруды и заболоченные земли, где она может концентрироваться — особенно в марте и начале апреля, когда размножаются лягушки, — может увеличить размер древесных лягушек. , но и укорачивают свою жизнь.Исследователи обнаружили, что головастики древесных лягушек, подвергшиеся воздействию дорожной соли, становились больше и превращались в более крупных лягушек при метаморфозе, чем те, которые были выращены без воздействия загрязнителя.Но, вопреки ожиданиям, что большая масса тела связана с большей выживаемостью, лягушки, подвергавшиеся воздействию соли в качестве головастиков, имели более высокий уровень смертности в молодости.
«Это исследование действительно показывает, что вам нужно рассмотреть несколько этапов жизни, чтобы хорошо понять, что делают загрязнители окружающей среды», — сказала Кейси Дананай, аспирантка Case Western Reserve, которая провела два эксперимента в этом исследовании.Дананай работал с профессором биологии Майклом Бенардом, Кэтрин Кринак, которая недавно получила степень доктора философии в Case Western Reserve, и Тимом Кринаком, менеджером проекта природных ресурсов в Cleveland Metroparks. Их результаты опубликованы в Интернете в журнале Environmental Toxicology and Chemistry.
«Большинство исследований показали, что воздействие соли уменьшает размер головастиков», — сказал Бенард, но это было сделано в лабораториях, где головастиков регулярно кормят и контролируют климат.Исследователи хотели посмотреть, что происходит в естественной среде обитания лягушек.Бенард, Тим Кринак, Кэтрин Кринак и несколько полевых помощников исследовали государственные и частные земли, в том числе многие участки в Метропарке Кливленда, чтобы определить, где земноводные естественным образом размножаются на северо-востоке Огайо.
Они проверили, связаны ли присутствие лягушки, ее численность, размер или стадия развития с загрязнением дорожной солью на 30 водно-болотных угодьях.Они опускали сети в воду на определенный период времени и собирали до 30 особей, затем измеряли стадию роста и развития.
Исследователи измерили проводимость воды, которая дает оценку загрязнения дороги солью, и верхний полог леса, что связано с замедлением роста и развития личинок.Используя эти переменные, расстояние до ближайшей дороги и частоту ловли головастиков, они провели статистический анализ.
Они обнаружили, что головастики древесных лягушек менее многочисленны на заболоченных территориях с более высокими концентрациями соли, но имеют более высокую массу тела.
Заинтригованные этими корреляциями, Дананай и Бенард затем провели два эксперимента в искусственных прудах на фермах Squire Valleevue и Valley Ridge при университете. Чтобы проверить, влияет ли соль на развитие личинок древесной лягушки, они добавляли дорожную соль в разных концентрациях: без соли, 100, 500 и 900 миллиграммов на литр — концентрации, которые они обнаружили в ходе исследования.
Собирали икринки и через четыре и пять дней после вылупления головастиков помещали в пруды.Ученые обнаружили, что соль ограничивает рост зоопланктона, который, как и головастики, питается водорослями в прудах. Это, вероятно, позволило водорослям расти в больших количествах, давая больше пищи и приводя к появлению более крупных головастиков.
Во втором эксперименте половина головастиков была выращена в чистой воде, а половина — в воде с содержанием 500 миллиграммов соли на литр. Вторая группа увеличилась и при метаморфозе превратилась в более крупных лягушек.Молодь лягушек из обеих групп случайным образом распределяли по загонам и помещали либо парами, либо группами по пять человек в 20 вольерах. Выживаемость в группах с высокой концентрацией была одинаковой для молоди, подвергшейся воздействию соли, как головастиков, и для тех, кто не подвергался воздействию соли.
Среди молодых особей, содержащихся в загонах с низкой концентрацией, те, которые подверглись воздействию соли, имели значительно более низкую выживаемость по сравнению с теми, кто этого не делал.«Мы могли бы предсказать, что лягушки, которые больше при метаморфозе, будут лучше — большая масса тела обычно указывает на то, что они более приспособлены», — сказал Дананай. «Может быть, они более восприимчивы к болезням или есть физиологические изменения, которые мы не видим».Исследователи предполагают, что раннее воздействие соли могло также повлиять на то, как молодые лягушки выделяют энергию для роста и метаболизма в наземных средах, которые различаются по количеству пищи, доступной для каждой лягушки.Дананай и Бенард планируют последующие исследования, помещая головастиков и лягушек в более сложные условия, а также исследуют многочисленные эффекты, которые могут передаваться от головастика к молодым лягушкам.
Они также планируют изучить физиологические эффекты воздействия соли.