Петр Образцов - Удивительные истории о существах самых разных

• Название: Удивительные истории о существах самых разных
• Автор: Петр Образцов
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Биология
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-91678-129-8

На нашей планете проживает огромное количество видов животных, растений, грибов и бактерий — настолько огромное, что наука до сих пор не сумела их всех подсчитать. И, наверное, долго еще будет подсчитывать. Каждый год биологи обнаруживают то новую обезьяну, то неизвестную ранее пальму, то какой-нибудь микроскопический гриб. Плюс ко всему, множество людей верят, что на планете обитают и ящеры, и огромные мохнатые приматы, и даже драконы. О самых невероятных тайнах живых существ и организмов — тайнах не только реальных, но и придуманных — и рассказывает эта книга.

Петр Образцов — писатель, научный журналист, автор многих научно-популярных книг.

---

Принцип устройства фасеточных глаз мухи использован в «органах зрения» роботов, а изучение способности той же мухи и других насекомых держаться на потолке дает возможность создавать особо качественные скотчи.

Самые близкие нам насекомые — тараканы — послужили, впрочем, и поводом для издевательства над научной методологией. Выдвигается гипотеза: органы слуха тараканов находятся в их ногах. Для проверки гипотезы стучим по столу, на котором сидит несчастный инсект, и видим, что таракан убегает. Далее естествоиспытатель отрывает таракану ноги, стучит по столу и отмечает, что насекомое не шелохнется. Гипотеза доказана и превращается в работающую теорию. Не исключено, что среди энтомологов имеются и такие исследователи, но у них «тараканы» находятся скорее не в экспериментальной кювете, а в голове, — психологи считают, что такое наблюдается у каждого десятого жителя планеты Земля.

Что же касается тимпанальных (от «тимпан» — барабан) органов — «ушей» насекомых, — то действительно: у многих из них они находятся в голенях передних ног и способны улавливать даже ультразвук, испускаемый летучими мышами с целью эхолокации и поедания этих самых насекомых. Сей совершенно достоверный факт установили другие, серьезные энтомологи, причем отрывать ноги у тараканов им не пришлось.

Это покажется странным, но на самом деле ученые испытывают к тараканам довольно теплые чувства: — эти насекомые — идеальные существа для различных биологических экспериментов. Тараканы быстро размножаются и дают большое потомство, они неприхотливы и могут по месяцу обходиться без воды и пищи, они легко противостоят даже очень суровым условиям проживания, — впрочем, все эти свойства мы и сами, увы, отлично знаем.

В 2007 году студенты Воронежской государственной медицинской академии имени Н. Н. Бурденко поставили эксперименты с рыжими тараканами на биоспутнике «Фотон-М3». Предстояло выяснить влияние невесомости на способность насекомых к продолжению рода и на качество потомства. Первый вопрос решен положительно — у одной из космических самочек после возвращения из космоса уже здесь, на Земле, появилось более 30 малышей. Были сделаны и некоторые важные наблюдения: земные тараканы появляются на свет с полупрозрачным хитиновым покровом, который впоследствии медленно темнеет, а вот у космических насекомых хитин темнеет гораздо быстрее.

Космонавт-испытатель и куратор образовательных экспериментов на биологическом спутнике Сергей Рязанский сообщил, что тараканы впервые путешествуют в космосе, хотя эксперименты с оплодотворением уже проводились на станции «Мир» — тогда подопытными были тритоны, которые откладывают удобную для изучения крупную икру Бывали и случаи появления потомства у млекопитающих — в космос отправляли беременных крыс. Хотя зачатия на станции не происходили: испытывавшим сильный стресс крысам было не до любви.

Бабочки летают с умом

Британские исследователи выяснили, что бабочки не бессмысленно порхают по саду, а выбирают определенные маршруты движения. Ученые прикрепили к насекомым миниатюрные датчики, показания которых отражались на экране радиолокатора. При этом удалось не только зафиксировать траектории полетов, но и определить скорости передвижения насекомых.

Один из авторов эксперимента, Лиззи Кант, работающая на Ротамстедской испытательной станции близ города Харпенден (это один из старейших сельскохозяйственных исследовательских полигонов в мире), говорит, что раньше проследить за полетом протяженностью более километра не было никакой возможности. Передатчики весом 12 миллиграммов сделали это реальностью. Их установили на спинки бабочек павлиний глаз (Inachis io) и крапивница (Aglais urticae). Убедившись, что приборы не влияют на поведение насекомых, ученые выпустили 33 особи на поле размером 500 на 400 метров — это поле они и сканировали с помощью радара. В результате были получены траектории полетов почти всех бабочек — точнее, тридцати из них.

Проанализировав записи, ученые пришли к выводу, что есть два типа движения: быстрое прямолинейное — со скоростью 2,9 метра в секунду и медленное, кругами, при сборе нектара — со скоростью 1,6 метра в секунду. Очевидно, что медленное кружение помогает бабочкам находить цветы, идентифицировать их и определять место для зимовки. Бабочки еще за 200 метров распознавали неподходящую среду обитания, например плотный ряд деревьев, и не приближались к ней. А за 100 метров они уже находили места кормежки.

Ранее с помощью радара отслеживали движение шмелей и медоносных пчел. При том, что эта работа кажется далекой от практики, она может пригодиться специалистам по охране природы и фермерам.

Панамские мандибулы

Если английским пчелам, как мы помним, грозит опасность от клещей, то есть членистоногих, принадлежащих к совершенно другому классу — классу паукообразных, — то иным насекомых следует опасаться своих же собратьев, иначе говоря, самих себя. Это выяснили английские энтомологи, которые вместе со специалистами из США и Панамы изучали панамских термитов. Оказалось, что термит из касты солдат может выбрасывать свои мощные грызущие мандибулы («клешни»), расположенные на голове, с фантастической скоростью — 70 метров в секунду. Штормовое предупреждение объявляется в городах России, когда прогнозируемая скорость ветра превышает 18 метров в секунду, а ураганом считается ветер со скоростью больше 33 метров в секунду.

Термиты — самые примитивные из общественных насекомых, они значительно уступают муравьям и пчелам по социальной организации. Термиты наносят большой урон деревянным строениям в тропиках и странах с теплым климатом, поскольку умеют переваривать основной компонент дерева — целлюлозу. Своим оружием — мандибулами — они пользуются при обороне термитника от главных естественных врагов — муравьев, а также — вот она, братоубийственная война! — для решения личных проблем, возникающих между самими термитами.

Сейчас ученые пытаются выяснить, с помощью каких мышц и каким образом термитам удается поставить свой рекорд. «Человеческий» рекорд зафиксирован у мастеров карате, но они наносят удар рукой со скоростью всего лишь 15 метров в секунду.

Манна небесная сама себя съела

Впрочем, не только термиты опасны сами себе. Энтомологи из Оксфордского, Сиднейского и Принстонского университетов считают, что нашли объяснение странному поведению саранчи — эти прожорливые насекомые зачем-то перемещаются вместе огромными стаями, хотя при этом они очень скоро начинают испытывать недостаток в пище. Стая саранчи в состоянии уничтожить за день десятки тысяч тонн растительной пищи и поэтому представляет собой буквально кару небесную для крестьян и фермеров.

«Саранча летела, летела и села, сидела, сидела, все съела и вновь полетела», — писал коллежский секретарь Александр Пушкин, посланный графом Воронцовым на юг с целью изучения вредоносности этих насекомых.

Университетские энтомологи предположили, что как раз при недостатке растительной пищи более зрелые особи не брезгуют каннибализмом и нападают на неопытный молодняк, который при этом в ужасе сбивается в стаи и коллективно спасается бегством. Такое поведение закрепляется на уровне инстинкта, и повзрослевшие саранчата летают вместе уже постоянно, причем за день стая преодолевает расстояние в десятки километров.

Кстати, коллежский секретарь Александр Пушкин поручения графа Воронцова не выполнил, в чем его впоследствии упрекал знаменитый биолог Александр Любищев.

Космические тихоходки

Пожалуй, самые удивительные способности демонстрируют существа еще более мелкие, чем насекомые. Например, оказалось, что некоторые многоклеточные организмы способны выжить в открытом космосе.

Первым человеком, побывавшим в открытом космическом пространстве, был наш космонавт Алексей Леонов. Разумеется, он вышел за пределы корабля не в тренировочном костюме, а в специально созданном для этой цели скафандре. Не защищенный от вакуума организм мгновенно погибнет, его просто разорвет внутреннее давление. Поэтому сцена падения Куэйда на поверхность Марса в фильме «Вспомнить все» сильно затянута — герой Шварценеггера не прожил бы и секунды. Однако недавно было продемонстрировано, что в жутких космических условиях все-таки может выжить (и даже впоследствии дать потомство) многоклеточное существо, причем без скафандра и кислорода.

Эксперименты проводились в 2007 году международной группой ученых на российском спутнике «Фотон-МЗ», а испытателями стали тихоходки видов Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum. Эти маленькие существа (не более полутора миллиметров в длину) относятся к типу членистоногих и известны своей поразительной устойчивостью к изменениям условий существования. Так, тихоходки в состоянии часами находиться в жидком гелии при температуре минус 271 градус Цельсия, выживать при уровне радиации 500 тысяч рентген (человек умирает при 500 просто рентген), могут целый час продержаться в кипятке. В эту «годину тяжелых испытаний» тихоходки погружаются в состояние анабиоза, их тела высыхают и покрываются особым воском. Неудивительно, что именно тихоходки были выбраны для, казалось бы, совершенно бесчеловечных экспериментов.