Клоакальное дыхание черепахи Фитцроя

На картинке — черепаха Фитцроя (Rheodytes leukops) из семейства змеиношейных черепах. Это эндемик Австралии, обитает только в реке Фитцрой и ее притоках на юго-востоке штата Квинсленд. Узнать эту черепаху можно по темному карапаксу, крупным заостренным бугоркам на шее и двум усикам на подбородке. Местное население называет этот вид «white-eyed river diver» («белоглазый речной ныряльщик») за белое кольцо радужки вокруг зрачка у взрослых особей и способность долго оставаться под водой благодаря особому способу дыхания... через клоаку.

Некоторые виды пресноводных черепах (их называют бимодально дышащие) приспособились извлекать кислород не только из воздуха, но и из воды, используя кожу и специализированные клетки в глотке и клоаке (см. Cloacal respiration in animals). У черепахи Фитцроя на долю водного дыхания приходится около 40% общего поглощенного кислорода для взрослых черепах и порядка 73% для малышей. Причем две трети этого объема всасываются в клоакальных сумках (cloacal bursae) — мешкообразных выпячиваниях стенки клоаки, расположенных внутри пахового канала. Под водой отверстие клоаки широко раскрыто, и благодаря двум антагонистическим группам мышц, которые работают как насос, вода поступает и удаляется из сумок через отверстие в клоаке, поставляя кислород и выводя углекислый газ. Изнутри сумки выстланы ветвящимися сосочками c хорошо развитой сосудистой сетью, которые покрыты длинными ресничками. За счет такого строения увеличивается площадь внутренней поверхности, и эффективность газообмена возрастает в 16 раз.

Схематичное изображение клоаки бимодально дышащей черепахи: 1 — клоакальное отверстие, 2 — клоакальные сумки, 3 — сосочки, выстилающие внутреннюю поверхность сумок. Рисунок с сайта en.wikipedia.org

Благодаря клоакальному дыханию пресноводные черепахи могут оставаться под водой более 12 часов, делая после длительных погружений перерывы на несколько минут. Отмечены случаи, когда черепахи Фитцроя не поднимались на поверхность больше двух дней. Редкие всплытия позволяют снизить общие энергозатраты, избегать хищников и успешно осваивать местообитания с относительно быстрым течением, к чему другие виды пресноводных черепах оказываются неприспособленными.

Однако такая зависимость от водного дыхания имеет и оборотную сторону. Черепахам Фитцроя необходима чистая, с минимальной мутностью вода, насыщенная кислородом. Они предпочитают реки, где скорость течения достаточна, чтобы поддержать необходимый уровень насыщения кислородом, но не слишком высокая, чтобы черепахи могли не тратить много энергии на плавание и избежать травм. Черепахи Фитцроя не мигрируют далеко от выбранных стремнин. Когда уровень воды сильно снижается, они уходят в более глубокие места, но потом возвращаются. Из-за строительства дамб часть местообитаний превращается в водоемы со стоячей водой: снижается содержание кислорода, повышается мутность воды и уменьшается кормовая база черепах. С 1994 года этот вид занесен в международную Красную книгу со статусом «уязвимый».

Фото © Stephen Zozaya с сайта picssr.com.

См. также о бокошейных черепахах:
1) Бразильская гидромедуза, «Элементы», 16.11.2016.
2) Разговорчивые черепахи, «Элементы», 06.10.2017.

Алёна Шурпицкая