Мы привыкли идеализировать эволюцию, полагая, что все созданное ею обязательно имеет смысл. И действительно, ведь не зря у миног сохранился третий глаз, а крокодилы смогли на миллионы лет пережить своих сородичей – динозавров. Но каково калифорнийскому кондору есть тухлое мясо вместо свежего и насколько удобно жить двухголовой змее? Автор этой книги готов ответить на любые вопросы об эволюционном разнообразии и открыть тайны жизни самых причудливых созданий современности. И пусть выживает сильнейший!
v1.0 – создание FB2 из издательского текста (Scriba)
© Дементьев А.А., текст, 2024
© Издательство АСТ, 2024
Выживает сильнейший!
Под таким лозунгом мы привыкли воспринимать эволюцию. Но это далеко не всегда так. Самые сильные и злые монстры нашей планеты – мегалодон и медведесобака – исчезли, проиграв эволюционную гонку. У животных есть масса самых оригинальных способов выжить в борьбе за существование. Животный мир постоянно меняется. Представьте, когда-то киты были четвероногими хищниками и бегали по земле!
В привычных нам условиях с эволюцией все более или менее понятно. Растения развиваются, насколько это позволяет им запас питания, который состоит из солнечных лучей, углекислого газа, воды и минеральных веществ. В зависимости от того, насколько бурная растительность, начинают процветать травоядные. Затем появляются хищники, и травоядным, чтобы выжить, нужно адаптироваться. Быстрее бегать, уметь обороняться – кусая, бодаясь и т. д.
На нашей планете есть странные и, казалось бы, совсем не предназначенные для жизни уголки. Но даже там существует жизнь! Или экосистемы, которые оказались отрезаны от материков, где жизнь развивалась по собственным сценариям. Вот о таких таинственных областях и пойдет речь в первой части. И начнем мы, пожалуй, с самого жуткого места на нашей планете. Оно совершенно не предназначено для жизни, между тем эта самая жизнь там кипит, принимая весьма причудливые формы.
В Румынии есть уникальное место – пещера Мовиле. Мовиле – самая изолированная экосистема в мире, и ученые только начинают раскрывать ее секреты. Образовалась она более 5 миллионов лет назад. Обнаружили ее случайно в 80-х годах XX века. Пещера выглядит как декорации для съемок голливудского фильма ужасов. Она напичкана насекомыми, пиявками, скорпионами, пауками. Причем эволюция в таких условиях сделала их внешне еще более жуткими. Но до этого мы еще доберемся.
Пещера исследована пока не досконально, ученые только недавно смогли описать 48 видов местных животных. Пять с половиной миллионов лет назад известняк начал засыпать вход в пещеру, отделив ее от поверхности. Пятьсот тысяч лет назад этот процесс окончательно завершился, и пещера потеряла какой-либо контакт с внешней средой. Попасть в пещеру и проводить здесь исследования не так просто. Власти Румынии контролируют вход и пускают далеко не всех. Тут очень трепетно относятся к природному памятнику и понимают, что можно ненароком нарушить хрупкий экологический баланс. Разрешение выдали всего 30 ученым. Но получить разрешение – самое простое, дальше сложнее.
Во-первых, чтобы попасть в пещеру, нужно не только быть ученым, но и обладать специальной подготовкой. По крайней мере, навыками дайвинга и альпинизма. Сначала нужно спуститься по узкой 20-метровой шахте, затем пройти через узкие известняковые туннели. Только после этого вы окажетесь в главной пещере. Во-вторых, тут очень плохой, можно сказать, ядовитый для человека воздух. Поэтому исследовать пещеру можно только со спецоборудованием.
Уровень кислорода около 10 %, по сравнению с 21 % на поверхности. А вот концентрация газа доходит до 3,5 %. Это в 120 раз больше, чем в привычном нам воздухе! Но и это еще не все. Тут в 10 тысяч раз превышена концентрация метана, сероводорода и аммиака. И чем глубже погружаешься в пещеру, тем хуже воздух и тем выше концентрация насекомых. Большинство местных существ живут и эволюционируют более пяти миллионов лет. Как изменились местные насекомые? Они приспособились к полной темноте, лишились глаз и цветной окраски. При этом отрастили длинные конечности и усики-антенны, чтобы полагаться на осязание.
Логичный вопрос – а чем же питаются все эти монстры? Многие из них хищники, но должен же быть кто-то внизу пищевой цепочки, с кого все начинается.
На поверхности много растительной пищи. Здесь же эту роль играют хемосинтезирующие бактерии – основа местной жизни. Эти бактерии используют для питания углекислый газ и метан, добывая из них углерод. И способны питаться железом и сероводородом. Бактериями питаются грибы, облюбовавшие стены пещеры, и совсем крошечные насекомые. А ими уже лакомятся, в свою очередь, более крупные. И так – до верха пищевой цепочки, где царят скорпионы.
Экосистема этой пещеры уникальна и очень важна для науки. Во-первых, тут мы можем понять, как развивалась жизнь, когда Земля была молодой. Местный микроклимат с высокой температурой, токсичным воздухом и слабым освещением очень напоминает условия на нашей планете миллиарды лет назад.
Второй важный аспект – те самые хемосинтезирующие бактерии. Их можно использовать в борьбе с глобальным потеплением. Ведь парниковый эффект создают именно углекислый газ и метан. А эти газы – питательная среда бактерий. К тому же подобные формы жизни могут существовать и на других планетах, где преобладающим газом в атмосфере является сероводород или метан.
Еще один удивительный мир, изолированный на много-много лет. Но он кардинально отличается от предыдущего. Если пещеру Мовиле можно метафорически назвать адом, то здесь – настоящий рай!
Новая Каледония – остров в Тихом океане, который был изолирован с мелового периода. Здесь идеальный климат, текут полноводные реки и много плодородной красноземной почвы. Новая Каледония – часть затопленного седьмого континента. Она откололась от древнего суперконтинента Гондвана. Ее география ничуть не менее уникальна, чем ее природа. Дело в том, что Новая Каледония – северная часть континента Зеландия. Этот континент сейчас на 93 % затоплен водой. Когда-то Зеландия была частью Антарктиды, но откололась более 85 миллионов лет назад.
Главные материковые островки затопленной Зеландии – Новая Каледония на севере и Новая Зеландия в центре. Новая Зеландия, по сути, является горным мысом этого континента. Сможет ли Зеландия когда-либо снова выйти на поверхность, зависит от климата. В ближайшем будущем – точно нет, ведь из-за повышения температуры на Земле воды становится только больше. Возможно, в будущем, когда потепление сменится на похолодание (а эти климатические периоды регулярно сменяются в истории планеты), Зеландия снова станет сухопутной.
Природу здесь никто не трогал со времен динозавров, поэтому мы можем увидеть флору практически в первозданном виде, какой она была десятки миллионов лет назад. На материках флора того периода вымерла, уступив место более эффективным и агрессивным видам растений. А здесь прекрасно сохранилась. Семьдесят процентов растений Новой Каледонии не встречаются больше нигде. Новая Каледония по площади чуть больше, чем Калининградская область. И в два раза меньше Московской области. При этом остров является домом для четырех с половиной тысяч видов растений.
Главное достояние местной флоры – араукарии. Это хвойные деревья, которые вырастают до 90 метров в высоту. Их характерная особенность – плоская хвоя. Это сосны-пики.
Араукарии – это древнее семейство хвойных деревьев, восходящее к истокам юрского периода. Во времена динозавров араукарии доминировали во флоре. Это были первые деревья в истории планеты, которые преодолели планку 60 метров в высоту. Именно араукарии – причина того, что брахиозавр был таким гигантом. Это было нужно, чтобы дотянуться до питательной хвои!
В дальнейшем араукарии уступили в конкуренции более продвинутым видам деревьев. Они встречаются в Австралии и Чили, но в Новой Каледонии их концентрация особенно велика. На острове растут несколько уникальных видов араукарий. Из 19 оставшихся во всем мире видов 18 растут в Новой Каледонии. Хвойные здесь легко обживают даже самые сложные ландшафты. У туристов популярны подобные места, где заросшие одинокие камни и пики торчат посреди океана.
Еще одно уникальное растение, которое растет в Новой Каледонии, – Parasitaxus ustus. Это единственный в мире паразит среди хвойных. Это маленькое – высотой до 25 см – сильно ветвящееся хвойное растение. Паразитирует на местных хвойных кустарниках. Довольно красивое растение с яркой окраской стебелька и листьев. У него нет корней, и оно не осуществляет фотосинтез (отсюда его «инопланетная» пурпурно-черная окраска). Здесь же растет самый гигантский папоротник в мире. Как вы наверняка помните из школьного курса биологии, во времена динозавров кроме хвойных были очень распространены папоротники. В наших лесах они сейчас занимают скромную нишу. Sphaeropteris intermedia – это самый большой папоротник в мире. Его древесный ствол вырастает до 30 метров. Внешне его можно принять за пальму.
Фауна Новой Каледонии тоже уникальная и древняя. Но, увы, гигантские динозавры до нас не дожили. Слишком маленькая площадь для крупной фауны. Однако и здесь есть интересные персонажи. Например, новокаледонская ворона – одна из самых умных птиц в мире. Местные вороны изготавливают довольно сложные инструменты из папоротников, перьев, травы и веток. Они используют эти инструменты, чтобы добыть насекомых, спрятавшихся в коре деревьев. Вороны аккуратно обрезают орудия до нужного размера.
Среди нас Мадагаскар ассоциируется с чем-то теплым и праздничным, чему в немалой степени поспособствовала серия популярных мультфильмов. На самом деле место это очень непростое для развития фауны. И здесь в разные эпохи появлялись крайне оригинальные существа, подобных которым не было за пределами острова. Традиция продолжается до сих пор.
В древности на Мадагаскаре жили лягушки-гиганты, которые ели динозавров. Американские ученые изучили останки мегалягушки и пришли к выводу, что у нее были настолько мощные челюсти, что она могла победить и съесть небольшого динозавра. Оказалось, что сила челюстей гигантской лягушки такая же, как у современного тигра. Конечно, с тираннозавром она бы тягаться не смогла, но его детеныша загрызть сумела бы.
Лягушку, которая охотилась на небольших динозавров, зовут Beelzebufo ampinga («дьявольская лягушка»). Она обитала на Мадагаскаре 65 миллионов лет назад. Ее длина превышала 40 сантиметров, а вес достигал 5 килограммов. Лягушка обладала мощным телосложением, короткими ножками и очень широким ртом с сильными челюстями. На голове у лягушки были рога. Кстати, у «дьявольской лягушки» есть и современные родственники – это лягушки-рогатки, обитающие в Южной Америке.
Сила укуса у древней гигантской лягушки составляла 220 килограммов; для сравнения: у людей сила укуса в среднем составляет 50 килограммов. А рекордсменом по силе укуса является тираннозавр – он кусал с силой 3,6 тонны.
По мнению ученых, лягушка была очень агрессивной, атаковала из засады. И питалась небольшими динозаврами, детенышами динозавров и млекопитающими. Эта гигантская лягушка-монстр вымерла вместе с динозаврами. И, пожалуй, это к лучшему. Вдруг бы еще пересекла океан – у Мадагаскара он не такой глубокий – и захватила Африку и Европу!
Помните сказочную птицу Рух? Ту самую, из сказок, что могла унести в когтях слона. У нее был реальный прототип, который назывался – парадокс! – птица-слон. Это крупная птица, которая вошла в арабские легенды. Но до наших дней птица-слон дожила только в фольклоре – в живой природе ее в XVII веке уничтожил человек.
Птица-слон была поистине исполинских размеров: она вырастала до 3–4 метров, а весила 400 килограммов! А птица-рекордсмен весила свыше 640 килограммов. Для сравнения: лев весит в среднем всего 150–200 килограммов.
Яйца эпиорниса достигали в длину 32 сантиметра, а в объеме – 9 литров. Они были в 150 раз больше, чем обычное куриное яйцо. Кстати, яйца этих птиц до сих пор находят на Мадагаскаре, но, к сожалению, из них уже никто не вылупится. У эпиорнисов было плохое зрение, но прекрасное обоняние. Значительные габариты, видимо, также помогали отпугивать других хищников. Птицы-слоны вели в основном ночной образ жизни.
Почему же птицы смогли вырасти до таких размеров? Этому есть научное объяснение, имя которому – островной гигантизм. Из-за мутаций в гипофизе особь вырастает крупнее своих предшественников. Это происходит из-за гормона роста, который с возрастом животного перестает выбрасываться в кровь в огромных количествах, и рост прекращается.
На материке, когда вокруг много врагов, такие особи часто становятся неповоротливыми и не оставляют потомства. А если и оставляют, то этот ген трудно закрепляется, ведь он скорее мешает выживанию. Но на островах многие травоядные – грызуны и птицы – в целом крупнее своих материковых собратьев. Интересно, что ближе всего по ДНК к эпиорнисам птица киви, которая, наоборот, не может похвастать большими размерами.
Первые эпиорнисы появились на нашей планете 2,5 миллиона лет назад. Они выросли в уникальном микроклимате Мадагаскара, где у них не было естественных врагов. До тех пор, пока на острове не появились люди.
Большую часть птиц уничтожили поселенцы из Африки, которые перебрались на Мадагаскар примерно 1300 лет назад. Они использовали разрушительную тактику освоения острова. Чтобы расчистить земли для пастбищ, сжигали целые леса. Всего на Мадагаскаре было уничтожено до 90 % лесов. Из-за этого исчезли не только уникальные растения, но и многие животные, которые лишились дома и пищи. На Мадагаскаре исчезли бегемоты и крупные лемуры. Но самая большая потеря – птица-слон, которой больше нет нигде в мире.
Довершила дело любовь поселенцев к яичнице. Всего одно яйцо эпиорниса могло накормить целую семью. Самих птиц они не трогали – эпиорнисы очень опасные противники даже для людей, вооруженных копьями.
Отдельные особи птиц-слонов дожили до XVII века, но их окончательно уничтожила новая волна поселенцев. С ружьями они уже не боялись охотиться на крупную дичь. Ну а те немногие птицы, что спрятались в дебрях, оставить жизнеспособное потомство уже не смогли.
А вот так в наши дни выглядит главный хищник Мадагаскара. Вырастает в длину до 80 сантиметров. И еще 65 сантиметров приходится на хвост. Весит до 12 килограммов.
Эти зверьки универсальны – охотятся как в лесу, так и в саваннах. Могут, прыгая с ветки на ветку, перемещаться на большие расстояния. Фосса – единственный современный представитель рода Cryptoprocta. Входит в состав подотряда кошкообразные. На кошек похожи, но отличаются от них рядом физиологических особенностей. Самый близкий родственник фоссы не кошка, а мангуст. Ученые считают, что именно от мангустов и пошли фоссы. Древние мангусты переплыли с континента на Мадагаскар и здесь развились в отдельный вид.
Несколько лет назад ученые открыли странное животное, которое жило на Мадагаскаре при динозаврах. Это новый вид древнего млекопитающего. Его прозвали «сумасшедший зверь».
Островные флора и фауна всегда привлекают ученых. Ведь здесь эволюция подчас ведет себя странно. За миллионы лет могут появиться новые виды, которые кардинально отличаются от своих материковых собратьев.
Вид назвали Adalatherium. Это слово происходит от малагасийского adala («сумасшедший, безумный») и древнегреческого θήριον («зверь») и означает «сумасшедший зверь». Скелет животного хорошо сохранился, поэтому ученым из Университета Стоуни-Брук (США) удалось его реконструировать. Эволюция этого животного пошла по особому пути, поэтому у него есть ряд необычных признаков. Скелет животного ученые называют не иначе как «диковинным». Новый зверь не превышал размером 50 сантиметров, то есть был меньше кошки. Но он был намного крупнее всех млекопитающих того времени. Доисторические млекопитающие по размерам не превосходили современную мышь.
У него гораздо больше отверстий на морде. Ученые полагают, что у него было много усов и очень чувствительная мордочка. И особое отдельное отверстие на вершине рыла. Ученые разводят руками – они не смогли провести никаких параллелей ни с одним из известных млекопитающих, как живых, так и вымерших. Из других особенностей – одна нога у него странно изогнута (и это не механическое повреждение), и у него больше позвонков, чем у любого другого млекопитающего.
Сперва ученые думали, что этот зверь – родственник современных ленивцев. Но, изучив детальнее, поняли, что это отдельный вид. Скорее всего, древний зверь был «роющим» и добывал в земле корешки и личинок.
«Эти звери были частью большого эволюционного эксперимента, выполнившего свою задачу. Эксперимента, который потерпел неудачу. Вид вымер 45 миллионов лет назад», – говорит один из участников исследования, куратор Денверского музея природы и науки Дэвид Краузе.
Открыли его совсем недавно. Потому что он маленький и незаметный! По-научному этого хамелеона называют Brookesia nana. Но ученые прозвали его нанохамелеоном из-за его небольшого размера. Это самый маленький вид рептилий в мире. Потому его, видимо, никак и не могли обнаружить. Нанохамелеоны вырастают в длину до 3 сантиметров.
Судя по всему, этот малыш скоро вымрет, если ему не помочь. Дело в том, что нанохамелеон – лесной житель, предпочитает лесную подстилку. А леса на Мадагаскаре стремительно вырубают, сокращая его среду обитания.
В этой небольшой главе мы поговорим о том, как устроена современная теория эволюции. И посмотрим, с чего же миллиарды лет назад начала свой эволюционный путь древняя фауна. Какими были первые организмы, которые дали начало всему биологическому царству животных?
Наука сильна тем, что непрерывно развивается. Прежние теории, считавшиеся незыблемыми, подвергаются переоценке. Главное, что может заставить научную теорию покинуть пьедестал, – появление новых фактов, которые данные теория не объясняет.
Законы Ньютона, которые мы все изучали в школе, прекрасно описывали окружающий нас мир много лет. Но новые открытия в сфере космоса и мира микрочастиц дали ученым понять, что ньютоновская механика не способна объяснить эти явления.
Что же произошло с законами Ньютона? Ведь они, строго говоря, неверны, и микрочастицы, а также гигантские объекты вроде черных дыр, им не подчиняются. Законы Ньютона просто стали частным случаем. Они прекрасно описывают явления на уровне так называемого макромира – то есть объектов от скоплений молекул до планет. Примерно так и работает каждая научная теория. Подобная история происходит и с теорией естественного отбора Дарвина в наши дни. Эволюция в живом мире – это неоспоримый факт, который никто не подвергает сомнению. Вопрос касается лишь нюансов – что выступает движущей силой тех или иных изменений. В дарвинизме основных факторов четыре.
Естественный отбор. Ключевой фактор по Дарвину. Особи отбираются по признакам, максимально благоприятным для выживания. Небольшие наследственные изменения накапливаются из поколения в поколение. А признаки, мешающие выживанию, со временем исчезают.
Борьба за существование. Борьба с целью выжить и оставить потомство. Это может быть борьба с другими видами за экологическую нишу. Борьба внутри самого вида за место под солнцем и борьба с негативной окружающей средой.
Наследственная изменчивость. Появление и накопление мутаций, которые впоследствии могут появиться у потомства. Причем нельзя предугадать, у какого поколения они проявятся.
Изоляция. Когда популяция оказывается в изоляции – например, при переходе через горы без возможности вернуться обратно, – она начинает эволюционировать сама, отдельно от собратьев.
Действительно, как показали многочисленные исследования, естественный отбор – единственная известная причина, почему адаптации закрепляются. Но существует много эволюционных факторов, никак не связанных с адаптацией.
Сейчас науке известно еще много неадаптивных причин, приводящих к эволюции. Это, например, генетический дрейф, мутации. Или, например, поток генов, когда идет перенос аллелей генов из одной популяции в другую.
Изучением подобных причин занимается синтетическая теория эволюции, которая включает в себя также данные генетики, палеонтологии и других дисциплин, которые были недостаточно развиты во времена создания Дарвином его теории естественного отбора. Это не значит, что Дарвин был не прав. Просто его теория естественного отбора – лишь частный случай более глобальной эволюционной теории. По сути, синтетическая теория эволюции просто взяла за основу естественный отбор Дарвина и добавила все новые факторы, которые были открыты позднее. Так мы получили полную картину развития живой природы.
Итак, все живое на Земле непрерывно эволюционирует. И за миллиарды лет из простейших организмов появились мы с вами. И прежде чем перейти к изучению более сложных форм жизни, давайте посмотрим, с чего в принципе начиналось все живое на нашей планете.
Как вы думаете, какие из самых ранних окаменелостей были найдены на нашей планете? Ранние формы жизни были простейшими. Однако одинокие бактерии заметных следов не оставили. Жизнь на Земле зародилась как минимум 3,7 миллиарда лет назад. Но потребовалось очень много времени, чтобы она достигла развитой многоклеточной стадии. И стала оставлять заметные следы.
Самые первые многоклеточные отпечатки оставлены 2,1 миллиарда лет назад. Называются они Grypania spiralis. Эти гигантские по меркам бактерий (1 сантиметр) организмы, скорее всего, представляли собой колонии бактерий.
Следующим заметным этапом в развитии фауны стала так называемая эдиакарская биота. Впервые появилась она 665 миллионов лет назад. Но стала активно развиваться 635 миллионов лет назад, когда Земля оттаяла после глобального оледенения. Тогда льдом был покрыт даже экватор.
Любопытно, что вся фауна того периода оставила окаменелые отпечатки даже обычными мягкими тканями – падальщиков не существовало, и организмы разлагались медленно под воздействием микробов. Эти окаменелости отвечают на вопрос, когда появились и какими были первые «сложные» животные. Эти морские существа называются дикинсонии. Они появились 560 миллионов лет назад. Большинство в длину были от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. Самые крупные достигали 1,4 метра в длину. Довольно тонкие – максимальная толщина 1 сантиметр.
Самые хорошо сохранившиеся следы дикинсонии найдены на побережье Белого моря и в Австралии. Скелета у них не было – дикинсонии состояли из мягких тканей, как современные медузы. Но они были жестче медуз – у них был гидроскелет, в волокнах которого жидкость находилась под давлением большим, чем у окружающей среды.
Дикинсонии были одиночками и не взаимодействовали друг с другом. Все окаменелости найдены отдельно друг от друга; как описывают находки ученые, вокруг каждого существа была «полоса отчуждения». Найденные близко друг от друга окаменелости оказались деформированы, чтобы не нарушить «личное пространство». Сначала их хотели отнести к отдельной категории организмов, были попытки назвать их грибами, но в 2018 году по следам специфических белков дикинсонии причислили к царству животных. Еще у них была интересная особенность, сильно отличающая дикинсонии от современных животных. Рост этих организмов был изометрическим. То есть росли они равномерно во все стороны, сохраняя пропорции. У современной животной пропорции тела у детенышей и взрослых сильно отличаются. Однако биологи Калифорнийского университета все же нашли у дикинсонии механизмы, которые есть и у современного человека! «Дикинсонии выглядели как трехмерные коврики для ванной на морском дне», – говорит одна из авторов исследования Мэри Дрозер.
Дикинсонии использовали механизм под названием «апоптоз». Организм человека использует его, в частности, для борьбы с раком. Злокачественные клетки распадаются, и их поглощают макрофаги – клетки, которые съедают бактерии и любые чужеродные элементы. Этот важный иммунный механизм современных животных дикинсонии использовали для восстановления поврежденных участков тела. Любопытно, что спустя столько лет у нас сохраняется преемственность с древней жизнью!
Поверхность нашей планеты – совершенно не стабильное образование. Одни участки суши опускаются, другие поднимаются. Иногда эти процессы сопровождаются масштабными катастрофами.
В истории хорошо известна Гражданская война в Северной Америке, которая получила название Война Севера и Юга. Но в истории американского материка этот случай не первый.
Много миллионов лет назад Южная и Северная Америки были разделены проливом. Примерно 3 миллиона лет назад Америки воссоединились. И по перешейку животные принялись путешествовать в новые для себя регионы: из Северной Америки в Южную и наоборот. Эта история получила в биологии название Великий межамериканский обмен.
Хотя обменом, честно говоря, назвать это сложно. Выглядело это иначе: толпы диких суровых животных из Северной Америки нагрянули на юг и уничтожили древнюю фауну. Миграция из Северной Америки стала настоящим бедствием для тропических видов животных. Они массово проигрывали конкуренцию, а «североамериканцы» вытесняли их и захватывали экологические ниши. Из-за этой миграции исчезло много сумчатых Южной Америки (да-да, там тоже были свои «кенгуру»), было уничтожено много птиц. Полностью вымерли южноамериканские копытные – довольно вялые и неповоротливые жертвы северных хищников. Их нишу заняли североамериканские лошади и олени.
А вот обратная миграция эффекта не дала. Южноамериканские животные не выдерживали конкуренции с северной фауной, которая занимала их экологические ниши. Один из самых знаменитых представителей древней фауны Южной Америки – древний енот-гигант, которого биологи прозвали Чапалмалания. Современный енот весит всего 7 килограммов. А представьте такого же, но в 10 раз больше? Когда палеонтологи раскопали останки енотов-гигантов, они приняли их за древних медвежат. А когда реконструировали этих животных, выяснили, что внешне они очень напоминают больших панд. Этот зверь, если бы дожил до наших дней, точно стал бы любимцем всех детей. На Земле он жил одновременно с нашими предками.
Сейчас на нашей планете живет примерно пять с половиной тысяч видов млекопитающих. При этом за 65 миллионов лет, с момента гибели динозавров, вымерло 10 тысяч видов млекопитающих. Человек не так уж и разрушительно действует, как мы привыкли думать, – на нашу деятельность можно списать исчезновение не более 200 видов. Остальные звери вымерли, проиграв конкурентную борьбу в ходе эволюции.
Древний крупный енот Чапалмалания – вырастал до полутора метров в длину. Весил такой зверь до 80 килограммов. Еноты-гиганты были всеядными. Их основной рацион: яйца, насекомые и фрукты. Появились еноты-гиганты в Южной Америке 5,3 миллиона лет назад, а исчезли – 1,8 миллиона лет назад. Чапалмалании были мягкими и неагрессивными по характеру. Они вполне подходили на роль потенциальных домашних питомцев, считает американский палеонтолог Колин Харрисон. И это сослужило им плохую службу. Они не выдержали конкуренции с агрессивной североамериканской фауной. Несколько всеядных видов зверей, и особенно североамериканские медведи, в конкурентной борьбе вытеснили гигантских енотов. Хищники – псовые и кошачьи – тоже сильно потеснили чапалмаланий.
Эта история очень показательна. Животные, которые развивались в более суровых условиях, оказались лучше подготовлены к выживанию. А в Южной Америке тропики расслабили местных животных. Всегда много пищи, не надо спасаться от холода, а значит, нет мотива развиваться. И раз уж мы говорим об экосистемах Северной и Южной Америк, нельзя не обойти вниманием два следующих парадокса.
Верблюды – уникальные животные. Появились в Северной Америке, широко распространились по всему континенту и… исчезли. А вот в пустынных регионах Евразии стали процветать. Верблюды обладали эволюционным преимуществом, что позволило им распространиться по всему миру. Ведь эти животные крайне неприхотливы, особенно для крупного травоядного. Давайте посмотрим, как верблюды проделали такой долгий путь эволюции и за счет чего смогли добиться успеха.
Первый предок верблюда появился около 45 миллионов лет назад. Был он довольно мелким – размером с кролика – и имел по четыре пальцах на каждой лапе. Никакого горба у него тогда еще не было. Более поздние особи вырастали до 80 сантиметров в длину. Средний вес – 25 килограммов. Прошло 15 миллионов лет, и предок верблюда вымахал до размера козы. Основной рацион – мягкие листья лесных растений. Он умел вставать на задние ноги – об этом можно судить по строению пальцев и по тому, что передние ноги короче задних. Это ему было нужно, чтобы доставать до листьев повыше. Самые высокие верблюды вырастали до 3,5 метра в холке – сейчас средний верблюд достигает двух метров. Но когда добываешь листья с деревьев, большой рост – это выгодно. Ну а современному пустынному едоку колючек поддерживать такой гигантский рост буквально не по зубам. Разнообразие верблюдовых поражало – десятки видов размером от козы до маленького жирафа. Самыми поражающими воображение были, конечно, альтикамелусы и оксидактилусы. Это самые крупные верблюдовые за всю историю планеты. Их образ жизни напоминал образ жизни жирафов. Они освоили обширные территории Северной Америки, но затем таинственно исчезли. Остались только их родственники в Южной Америке.
Три миллиона лет назад произошел так называемый Великий межамериканский обмен. Панамский перешеек поднялся из глубин и соединил две Америки. По этому перешейку животные стали активно мигрировать с севера на юг и наоборот (подробнее об этом событии я рассказывал в статье, ссылку на которую вы найдете в конце этого материала). Так в Южной Америке застолбили нишу ламы, альпаки и другие родственники верблюдов. А вот в своей первоначальной среде обитания они полностью исчезли. Виноваты климатические изменения и первые поселенцы, которые нашли американских верблюдов очень вкусными. Поэтому в Северной Америке их уже давно нет. Зато они появились на Ближнем Востоке и в Северной Африке. Да еще как! Главная особенность современных верблюдовых – конечности с мягкими подушечками и двумя пальцами, на конце которых тупые искривленные когти.
Верблюды, какими мы их знаем, тоже появились в Северной Америке – около 3,5 миллиона лет назад. Они уже питались не мягкими листьями, а обгладывали жесткие кустарники. В Евразию они пришли около 2,5 миллиона лет назад по Берингову перешейку. Берингов пролив регулярно в истории нашей планеты то поднимается, то снова тонет (как сейчас). И по нему животные мигрируют из Северной Америки в Евразию и наоборот. Таким образом в Северную Америку пробрался в свое время и человек. Выходцы с территории Алтая прошли по Берингову перешейку в Аляску. А затем заселили весь континент. В Евразии они быстро распространились. Во времена господства мамонтов много верблюдов обитало на территории современной России – останки, не считая Сибири, находят в Поволжье, Ростове и даже Подмосковье. Они оказались идеально приспособлены для суровых пустынных условий. У них здесь нет ни конкурентов, ни опасных врагов. От хищников они отбиваются, кусаясь и пинаясь. Могут и убежать в случае опасности, разогнавшись до 64 километров в час.
Верблюд может съесть до 135 килограммов растительности за день и наесться впрок. Верблюд способен выпить до 113 литров (!) воды за раз. Ее он хранит в желудке и использует по мере надобности. Он также может выживать в течение длительного времени без воды. Этому помогает накопленный в горбе жир. У него густая шерсть, которая помогает регулировать температуру тела и защищает от палящего солнца пустыни. У верблюдов уникальная пищеварительная система, которая позволяет им потреблять жесткую колючую растительность, которую другие животные не могут переварить. У одногорбого верблюда горб может весит до 36 килограммов! Ноздри верблюда закрыты, чтобы песок и пыль не попадали внутрь, пока он идет по пустыне. Эта адаптация позволяет ему легче дышать в пыльной и ветреной среде. Такое строение возникло в ходе естественного отбора в саванном ландшафте Северной Америки.
Первые верблюды были одомашнены около 4 тысяч лет назад. Сперва их ели, но потом стали использовать как транспортное средство. Никто из животных даже близко не мог показать такую эффективность в пустынных краях. Верблюды переносят до 50 % своего веса, при этом способны пройти 40 километров за сутки. У них мало потовых желез, из-за чего они почти не потеют. Их моча очень концентрирована, что помогает уменьшить потерю воды. Поэтому они умеют беречь воду. Одногорбый верблюд, также известный как арабский, популярен на Ближнем Востоке, а двугорбый верблюд – в Центральной Азии.
Как вы думаете, что общего между капибарой и шиншиллой? Кроме того, что они – грызуны и популярны у детей за милый внешний вид. У них – общий предок с весьма интересной эволюционной историей. Изначально грызунов в Южной Америке не было. Когда ученые обнаружили останки первых грызунов, живших 41 миллион лет назад, они поначалу не могли понять, откуда те взялись. Основная гипотеза – в Южную Америку грызуны попали из… Африки. Тогда единый материк уже раскололся, но расстояние было все еще относительно доступным для миграции. И грызуны попали из Африки в Южную Америку, пересекая пролив на бревнышках. Шиншиллы откололись от этой группы грызунов около 30 миллионов лет назад и стали эволюционировать в условиях высокогорья.
История капибар гораздо интереснее. Капибары появились примерно 10 миллионов лет назад. Грызуны прекрасно адаптировались к жизни в роскошных условиях тропиков Амазонки. Раньше их конкурентами были крупные травоядные, включая копытных, которые в изобилии плодились в Южной Америке. Были здесь и гигантские ленивцы, и даже грызуны покрупнее. Но затем поднялся Панамский перешеек и соединил Северную и Южную Америки. И сюда хлынули толпы голодных североамериканских хищников, которые уничтожили большинство местной крупной травоядной фауны. Капибары же выжили, заполнив возникшую нишу. Полуводный образ жизни и умение ориентироваться в сумерках спасли их от агрессивных североамериканских хищников. Больше всего же от своего первого предка – древнего грызуна – сохранили морские свинки, считают ученые.
Паратесис – самое крупное море за всю историю планеты. И еще 5 миллионов лет назад оно охватывало юг нашей страны, часть стран СНГ и тянулось до Алтая. Паратесис включал в себя часть Средиземного моря, Каспийское, Аральское и Черное моря. В море была уникальная фауна – в нем жили миниатюрные киты. Пять миллионов лет – очень малый возраст по меркам геологии и эволюции. Поэтому восстановить ход тех событий даже проще, чем с динозаврами, которые вымерли аж 65 миллионов лет назад.
Представьте! Если сложить все современные моря и озера, находящиеся в глубинах материков, все равно получится в 10 раз меньше воды, чем наполняло Паратесис. По сути, вначале Паратесис был частью океана. Но 12 миллионов лет назад столкнулись литосферные плиты и в Центральной Европе образовались горы. Быстро поднялись горные цепи Восточных Альп и Западных Карпат. И море обособилось, закрывшись от основного океана горами. В итоге образовался такой гигантский водоем:
Это 2,8 миллиона квадратных километров, что больше даже современного Средиземного моря, площадь которого – 2,5 миллиона квадратных километров. В замкнутом виде море начало было «таять», за 7 миллионов лет превратившись в несколько водоемов, которые мы хорошо знаем сейчас. Окончательно как самостоятельный водоем Паратесис исчез 5 миллионов лет назад, распавшись на отдельные моря и озера, многие из которых существуют до сих пор.
Когда Паратесис стал обособленным, его соленость резко возросла. Притока пресной воды для его поддержки не хватало. И фауна стала меняться. Многие виды водорослей и моллюски, не приспособленные для жизни в такой соленой воде, просто исчезли. По мере того как море отступало, в этих местах образовывались прекрасные луга, которые активно заселяла сухопутная флора и фауна.
Самый яркий представитель фауны Паратесиса – миниатюрные киты – цетотерии. В длину эти киты были от 2 до 8 метров. Для сравнения: современные киты вырастают до 35 метров. Останки этих мини-китов находят в Грузии, Молдове, России и Азербайджане.
Все местные дельфины, киты и тюлени стали уменьшаться, чтобы адаптироваться к жизни в изолированном водоеме. К концу существования Паратесиса киты стали совсем миниатюрными. А вот в океане киты, напротив, стали увеличиваться в размерах. Собственно, главная причина, почему современные киты остались только большие – это естественная защита. Киты выросли до таких габаритов, чтобы быть недосягаемыми для любых хищников. Кроме, естественно, человека. Мини-китам же большие размеры в море оказались не нужны. Здесь все равно не было возможности разгуляться крупным хищникам. Так что, когда в следующий раз поедете отдыхать на Черное море – обязательно вспомните эту историю из его далекого прошлого!
В истории нашей планеты был интересный период – Пермь. Называется он в честь российского города – из-за того, что впервые останки животных этого периода были обнаружены в XIX веке в Пермской губернии. Собственно, на территории современной России фауна и флора этого периода представлены очень богато. Единственный крупный период, когда климат был максимально близок современному.
Начался этот последний период палеозойской эры 299 миллионов лет назад, когда здесь стали бурно развиваться предки рептилий и современных млекопитающих. Хороший период. С трагической развязкой. Ведь завершился он самым страшным событием в истории живой природы Земли – массовым пермским вымиранием.
Пермское вымирание произошло задолго до динозавров – 252 миллиона лет назад. Вымерло 85 % видов живых организмов. А среди водной фауны погибло 96 % видов – то есть практически все. Вымерла даже большая часть насекомых. Это уникальный случай, ведь насекомые успешно переживали любые массовые вымирания в истории нашей планеты. Пермское вымирание кардинально изменило дальнейшую расстановку сил на планете. Млекопитающие могли бы развиться гораздо раньше. Возможно, на сотню миллионов лет раньше появился бы человек. И вы бы, дорогой читатель, прочли бы эту книгу уже 100 миллионов лет назад. Только вот этой главы в ней бы точно не было!
Все потому, что мир после катастрофы изменился, что привело к бурному развитию динозавров. Давайте разбираться, почему произошла пермская катастрофа и как после нее пошла эволюция в живой природе. Всего в истории нашей планеты было пять массовых вымираний. Самое известное в массовой культуре случилось 65 миллионов лет назад, когда вымерли динозавры. После них в фауне развились млекопитающие, а флору захватили цветковые растения.
Но за 187 миллионов лет до этого произошло массовое пермское вымирание. Оно было более масштабным. Давайте посмотрим, к каким последствиям для эволюции живой природы это привело. Почему произошло вымирание, до конца непонятно. Основная гипотеза – сибирские вулканы, которые были очень активными. Слышали про уникальный природный ландшафт плато Путорана на северо-западе Среднесибирского плоскогорья? Вот в то время здесь извергались мощные вулканы.
На территории Сибири происходила самая настоящая природная катастрофа. На площади в 2 миллиона квадратных километров изливалась лава. Центр вулканической активности был на территории современного Норильска и дотянулся до Монголии и Казахстана. Пепел от вулканов закрыл Солнце и изменил климат на планете. Спровоцировать пермское вымирание мог еще комплекс дополнительных причин. Столкновение Земли с несколькими астероидами (например, один из них оставил след: кратер Земли Уилкса имеет диаметр 500 километров). Горение угля. Залежи угля в Сибири загорелись под действием вулканической лавы, что значительно усилило выбросы в атмосферу. Резкое изменение климата, которое во многом было связано с первыми двумя причинами. Наступил парниковый эффект. Климат стал сухим, температура выросла, изменились уровень моря и направления течений. А температура воды в некоторых регионах повысилась до 40 градусов. Содержание кислорода в атмосфере стало падать. Высокая концентрация вулканических газов испортила не только атмосферу, но и воду. В океанах резко повысилась кислотность морской воды. В среднем вымерло 85 % видов животных. А именно 96 % морских и 73 % наземных видов, причем в то время океаны были заселены гуще. Биосфера после вымирания восстанавливалась еще 30 миллионов лет! Это абсолютный рекорд в истории нашей планеты.
Особенно удивительно, что вымирание коснулось трилобитов. Это были, казалось, неубиваемые существа, которые пережили два предыдущих массовых вымирания. За миллионы лет они распространились по всей планете. Это были забавные существа, чем-то похожие на смесь краба и черепахи, только проворнее. Глаза их были посажены на стебельки – трилобит зарывался в ил и сидел, выглядывая в поисках пищи или ожидая опасность.
У трилобитов были панцири, а под ними – мягкое тело. Когда на них нападали хищники, трилобиты сворачивались, как ежики, и оставались неуязвимы. Эти животные захватили свою экологическую нишу, но пермского вымирания не пережили.
Трилобиты предпочитали мелководье, а уровень моря во время пермской катастрофы резко уменьшился. А на глубине им жить уже было некомфортно – там царили рыбы с мощными челюстями, которые легко пробивали их панцирь. Плюс драматически упал уровень кислорода, что ударило по насекомым, трилобитам и нашим с вами предкам – прапрапрадедушкам всех млекопитающих.
Что изменилось? В первую очередь сама экосистема. Раньше в ней преобладали спокойные, «сидячие» организмы. На смену им пришли более подвижные и быстрые.
Синапсиды – звероящеры, одни из предков млекопитающих, раньше доминировали. Они появились 318 миллионов лет назад и за 50 миллонов лет захватили всю планету. После пермского вымирания эта ветвь была отброшена на десятки миллионов лет назад. Самые крупные вырастали до двух метров, некоторые представители имели ядовитые зубы. Пермское вымирание они все-таки пережили, хотя популяция резко сократилась. Но затем быстро вымерли, не выдержав конкуренции. А вот малозаметные архозавры – предки динозавров – вышли на первый план. Причина проста – стало меньше конкурентов. Динозавры прекрасно развивались в условиях низкого уровня кислорода. Наоборот, это было им в плюс. Во-первых, так теплее, ведь углекислый газ дает парниковый эффект. Во-вторых, растения растут намного быстрее, так как это ускоряет фотосинтез. Во времена динозавров растения могли расти в три-пять раз быстрее. А значит, много еды для зарождающихся гигантских рептилий.
Таким образом, пермское массовое вымирание запустило эволюционную цепочку событий, которые привели к появлению динозавров. Получается, что 65 миллионов лет назад наши предки-млекопитающие не получили «случайное преимущество» из-за метеорита и последующей гибели динозавров. Мы взяли реванш! А природа просто справедливо расставила все на свои места.
Листрозавр жил близко к эпицентру действия страшных вулканов. Но ему удалось пережить катастрофические события. Такая способность выживать заслуживает повышенного внимания! И не только пережить, но и оставить потомство, и размножиться, когда катастрофа закончилась! И ведь у него не было складов с припасами, он не умел бурить глубокие скважины, чтобы добыть воду. Давайте разберем, какие механизмы помогли этому животному адаптироваться и выжить в суровых условиях.
Вы прекрасно помните из предыдущей главы, какой ад творился и на земле, и в воде в это время. Неудивительно, что животные на всех уровнях стали массово исчезать в условиях масштабных природных катастроф, аналогов которым не было в истории планеты. В то время на земле были распространены дицинодонты. Это травоядные предки современных млекопитающих. Они вымерли практически все. И тем важнее, что листрозавр выжил, ведь он и стимулировал развитие многообразия современных млекопитающих. Листрозавр обитал на территориях современных Антарктиды, Южной Африки, Индии, Китая и России. В частности, хорошо сохранившиеся останки листрозавра были найдены советскими геологами под Нижним Новгородом. Тогда единый материк Пангея еще не распался на отдельные части, и листрозавры обитали по всей суше. Животное было размером примерно с современную свинью, хотя отдельные особи вырастали до двух метров в длину.
Итак, вот что позволило листрозавру пережить пермское вымирание.
Норы. Листрозавр жил в норах, копал глубоко. У них были мощные передние лапы с когтями, чтобы рыть глубокие удобные норы. В период, когда на поверхности уровень кислорода фатально упал, а вокруг – вулканическая пыль, это было разумное решение. Источники пищи, растущие под землей, в меньшей степени были затронуты катастрофой, которая уничтожила растительность на поверхности.
Мобильность. Норы никак не ограничивали листрозавров. Они могли путешествовать на огромные расстояния. И многие листрозавры быстро покинули опасные районы, заселяя новые места.
Лениться, лениться и еще раз лениться! Листрозавры были медлительными по сравнению с большинством других современных им видов животных. Их можно было бы назвать типичными лентяями, которые вели крайне малоподвижный образ жизни. Но это их и спасло. Они экономили силы и, судя по строению костей, ходили неспеша, вразвалочку. Пожертвовав силой и скоростью, листрозавры получили преимущество в выносливости. Листрозавр умел находить новые экосистемные ниши в отдаленных местах. Он ушел на юг континента и эволюционировал в три разных вида.
Неприхотливость. Главная проблема при переезде на новое место – найти там средства к существованию. Ведь в родной экосистеме алгоритмы добычи пищи уже отточены, а в новых условиях нужно все начинать с нуля. И здесь листрозавру помогла неприхотливость в пище. Он был травоядным, но питался не несколькими видами растений, а широким спектром. Его клювовидный рот одинаково эффективно пережевывал и сочные стебельки, и грубую растительность. Он выкапывал корни и мог грызть древесину.
Впадение в спячку. Листрозавры умели переживать холодные периоды со скудной пищей, впадая в спячку с максимально замедленным метаболизмом.
Анатомия. Строение листрозавра позволило ему пережить нехватку кислорода в атмосфере. Его бочкообразная грудь, большие легкие, короткие ноздри, обеспечивающие быстрое дыхание, и мощная грудная клетка были идеальны для своего времени. Он мог втягивать в себя много кислорода даже из пыльного воздуха, насыщенного пеплом и другими частицами.
Размер. Казалось бы, листрозавр довольно крупный. А значит, ему нужно больше пищи. И труднее выжить в суровых условиях. Но размер пошел ему на пользу. Нашлось очень мало хищников, готовых им поживиться. Предки современных аллигаторов избегали листрозавров, ища добычу помельче.
В итоге получаем идеально сбалансированное животное. Достаточно крупное, чтобы не съели. При этом экономное в пище и кислороде, что для гиганта редкость. Еще и любитель подземной жизни.
Исчезли они 201 миллион лет назад во время триасового вымирания, которое было связано с очередным потеплением климата. Но исчезли они не окончательно. Как отмечает натуралист Аннали Ньювис, листрозавр был терапсидом. Эту группу часто описывают как млекопитающих рептилий, которые в конечном итоге превратилась в млекопитающих. Хотя потомство листрозавров вымерло, они тем не менее были частью филогенетической единицы, эволюция которой продолжается и сегодня. Терапсиды, к которым они принадлежали, положили начало всем современным млекопитающим. Так что, по сути, листрозавры являются нашими двоюродными прапрадедушками.
Вы все еще наивно полагаете, что человек – венец творения? Ну или не человек, а весь наш большущий класс млекопитающих! Пушистые (и не очень) красавцы – от милого хомячка до огромного зубастого тигра. Нет! Короли фауны Земли – членистоногие. Представьте, именно на них приходится около 80 % всех описанных видов животных. К тому же членистоногие успешно выживали – в том или ином виде – в периоды всех массовых вымираний. Да и история их гораздо более древняя, чем у млекопитающих и тем более – человека. Все им нипочем!
Эту часть мы и посвятим этим малозаметным, но очень успешным представителям фауны нашей планеты. Для начала давайте научимся отличать некоторых из них друг от друга. К примеру, пауков и насекомых часто путают. И те, и другие – мелкие. Временами – кусаются. Да и выглядят угрожающе, особенно если смотреть на них в увеличительное стекло.
Насекомые и паукообразные – это два разных класса животных. У них общий тип – членистоногие, куда также входят еще два класса: ракообразные и многоножки.
Пауки внешне похожи на насекомых. Почему же их выделили в отдельный класс? Давайте посмотрим на главные отличия пауков и насекомых. Общего у них – лишь хитиновый покров и соединение брюшка и груди тонким стебельком. И то, что ноги по бокам. Далее – одни отличия. У насекомых шесть лап, у паука – восемь. У пауков есть специальные конечности около рта с ядовитыми коготками. У насекомых есть своеобразная шея – поэтому их голова подвижна. У пауков голова сразу переходит в грудь. У насекомых два глаза. И их зрение довольно продвинутое. У большинства пауков восемь глаз, устройство которых намного проще.
Но, пожалуй, главное отличие пауков и насекомых в том, как они питаются. Насекомые питаются по человеческим меркам классически. Жуют либо листья, либо чье-то мясо (тех же насекомых). Паук же переваривает пищу снаружи. Впрыскивает в свою жертву желудочный сок, а потом высасывает переварившуюся субстанцию. Пауки плетут паутину, в которую попадаются насекомые. Подобных технологий у насекомых нет. Паутина более чем на 50 % состоит из белка фиброина. Он более прочный, чем кевлар, к тому же очень эластичен. Поэтому фиброин активно используют в биомедицине и текстильной промышленности.
И пауки, и насекомые – древние животные. Первые пауки появились примерно 380 миллионов лет назад. Насекомые появились чуть раньше – 435 миллионов лет назад. И те, и другие одними из первых активно начали осваивать сушу. Кого в мире больше? Насекомых, причем с большим преимуществом. Всего насчитывается 43 тысячи видов паукообразных, включая вымерших. Насекомых же известно более одного миллиона видов. Клещи и скорпионы также относятся к паукообразным. У них с пауками много общего.
Ну что, стали вам понятнее эти восьмилапые создания? Тогда давайте познакомимся поближе с их самыми интересными представителями.
Давайте пройдемся по необычным видам пауков, которые обладают поразительными свойствами, выработанными в ходе эволюции.
Представьте, вы вдруг увидели подобный загадочный амулет, лежащий на земле. Что бы вы с ним сделали?
Поднимать его точно не стоит. Ведь это – циклокосмия! Биологи прозвали его «паук-люк» за необычное поведение. Этот паук во время опасности прячется в норку. А «амулет» – свою заднюю часть – выставляет, как щит, чтобы хищник не пролез. Пауки вырастают в длину до 3 сантиметров. А диаметр этого «диска» – полтора сантиметра. Этот паук ядовитый. Яд не смертельный, но довольно болезненный для человека. Живет в Азии и Америке.
Циклокосмии – одни из самых древних пауков на нашей планете. Первые пауки этого вида появились около 100 миллионов лет назад. С тех пор они не слишком эволюционировали, буквально законсервировавшись.
Cамый крупный паук современности – Theraphosa blondi. Более известный под именем голиаф-птицелов. Средний паучок весит 175 граммов. Рекордсмен из Венесуэлы имел размах лап 28 сантиметров. Гигантские пауки-охотники весят меньше, но обходят голиафов по размеру – размах их лап достигает 30 сантиметров.
Голиаф-птицелов получил известность за то, что способен съесть птицу. Действительно способен, однако на птиц охотится редко, предпочитает более доступную пищу. Вероятнее всего, он и есть самый крупный представитель пауков за всю историю. Но именно пауков, а не паукообразных! К этому классу членистоногих также принадлежат скорпионы и клещи. Среди них тоже были интересные представители гораздо крупнее 30 сантиметров.
Про паука-птицееда слышали все, но есть еще такой экзотический вид, как паук-рыболов. Или, по-научному, Dolomedes. Вырастает до 2,2 сантиметра. Питается насекомыми, головастиками и… мелкой рыбой! Рыбу убивает за несколько секунд. Потом вытаскивает на берег, чтобы она переварилась под действием ферментов, и съедает за нескольких часов. Пауки-рыболовы предпочитают стоячую воду. Очень любят заболоченные места. И способны даже дышать под водой.
«Сириус? Это ты?» – в шутку написал популяризатор науки Феррис Джабр под фотографией этого паучка, вспомнив известного персонажа из книг про Гарри Поттера. Этого «зверька» назвали Bunny Harvestman, что можно перевести как кролик-сенокосец. Так их и зовут – пауки-сенокосцы.
Живет монстрик в тропических лесах Эквадора. Эти пауки существуют около 400 миллионов лет. То есть появились задолго до динозавров. В целом же пауки-сенокосцы распространены по всему миру. Только их внешность более традиционна. Несмотря на то что кролик-сенокосец – старожил животного мира нашей планеты, известно о нем немного. Например, ученые так и не смогли объяснить, зачем ему «уши» и желтые пятна, которые напоминают глаза. Настоящие его глаза – черные и расположены ниже.
Пока у биологов только одно объяснение – устрашающий вид нужен для того, чтобы отпугивать хищников. Ведь сенокосец – не ядовитый паук, и ему надо как-то защищаться и выживать.
Паук-скакун – удивительный вид пауков. У них гораздо лучше развиты мозг и зрение, чем у других видов. А еще он не плетет паутину. Зачем она ему? Ведь на жертву он может… запрыгнуть с огромного расстояния! Глаза у скакунов видят практически на 360 градусов. Обзор – идеальный! А еще они способны притворяться, выдавая себя за разных насекомых. Пауки-скакуны могут имитировать муравьев и жуков. И подбираться к своим ничего не подозревающим жертвам.
Пауки, называемые цветочными пауками (или пауками-крабами), меняют свой цвет, чтобы остаться незамеченными своей добычей или чтобы походить на поверхность цветка, на котором они сидят.
Некоторые пауки выделяют желтый пигмент, который усиливает процесс изменения их цвета. Примером видов пауков с такими особенностями изменения цвета являются Misumenoides formosipes и Misumena vatia. Изменение цвета с белого на желтый занимает 10–25 дней. Поэтому цветочные пауки терпеливо ждут завершения этого процесса, прежде чем напасть на свою жертву. Приняв нужную окраску, паук сидит и ловит опылителей, которые прилетают к цветку.
Птицеед – гигантский паук. Если считать от лапки до лапки, то в длину может достигать 30 сантиметров! За его внешний вид паука-птицееда считают страшным монстром, крайне опасным для всего живого. И персонально – для человека. Но эта репутация не заслужена! «Сила есть – ума не надо». Это не про птицееда! Птицееды берут не силой и габаритами, а умением.
Птицееды – крупные пауки, которых в природе насчитывается сотни видов. Мы привыкли, что большие габариты дают преимущество в силовом конфликте. И это действительно так. Но в природе одной силы недостаточно. Потому что даже слабая жертва всегда может удрать или спрятаться.
Птицееды – очень терпеливые охотники. Очень скрытные. Некоторые роют нору и сидят в ней, поджидая жертву. В нору постоянно забредают или падают различные насекомые. Забавно, что охота на живца – лучший способ поймать самого птицееда. На ниточке спускают кусочек хлеба в нору, и он мертвой хваткой в него вцепляется. И за эту нить птицееда вытягивают наружу. Другие подстерегают добычу на деревьях. Мощные челюсти и клыки убивают других членистоногих практически мгновенно. Но птицееды не брезгуют и более крупными животными: мышами, ящерицами и даже летучими мышами. Просто едят их гораздо дольше.
Кстати, птиц они не едят. Название свое пауки получили из-за ошибки. Виновница ошибки – путешественница и биолог Мария Сибилла Мериам. В XVIII веке она издала книгу о насекомых Южной Америки. Труд был масштабный – девушка детально описала многообразную местную фауну.
Но про паука-птицееда не успела узнать в деталях. Она обнаружила его в птичьем гнезде. Плюс наслушалась историй от местного населения, что этот паук есть колибри. Так он и вошел в историю как паук-птицеед, хотя не зафиксировано ни одного случая, чтобы он съел птицу. И, конечно, популярный вопрос – насколько птицеед опасен для человека. Ведь такой паук выглядит как герой какого-нибудь ужастика!
Укус птицееда ядовит для большинства животных, но не для человека. Укус самых опасных видов птицеедов – будто ужалила оса. Отличие только в том, что боль может сохраняться дольше, чем от укуса осы. Известны также случаи судорог и галлюцинаций после укуса. Дурная репутация птицеедов связана с их далекими родственниками, которые внешне на них похожи. Например, так называемый бразильский банановый паук, прозванный так за то, что очень любит прятаться среди бананов.
Тарантул и паук-птицеед – не одно и то же. Хотя их часто путают. Причина – в «трудностях перевода». Это путаница в стиле «джип» и «внедорожник» – когда в 90-е в России все крупные внедорожники называли джипами, хотя это отдельная марка авто. В ряде европейских языков всех крупных пауков называют tarantula. Однако по биологической классификации тарантулы – отдельный инфраотряд.
Тарантул может вымахать до 17 сантиметров! Вот их яд действительно смертельно опасен для человека, в отличие от яда «миролюбивого» птицееда. Угрозу представляет не столько укус птицееда, сколько его ядовитые щетинки. Эти характерные для птицеедов ворсинки выполняют важную функцию. У человека они могут вызвать сильный зуд и боль, а для грызунов вообще смертельны. Если за пауком идет погоня, то он способен стряхивать ядовитые щетинки в сторону врага.
Характерная особенность птицеедов – клыки опущены вниз, а не смотрят друг на друга, как у большинства других пауков. Для человека опасно, если щетинка попадет в глаз или в дыхательную систему. Поэтому, если вдруг доведется потрогать такого паука, – сразу мойте руки перед тем, как почесать глаз или нос! Любопытно, что эти щетинки не растут, а просто обновляются с линькой. Паук их использует не только для атаки и защиты, но и с их помощью расширяет себе нору. А некоторые виды птицеедов с помощью щетинок могут издавать шипение!
Птицеед – вкусная жертва. Большие габариты для птицеедов – отнюдь не только плюс. Ведь из-за них он становится добычей для многих хищников. Ведь это ходячая гора высококачественного белка!
Такие животные, как опоссумы, медоеды и мангусты, хорошо адаптированы к подобной «пище», и яд не наносит им вреда. В Венесуэле пауков-птицеедов вообще считают деликатесом. Готовят их сперва на огне, чтобы спалить опасные щетинки.
А еще отдельные представители пауков, как выяснилось, объединяются в стаи! Удивительно. Ведь у них нет речи и мобильных телефонов, чтобы координировать свои действия. Они не рисуют карты боевых действий, но умеют действовать сообща! Как им это удается? Рассмотрим в следующей главе!
У пауков нет начальства. Говорить они тоже не умеют. Как же некоторым видам пауков удается координировать свои действия и нападать совместно на одну жертву? Оказывается, не только волки, львы и другие высшие животные охотятся стаями. Подобное происходит и среди более простых организмов.
Ученые изучили вид пауков Anelosimus eximius, которые охотятся за жертвой сотнями. Эти пауки живут большими колониями, в которой может быть до тысячи особей. Вместе они плетут гигантскую паутину диаметром 8 метров. Такую гигантскую сеть можно сплести только очень большим коллективом. Когда добыча попадает в их ловушку, пауки координируют свои действия и атакуют ее вместе. Это помогает им охотиться на добычу крупнее себя. Социальные пауки способны атаковать жертву, которая превосходит их в размерах в 25 (!) раз. Для сравнения: пауки-одиночки предпочитают добычу, которая меньше их в два раза. Сами эти паучки мелкие. Но способны захватить и съесть крупного кузнечика, который вырастает в длину до 11 сантиметров.
Долгое время ученые не могли понять, как именно пауки координируют свои действия. Ведь у них нет телевизора или телеграма, чтобы создавать там чатики типа «Ребята, охотимся вместе на жабу!». Сперва считалось, что они каким-то образом «выбирают» себе руководителя и альфа-паук ведет остальных в атаку. Но выяснилось, что у пауков нет ярко выраженного лидера. Оказалось, что пауки координируют свои действия с помощью… вибрации паутины. В зависимости от вибрации пауки выбирают время для одновременной атаки. Перед финальным ударом все они останавливаются буквально на секунду, а затем набрасываются на добычу. Вибрации паутины происходят, во-первых, из-за того, что жертва начинает трепыхаться. И, во-вторых, потому, что пауки маршем идут в атаку. Оба этих факта и заставляют их синхронизировать усилия. Если жертва сильная, то вибрация идет интенсивнее. Пауки начинают дополнительно обволакивать добычу липким шелком, чтобы точно не ушла.
Социализация дает паукам и другие преимущества. Проще построить совместный удобный дом. Проще найти партнера – не надо отправляться в далекие путешествия на поиски самки. Все живут вместе в одной колонии. Любопытно, что с этими пауками живут симбиоты, которых пауки не трогают. Это некоторые виды гусениц и жуки. Они выполняют роль дворников – питаются отбросами, которые не могут съесть пауки. Для пауков это важно, ведь объедки могут гнить. И очень интересно, почему в итоге эти колонии погибают.
Дело в том, что в каждой колонии есть некоторый процент бездельников. Это пауки, которые не участвуют в плетении паутины. И не выходят на охоту. Они просто воруют добычу у тех, кто ее захватил. И когда процент бездельников становится очень высоким – колония начинает разваливаться и в итоге гибнет. Может, не так уж плохо, что в советское время тунеядство считалось преступлением. В СССР точно догадывались, к чему это может привести!
Пауками любят пугать в книгах фэнтези и ужастиках. Вид у них действительно не самый привлекательный. Но нас хотя бы радует, что в наше время и в умеренном климате пауки очень маленькие. Пауки, не обладая скелетом, практически не оставляют следов в истории нашей планеты. Не получится изучить паука по скелету, как, скажем, динозавров. И материал по паукам с древних времен накоплен крайне скудный. И все-таки кое-какая информация сохранилась. Кроме отпечатков, до ученых спустя миллионы лет дошли прекрасно сохранившиеся в янтаре экземпляры. У них, в отличие от современных пауков, был длинный хвост. Ученые, тщательно изучив останки, пришли к выводу, что этот хвост был необходим пауку, чтобы собирать информацию об окружающем мире.
Первые же паукообразные появились 380 миллионов лет назад. Тогда пауки тоже могли производить паучий шелк. Однако не плели из него паутину, а использовали для заворачивания яиц и строительства жилищ. И только спустя сотни миллионов лет эволюции пауки научились использовать секрет своих желез, чтобы плести паутину. В длину они не превышали трех сантиметров. Самый крупный паук в истории планеты – вероятно, наш с вами современник – голиаф-птицелов из предыдущей главы. Но вот до самого крупного паукообразного в истории планеты ему очень далеко.
В период между 350 и 450 миллионами лет назад на поверхности планеты доминировали гигантские скорпионы. Самые крупные из них вырастали до одного метра. Лидером был так называемый бронтоскорпио. Он же, по-научному, Brontoscorpio anglicus. Но и этот скорпион еще не рекордсмен. В океане жили монстры и пострашнее. Более 400 миллионов лет назад высшим звеном в пищевой цепочке были ракоскорпионы.
Ракоскорпионы – братья паукообразных, так как относятся к одному с ними подтипу – хелицеровые. Вот этот монстр – самый крупный ракоскорпион якелоптерус (Jaekelopterus rhenaniae). С гордостью носит титул самого крупного членистоногого в истории нашей планеты. То есть обошел не только пауков, но и насекомых с многоножками. В длину вырастал до 2,6 метра. Довольно проворный и с хорошим зрением. Как и современные мечехвосты, он имел специфические глаза. Они усиливали контрастность объектов, что было важно в условиях плохой видимости. Предпочитал мелководье.
А возможны ли гигантские пауки в теории? Например, как знаменитая паучиха Шелоб из «Властелина колец». Крайне маловероятно. По крайней мере, не в условиях нашей планеты. Во-первых, ограничения из-за отсутствия скелета. Растущий паук не смог бы пережить даже первую линьку: его панцирь не меняется в размере, и паук его сбрасывает. Во-вторых, что более важно, у пауков питательные вещества и кислород доставляются к клеткам особым образом.
Пауки дышат через отверстия в нижней части брюшка. Воздух медленно транспортируется в каждую клетку организма. Так же и с водой. И чем больше размер паука (соответственно, больше клеток), тем быстрее идет потеря воды и ощущается нехватка кислорода. Так что, даже если бы паук сумел пережить линьку, он бы задохнулся или погиб от обезвоживания. В более влажном климате, насыщенном кислородом, шансов увеличиться в размерах у пауков было бы больше. А вот у их двоюродных братьев – насекомых и многоножек – такой шанс был. И они им воспользовались!
На нашей планете уже существовали гигантские насекомые и многоножки. Например, гигантские артроплевры, которые вырастали в длину до двух с половиной метров. По мнению ученых, гигантские многоножки были всеядны, хотя и предпочитали растительную пищу. Съедали до тонны растительности в год.
Еще более известные – гигантские стрекозы с размахом крыльев до 65 сантиметров. Но это было в доисторические времена, и больше таких насекомых не появилось. В чем же причина? Период господства гигантских насекомых был недолгим – они вымерли в палеозое 298 миллионов лет назад и даже не застали динозавров.
Главная проблема насекомых – у них принципиально другая сердечно-сосудистая система. Их гемолимфа находится в полости и не разносится по сосудам. Кислород в ткани у насекомых переносит развитая система трахей. И скорость попадания кислорода из воздуха в гемолимфу зависит от концентрации кислорода в воздухе. Чем кислорода больше, тем этот процесс эффективнее. Отсюда приходим к логичному выводу – 300 миллионов лет назад концентрация кислорода была гораздо выше! По оценкам ученых, доля кислорода в воздухе в то время достигала 35 % по сравнению с нынешними 21 %.
Есть и второе ограничение – экзоскелет. Насекомые сбрасывают его и наращивают новый. Сделать это гигантам очень трудно. Сейчас потребность в экзоскелете велика, так как хищников вокруг много. Раньше же естественных врагов у крупных насекомых не было. Да и как его сбросишь, если давно перерос? Конечно, и сейчас есть гигантское насекомое – палочник, который вырастает до 35 сантиметров. Но ему удается обойти физические ограничения, потому что он очень-очень тонкий.
А что с млекопитающими? Почему бы им не уменьшиться до размеров муравьев? Тут есть другие ограничения по физическим параметрам, но уже с нижней границы. Млекопитающие теплокровны. И чем меньше размер, тем больше меняется отношение тепловых потерь к производству тепла.
Крошечные млекопитающие не смогли бы есть так быстро, чтобы сохранить нужную температуру. Теоретически можно было бы стать микрокоровой и постоянно жевать. Но на такую микрокорову нашлась бы масса хищников среди тех же насекомых. Они контролируют эту экологическую нишу гораздо эффективнее. А крошечный хищный зверь (условный микроволк) не смог бы найти себе питание в нужном количестве и неизбежно проиграл бы насекомым в борьбе за экологическую нишу. Поэтому нижний предел для млекопитающих – землеройка-бурозубка, длина которой 5 сантиметров, а вес всего 3 грамма. Землеройки всеядны, но предпочитают есть насекомых и их личинок. И питаться они вынуждены постоянно. Такие землеройки едят 78 раз в сутки! Бурозубки погибают без пищи всего через 6 часов.
Некоторые насекомые столь прекрасны, что хотелось бы, чтобы они были крупнее. Чтобы наслаждаться их видом и подкармливать сладостями. Да-да, я говорю о бабочках! Как же они получили свою красоту? Ведь это не самое выгодное свойство в природе. Яркие животные лучше заметны и могут стать добычей для хищников. Но не все так просто.
В детстве я всегда удивлялся, как в процессе эволюции у бабочек появились яркие крылья. Разве им не нужна маскировка против хищников? В природе окраска должна либо помогать животному скрываться за счет слияния с окружающей средой. Либо яркостью сигнализировать всем остальным: «Я – ядовит! Нельзя меня есть!»
Но в природе есть и куда более причудливые варианты. К примеру, бабочки. Большинство бабочек не ядовиты. Однако раскраска у многих из них очень яркая, и она действительно помогает им выживать в природе. Какие же стратегии они используют в борьбе с хищниками?
Бабочки проводят много времени среди ярких и разноцветных цветов, поэтому у некоторых видов разноцветные крылья служат камуфляжем. Например, лимонницу не так легко заметить на желтых цветках. Очевидное объяснение. Но оно затрагивает лишь небольшую часть этих насекомых.
Некоторые бабочки токсичны или неприятны на вкус. У них развились яркие красочные крылья, чтобы трубить всем вокруг об этом факте и удерживать хищников от нападения. Лжедмитрий был не только у людей. Свои хитрости есть и в мире животных. Причем, в отличие от знаменитого самозванца, в природе выдавать себя за другого получается куда эффективнее.
Вы слышали о бабочках-монархах? Это насекомые, которые питаются ядовитым молочаем и сами становятся ядовитыми. Птицы, которые пытаются их съесть, сразу выплевывают бабочек, так как на вкус они ужасны. У монархов заметные ярко окрашенные крылья. Это сигнал для птиц, которые избегают монархов.
Бабочка наместник – наместник (англ.
Они рискуют ради продолжения рода. Ведь многие бабочки получают преимущество в размножении – они выглядят более привлекательными половыми партнерами. Да, яркие бабочки с большей вероятностью будут съедены. Но они и с большей вероятностью передадут свои гены. Увеличение числа особей работает им на пользу. Значит, такое поведение и внешний вид закрепляются в эволюции.
Тот же механизм есть и у павлина. Хвост павлина крайне неудобный. Хищник может за него схватить! Да и бегать с лишним грузом не очень комфортно. Но хвост так привлекает самок павлина, что это дает ему преимущество и позволяет оставить больше потомства.
Бабочка павлиний глаз широко распространена в Европе и Азии. Наверняка вы ее видели в живой природе! Бабочка очень яркая, но ни под кого не маскируется, хорошо заметна хищнику издалека. В чем же ее фишка? Обратите внимание на пятна на крыльях. Они напоминают глаза! Потенциальный хищник принимает их за монстра – крупное и опасное животное! И не рискует нападать на эту бабочку, хотя она абсолютно беззащитна!
Что ж, мы рассмотрели самых ярких бабочек, которые в ходе эволюции стали пестрыми не просто так. А выработали свой яркий цвет как защитный механизм. Но есть и другие типы бабочек. Куда менее яркие, но оттого ничуть не менее интересные!
Эта бабочка – настоящий тропический генерал. Только украсила себя не звездами на плечах, а мухами! Зачем ей это нужно? По-русски бабочку называют серпокрылкой мухоносной. А по-научному – Macrocilix maia, которая принадлежит семейству серпокрылок. Этому семейству бабочек нужна защита, поживиться ими охотников хоть отбавляй. Тельце у серпокрылок тонкое, а вот крылья широкие. Обычно эти бабочки пытаются максимально слиться с внешней средой. Поэтому и крылья они «красят» под цвет древесного ствола. Но тропическая бабочка пошла по другому пути. Зачем маскироваться, если можно… вызвать отвращение! Красивая бабочка с крыльями кремового цвета придумала в ходе эволюции хитрый способ защиты. Она украсила крылья изображением двух мух. И (надеюсь, вы сейчас не за столом) вокруг этих мух – коричневый ореол. Издалека выглядит так, будто две мухи копаются в птичьем помете.
Для птиц, питающихся насекомыми, такие мухи отвратительны. Они считают (и не без основания), что такие мухи могут быть переносчиками болезней, и не нападают на них. Для надежности в ходе эволюции бабочка переняла и характерный специфический запах. В принципе, камуфляж для насекомых – распространенная история. Слиться с корой дерева, притвориться листиком. Ядовитые насекомые используют яркий окрас, чтобы птицы знали, что связываться с ними опасно. Но вот такой откровенный вызов – явление в природе очень редкое.
Это как будто ты богатый, идешь ночью по криминальному району и боишься грабителей. Можно поигрывать пистолетом в руках, но есть риск, что задержит полиция. Можешь нарастить бицепсы – но если у грабителей бицухи не меньше и есть кастет? Все просто – притворись бомжом. Никто не тронет!
Южноамериканская бабочка-листокрылка превосходно имитирует мертвые, засохшие листья. Бабочка даже имитирует следы укусов насекомых! «Ну наконец-то идеальный камуфляж», – скажете вы и будете правы! Фантастическая маскировка, на зависть любому разведчику.
Любопытно, что такой окрас крыльев у бабочек только с нижней стороны. Складывая крылья, она маскируется под сухую листву. Идеально имитирует лист, включая прожилки и рельеф. Даже вблизи трудно заметить эту бабочку! А вот с внешней стороны листокрылка похожа на обычную яркую бабочку. У нее красивые крылья ярких расцветок с металлическим блеском.
Стекляннокрылая бабочка (greta oto) в ходе эволюции выработала уникальный механизм камуфляжа – прозрачные крылья! Живет на территории Латинской Америки, предпочитает тропические леса. Крылья выглядят очень тонкими, «воздушными». Однако впечатление обманчиво. Это одна из самых сильных бабочек в природе – может спокойно унести предмет, который в 40 раз превышает ее вес.
Кроме того, эти бабочки еще и выносливы. Очень любят путешествовать и пролетают до 20 километров в день со средней скоростью 13 километров в час. Красивыми в мире насекомых бывают не только бабочки. Хотите поспорить? Давайте! Начнем с этих красавцев жуков, которые всем нам знакомы с детства.
Яркая окраска божьих коровок напоминает потенциальным хищникам: «Я очень невкусная!» Насекомое выделяет едкую гемолимфу, крайне неприятную на вкус для птиц. Большую опасность, чем хищники, для божьих коровок представляют некоторые виды грибов, которые на них паразитируют.
Хищные виды божьих коровок полезны для человека – они эффективно борются с вредителями сельхозкультур. Очень любят есть тлю.
Божьи коровки ведут себя довольно нагло – они откладывают яйца прямо в колонии тли. И их личинки сразу получают кормовую базу. Поэтому для ученых они представляют особый интерес, чтобы разрабатывать естественные способы борьбы с вредителями. Однако бывают и божьи коровки – вредители. Например, вид божьих коровок Henosepilachna vigintioctomaculata, которые живут на Дальнем Востоке, в Китае, Японии и т. д., – опасен для картофеля. Они наносят вред картофелю не меньше колорадского жука.
Божья коровка может укусить! Но вы этого даже не заметите. Оказывается, божьи коровки пробуют на вкус любую новую поверхность. Но крайне аккуратно. Это будет не столько укус, сколько щипок челюстями. Она пытается понять, не вкусное ли вы насекомое? И как поймет, что нет, – потеряет к вам всякий интерес.
Есть такое заболевание – Coccinellidae. Это иррациональная боязнь божьих коровок. Что довольно странно, ведь это весьма безобидное насекомое (если вы, конечно, не фермер с картофельной плантации где-нибудь в Китае). При виде божьих коровок больные этим заболеванием резко вскакивают и убегают. И у них могут начаться панические атаки. Удивительно, но у страдающих от Coccinellidae, как правило, нет боязни других насекомых! Самый распространенный в нашей полосе вид божьих коровок имеет семь точек. Кстати, число пятен у божьих коровок не имеет никакой связи с возрастом. Это просто особенность каждого вида.
Божья коровка – не единственный цветастый оригинал в мире жуков. Есть еще один любопытный представитель, который умеет… менять цвет! Наш следующий герой тоже похож на крупное животное, куда больше чем корова. Ведь он – настоящий дракон, изрыгающий пламя!
Может ли животное развить способность дышать огнем, как дракон? Может, если это жук-бомбардир! Насекомые – лакомый кусок для других животных. По сути, это концентрированный белок, поэтому и звери, и птицы, и рептилии с удовольствием ими питаются. Поэтому каждое насекомое в ходе эволюции выработало свой защитный механизм. Уникальный в своем роде пример – жук-бомбардир, самые крупные представители которого вырастают до 3 сантиметров. Он не умеет мгновенно взлетать, покидая опасное место. Поэтому вынужден принимать защиту боем. Он защищается как дракон, – из желез выстреливает горячей смесью химических веществ. В момент выстрела температура этой смеси вырастает до 100 °C. А во время выстрела слышен громкий хлопок. Что удивительно – струя бьет точно в цель. У жука есть несколько резервуаров с химическими жидкостями, которые выделяют железы. В момент опасности он выплескивает их в единый резервуар, где происходит мгновенная химическая реакция. Далее жидкость выстреливает во врага со скоростью 10 метров в секунду.
Обычные враги жука – насекомые покрупнее – сгорают заживо в этой жидкости. Ее достаточно, чтобы ликвидировать муравья или прогнать лягушку. Животные покрупнее просто получают ожоги. Для человека жук-бомбардир серьезной угрозы не представляет. Самое опасное, что может ждать, – небольшие ожоги, которые заденут верхние слои кожи. Слишком уж он маленький для того, чтобы навредить человеку. Интересно, что механизм появления этого жука с точки зрения эволюции пока изучен слабо. Нет четкого понимания, как он сформировался. На Западе этого жука любят приводить в пример богословы. Такой сложный организм, по их мнению, не мог произойти в ходе эволюции, и его создал Бог. Ученые возражают: несмотря на то что в науке есть белые пятна, разобраться в них – вопрос времени.
Наш следующий персонаж знаком многим не понаслышке. Ведь это таракан – сосед человека. Эволюционно максимально прокачан и потому уничтожить его крайне трудно!
Тараканы очень живучи. Это известно каждому, кто пытался прихлопнуть их. Ученые досконально изучили характеристики таракана и теперь по их подобию производят эффективных и устойчивых роботов.
Тараканы выиграли эволюционный джекпот – многие особенности их генетики, репродуктивного цикла и физических характеристик играют важную роль в их живучести! Главная их особенность – твердые, но гибкие экзоскелеты. Все знают о силе муравьев, но у тараканов – своя сила, и ничуть не менее впечатляющая. Они чрезвычайно устойчивы к раздавливанию. Тараканы могут выдерживать нагрузки, в 900 раз превышающие массу их тела.
Экзоскелет таракана состоит из твердых гибких пластин, соединенных эластичными мембранами. Благодаря такой конструкции он перераспределяет давление, когда на него, например, наступили. По модели таракана даже строят экспериментальных мини-роботов. Весит такой робот менее одной десятой грамма и при этом может выдерживать вес около 60 килограммов, что в 1 миллион раз превышает его собственный вес.
А вы знали, что тараканы могут неделю жить без головы? Тараканам нужен ротовой аппарат, чтобы есть и пить, поэтому через неделю они все-таки умрут от обезвоживания. Однако они могут прожить до одного месяца без еды, если у них есть доступ к воде. Тараканы также могут дышать через крошечные отверстия по всему телу, поэтому для дыхания голова им не требуется. Более того, тараканы могут отрастить оторванные конечности, а детеныши тараканов – регенерировать ткани после серьезных травм.
Тараканы являются одними из самых быстроползающих насекомых – они могут развивать скорость почти до 5 километров в час. Если бы человек пропорционально мог бы бегать так же, то он двигался бы со скоростью 337 километров в час. Такой быстрый бег позволяет насекомым найти укрытие до того, как на них нападут хищники.
Когда самцы легкодоступны для самок, те предпочтут размножаться с ними. Однако, если тараканов-самцов мало, самки могут размножаться бесполым путем с помощью процесса, называемого партеногенезом. То есть детеныши появятся из половых клеток, но не оплодотворенных. Это ускоряет темпы размножения. При этом родившиеся тараканы способны так же оставлять потомство.
Многие насекомые имеют ограниченный рацион. Питаются, например, только пыльцой или другими насекомыми. Но тараканы готовы на многое ради выживания. Они будут есть мясо, сыр, картон, книги и даже обрезки человеческих ногтей, что повышает их шансы на выживание, когда их любимой пищи не хватает. Тараканы любят пиво и продукты, богатые крахмалом. Но переварить способны и самые сложные продукты. Это потому, что у них богатая микрофлора внутри.
Тараканы также имеют высокоразвитую иммунную систему. Некоторые продукты, ядовитые для насекомых или животных, могут быть съедены тараканами из-за определенных генов, обнаруженных в их ДНК. Эти гены очищают потенциально опасные продукты с помощью ферментов, обнаруженных в кишечных бактериях, эффективно убивая микробы и грибки. И тараканы могут есть почти всё.
Тараканы крайне устойчивы к токсичным веществам. В том числе и к тем, с помощью которых люди пытаются с ними бороться. Подобно бактериям, вырабатывающим устойчивость к антибиотикам, тараканы могут вырабатывать устойчивость к инсектицидам – химическим препаратам, предназначенным для уничтожения вредных насекомых.
Их иммунная система и сильные кишечные бактерии, которые позволяют им есть потенциально вредную пищу, также защищают от инсектицидов. Тараканы живут всего около 100 дней, что делает их репродуктивный цикл очень быстрым. Как только одно поколение становится слегка устойчивым к какому-либо инсектициду, последующим поколениям этот инсектицид с высокой долей вероятности будет нипочем.
Повышаем градус опасности! Переходим к тем, кто может ужалить. И сразу вопрос: как вы думаете, кто появился раньше – пчелы или осы? И почему пчелы погибают после того, как ужалили? Разберем в следующей главе.
Пчелы и осы – внешне похожие, но такие разные по поведению и привычкам. Как складывалась их эволюция, кто из них появился раньше? И почему пчела погибает, ужалив жертву, – зачем природа ей оставила такой механизм самоликвидации? Давайте разбираться.
Пчелы и муравьи – это специализированная форма ос. Так что осы появились раньше них. Разница в питании привела к эволюционным изменениям. Разделились эти виды насекомых около 100 миллионов лет назад. Произошло это так. Изначально предки пчел, которые происходили из так называемых песочных ос, были хищниками. Питались они насекомыми.
Основной их рацион составляли насекомые-опылители. Их тельце часто было обсыпано пыльцой. Как рыба или курица в панировке. Так древний предок пчел постепенно перешел на питание растительными продуктами. Любопытно, что пчелы после того, как перешли на нектар и пыльцу, превзошли в этом других насекомых. Сейчас пчелы гораздо лучшие опылители, чем бабочки и жуки. Сами цветковые растения стали быстрее адаптироваться, чтобы стать привлекательнее для пчел.
Эволюция ос и пчел пошла разными путями. Но остается вопрос: зачем пчеле жало, если она, ужалив, умрет? Почему этот механизм не исчез со временем, как часто бывает с рудиментами в эволюции? В детстве меня всегда удивляло в пчелах, почему они используют такой странный механизм природы а-ля камикадзе. Ведь другие насекомые с жалом вполне выживают после укуса. Посмотрите на ос! Ужалят и улетят довольные. На самом деле медоносная пчела, разумеется, не планировала терять жало и умирать. Пчелы могут использовать жало много раз при атаке на разных животных, и в первую очередь насекомых. Именно для борьбы с насекомыми они оттачивали свое жало тысячелетиями.
Но со зверями все не так. Проблема в том, что у млекопитающих толстая кожа. И жало пчелы надежно застревает в ней. У пчел большие и сильные жала с зазубринами. При увеличении под микроскопом можно увидеть, что пчелиное жало напоминает гарпун. Зазубрины помогают пробить кожу, но вернуть назад жало трудно, если кожа или шкура жертвы толстая. В итоге пчела улетает, оставляя жало в теле жертвы. А вместе с жалом отрывается часть брюшной полости и пищеварительного тракта.
Оса эволюционировала иначе. Жало у нее гладкое, она его использует, добывая пищу для своих личинок. Изначально жало осы было яйцекладом и только потом эволюционировало в грозное оружие. Осы атакуют и защищаются с помощью мощных челюстей. На самом деле в зоне риска оказываются привычные нам жалящие медоносные пчелы. Существуют и другие виды пчел, которые защищаются не жалом, а челюстями. Среди них есть даже специфический подвид, который питается не пыльцой и нектаром, а падалью.
Японцы не любят разводить европейских пчел, хотя они добывают больше меда. Как вы думаете, что не так с нашими пчелами? В Японии разводят своих, островных пчел. При этом признают, что наши, материковые – экономически выгоднее. Требуют меньше ухода и добывают больше меда, притом, что он качественнее. Но есть одна проблема. Японский шершень. Или, по-научному, Vespa mandarinia japonica. Очень крупный! Его любимое лакомство – личинки медоносных пчел. Прекрасно, что он заперт на японских островах. Если бы небольшая популяция японского шершня вдруг попала в Европу или Америку, он за несколько лет полностью уничтожил бы современных пчел. Но не таковы японские пчелы, которые в ходе эволюции выработали идеальный механизм защиты. Шершни – настоящий спецназ мира насекомых. Всего десяток этих парней может уничтожить целый улей пчел за считаные минуты. За секунду шершень кусает и уничтожает сразу двух пчел. Причем до самих пчел им особого дела нет, главное – уничтожить защитников и добраться до личинок.
Как же пчелы научились защищаться? Они окружают шершня, прижимаются вплотную и начинают очень быстро махать крыльями. Температура резко повышается до 47 градусов, в то время как шершень может переносить максимум 46 градусов. В итоге шершень получает тепловой удар. К тому же в плотном комке кислорода ему резко не хватает, и шершень задыхается. Пчелы же остаются живы, потому что держат температуру в 48 градусов. Эта тонкая грань в 2 градуса оказалась решающей! Наши материковые пчелы так не умеют. Но им и не нужно – враги здесь гораздо более слабые.
Японцы пытаются разводить у себя европейских пчел – экономически это более выгодно. Но только до первой атаки шершней. Численность крупной колонии – до 300 шершней. Если они найдут пчелиный улей – они его сразу разорят, потому что обычные пчелы против них беззащитны.
Медоносные пчелы знамениты своей развитой социальной структурой. Они работают вместе и развивают свой улей. Но далеко не все пчелы такие. В природе существуют и дикие пчелы-одиночки.
Когда мы слышим слово «пчела», то первым делом в голове появляется образ работяги, который сутками трудится для того, чтоб создать мед. И таких целый улей, а в середине пчелиного дома восседает пчелиная матка – бóльшая по размерам особь с особенностями репродуктивной системы. На самом деле большинство видов пчел ведут более интровертный образ жизни. При этом играют важную роль в природе, ведь многие из них опыляют цветы ничуть не хуже медоносов. Как вы уже поняли, одиночные пчелы не живут в колониях, не служат королеве и не производятямед и воск. Они не агрессивны, не роятся и редко жалят. В отличие от самцов-трутней в колонии шмелей, у самцов одиночных пчел есть только одна работа. Они спариваются с самкой, а затем умирают. Самка сама собирает строительный материал для гнезда и пищу для личинок, затем строит индивидуальную ячейку для каждого яйца. Каждое из 20–30 яиц она откладывает поверх шарика пыльцы, прилипшего к нектару. Она строит перегородку, затем повторяет процесс, пока трубка или отверстие не заполнится. Самка не принимает участия в процессе воспитания. Как только она запечатывает свою последнюю ячейку, ее работа тоже закончена. Она больше не играет никакой роли в жизни своего потомства.
Вопреки распространенному мнению, что медоносная пчела является лучшим опылителем всех наших растений, цветов и деревьев, многие одиночные пчелы превосходят ее в этом деле. Например, одна красная каменная пчела (Osmia bicornis) опыляет в 120 раз больше цветов, чем одна рабочая медоносная пчела. Одиночные пчелы строят гнезда в полых стеблях и трубчатых отверстиях в почве, песке, глине, растворе или дереве. Многие строят жилища для своего потомства в подземных норах и туннелях. Они также устраивают гнезда в туннелях, проделанных в мертвой древесине жуками или древесными червями. Но некоторым пчелам дом не нужен. Например, пчелам-кукушкам, ведь они не волнуются о выращивании потомства.
Особой группой являются пчелы-паразиты. Большой ассортимент подлостей и хитростей есть в арсенале этих насекомых. Самка пчелы-кочевницы откладывает яйцо в открытые гнезда пчел-добытчиков. Вылупляясь, личинка пчелы-кочевницы съедает яйцо пчелы-хозяина вместе с запасами пищи. Самка кровавой пчелы проникает в запечатанную ячейку гнезда, уничтожает яйцо хозяина и заменяет его своим собственным, после чего снова запечатывает гнездо. Острохвостые пчелы (Coelioxys) охотятся на личинок пчел-листорезов, прорезая острым кончиком брюшка вход в гнездо через стенку листа и откладывая собственное яйцо. Личинка раздавливает личинку хозяина, прежде чем съесть пыльцевой шарик. Вот таков мир пчел, который совсем не крутится вокруг медоносных особей.
Переходим к следующему потомку ос – муравью. Ученые полагают, что муравьи откололись от ос более 110 миллионов лет назад. Активно эволюционировали и заняли огромную экологическую нишу, вытеснив множество менее успешных конкурентов. Как лев – царь зверей, так муравей – царь членистоногих. Причем, судя по всему, не только царь, но и купец, генерал, сельхозработник и т. д.
Самые сильные с точки зрения природы – это те, кто лучше адаптирован и больше приспособлен к выживанию. А теперь представьте взрыв метеорита или извержение вулканов – эти катастрофы, увы, могут быть гибельными для человечества. А вот муравьи и термиты выживут – они действительно одни из самых адаптированных к внешней среде существ живой природы. Вы скажете: «Ну ведь у человека есть феномен творчества и интеллект!» Есть. Только эффект они дают, когда их тратят на развитие: науку, медицину, освоение космоса. А не на яхты, виллы или беспрерывные конфликты. Тогда ум и будет выигрышным фактором с точки зрения эволюции. Потому что повысит шансы вида на выживание! А пока мы не способны ответить ни на одну из глобальных катастроф и, более того, половину из них сами можем вызвать, говорить о превосходстве человека слишком рано. В отличие от муравьев, которые уже пережили падение метеорита и смогли уверенно выжить после динозавров.
В тропических джунглях Южной Америки муравьи и термиты составляют треть биомассы наземных животных, включая других насекомых, животных и людей. В наших краях их поменьше, так как муравьи предпочитают тепло и тропики. Современные ученые считают муравьев и термитов самым эволюционно продвинутым семейством насекомых. Муравьи и термиты – так называемые общественные насекомые. У общественных насекомых всегда есть деление на касты, и муравьи с термитами – не исключение. У них есть рабочие, воины и продолжатели рода. Но хотя они социально близки, между ними есть физиологическая разница. Муравьи – родственники ос, а термиты – близкие родственники тараканов. Кстати, многие из нас помнят, как в советское время пытались выжить тараканов из квартир. У них были уникальные способности выживать и приспосабливаться к любой отраве. Их уникальность – в кооперации друг с другом и с окружающей средой. Они активно вступают в симбиоз с окружающей природой – деревьями, грибами, другими насекомыми.
Эти насекомые любят жить в комфортных условиях, инструменты типа ипотеки им не знакомы. Недавно группа исследователей из Университета Солфорда под руководством Стивена Мартина нашла в Бразилии гигантскую и древнюю систему термитников. Этот древний мегаполис термитов размером с… Великобританию. И он настолько велик, что виден из космоса! Высота наземной части термитников достигает 4 метров, а диаметр каждого холма – в среднем 9 метров. Всего в систему входит 200 миллионов холмов, она занимает территорию 230 тысяч квадратных километров. Основная ее часть находится под землей.
Это самая большая из экосистем, известных науке, которые созданы животными. Державе термитов уже 4 тысячи лет, и она продолжает расширяться. Но это что касается целой империи термитов – одной колонии, которая строит множество «деревень» и «мегаполисов». А отдельные домики у термитов могут достигать высоты 9 метров! А термитник-рекордсмен был найден в Конго – его высота достигла фантастических 12,8 метра! Однако все это ерунда по сравнению с главным мегаполисом термитов.
«Эти насыпи, или, как мы их называем, курганы, были сформированы одним видом термитов. Под ними выкопана огромная сеть туннелей. Их основная еда – прелые листья местного леса. Пища безопасная, конкурентов почти нет, вот термиты и расплодились, а термитник пришлось расширять в огромный мегаполис», – говорит энтомолог Стивен Мартин из Университета Солфорда. Город живет полной жизнью, более 10 % новых курганов продолжают строиться. По оценкам ученых, объем выкопанной термитами почвы эквивалентен 4 тысячам египетских пирамид. А вот первые 11 термитников были выкопаны от 690 до 3820 лет назад. Откуда берутся эти курганы? По сути, это скопление отходов, которые остаются, когда термиты роют подземные ходы.
Термиты выращивают в Африке гигантские грибы, которые кормят целые семьи. Когда я впервые увидел фотографии этих грибов, то подумал, что это очевидный фотошоп. Ну не могут физически грибы достигать таких размеров! Срок жизни плодовых тел невелик, им не хватило бы питания. Да и вредители съедят их раньше. Однако с этими грибами оказалось все не так просто. Они вырастают до таких гигантских размеров, потому что их культивируют… термиты.
Шляпки грибов вырастают до метра в диаметре, а длина ножки – 50–60 сантиметров. Вес среднего гриба – 2 килограмма. И этот гриб съедобный, в Замбии несколько таких грибов могут кормить семью всю неделю. А в Камеруне из этих грибов делают пасту. Ученые узнали об этом грибе только в 1980 году. Хотя на африканских рынках он был популярным продуктом.
Называется он термитомицес титанический (Termitomyces titanicus). И является симбиотиком. Дело в том, что сами по себе эти грибы не могут выжить в дикой природе. Чтобы вырасти до гигантских размеров, им нужно много питательных веществ. А питаются они только тем, что приносят им… термиты! Термиты помогают этим грибам расти – они приносят им частично переваренные листья и древесину. Термиты же лакомятся специальными наростами грибницы. Когда часть термитов уходит, чтобы основать новую колонию, они забирают немного спор с собой, чтобы создать на новом месте грибную плантацию. Термитомицес титанический сам все равно прокормиться не сможет. Он как кукуруза – в дикой природе не выживет, ему нужно, чтобы его культивировали термиты. Большую часть года термитомицес существует в виде мицелия. А в сезон дождей их плодовые тела резко начинают расти. Термиты к плодовым телам грибов равнодушны, и люди охотно их собирают неподалеку от термитников. Гриб считается очень вкусным, только быстро портится. Поэтому его нужно готовить и есть сразу, как собрал, либо консервировать.
Если у муравьев в нашей полосе естественных врагов, кроме погоды, не так уж много, то в тропиках им приходится много думать об обороне. Сородичи пытаются выбить конкурентов из удобных домиков, птицы, пауки и рептилии просто любят ими полакомиться. Поэтому мощная оборона – залог успеха.
Доля солдат у термитов составляет от 4 до 6 % от общего числа особей в колонии. Этого вполне достаточно для отражения любых атак. Чаще всего в термитник хотят прорваться другие насекомые, в том числе и другие муравьи, и термиты. Их оружие – челюсти и химически активные секреты, аналоги жгучих ядов. Некоторые термиты действуют по методу камикадзе – подбегают к врагу и взрываются, выпуская «химию» в противника. Интересно, как солдаты ведут боевые действия. У термитов развитая система отражения атак. У некоторых видов, например, есть широкая голова, которая блокирует отверстие, через которое враг хочет проникнуть в термитник. Если же враг – большой, например, животное, то термиты выстраиваются фалангой и атакуют его вместе, в то время как рабочие оперативно заделывают стены. Колонии термитов активно сражаются и друг с другом за лучшие территории и пищевые ресурсы (все как у людей!). У каждой колонии термитов – свой уникальный запах, по которому они определяют, кто свой, а кто чужой.
У муравьев солдаты атакуют жалом и испускают муравьиную кислоту. Самое интересное, что муравьи и термиты, несмотря на сходство, – злейшие враги. Причем чаще всего в войнах побеждают муравьи – за счет тактики и хитрости. Война идет по всем канонам исторических баталий. Муравьи делают подкопы, строят гнезда (аналоги осадных башен и троянского коня), даже запускают своих шпионов и киллеров, которые наносят внезапный удар из-за угла. Муравьи уступают по размерам своим оппонентам, но гораздо чаще выходят победителями. Увидев крупного врага-насекомое, они хватают его за лапы, растягивая конечности. Обездвиживают и побеждают!
Однако не все термиты и муравьи такие грозные. Некоторые из них – прямо… пальчики оближешь.
Мед умеют накапливать не только пчелы, но и некоторые муравьи! Медовые муравьи накапливают сахар в жидком виде в брюшке. Отвечает за накопление меда определенная каста рабочих муравьев. Каста рабочих-медоносов живет вполне неплохо. Другие рабочие муравьи приносят им пищу и откармливают их, чтобы те копили ценную сладкую жидкость. Накопив запасы, рабочий-медонос щедро делится ими с окружающими. Особенно быстро на меде растут молодые муравьи. Брюшко раздувается в виде большой виноградины. Другой муравей может по нему ударить, и тогда для него выделится часть меда. Муравей прикрепляется к стене и зависает в таком состоянии, пока другие муравьи питаются медом. Сам выходить за пределы муравейника такой откормленный муравей не в состоянии. Таков любопытный механизм выживания муравьев в суровых условиях засушливых пустынь в Мексике, Австралии и на западе США. Пищи здесь остро не хватает, поэтому и выручают запасы одновременно и углеводов, и жидкости. Сахар для меда муравьи добывают из источников в зависимости от места проживания.
Любимый источник углеводов медовых муравьев в Австралии – нектар местной акации безжилковой. Именно на нее приходится основной запас нектара для меда. Мексиканские любят юкку – кустарник семейства спаржевых. А североамериканские муравьи пьют сок дуба. Медовые муравьи также окучивают местную тлю, которая выделяет излишки сахара.
На касту муравьев-медоносов приходится от 20 до 45 % популяции муравейника. Количество варьируется в зависимости от дефицита пищи и сезона. Мед этих муравьев вполне съедобен. В Австралии медоносные муравьи – популярное блюдо.
В том, что некоторые муравьи способны делать мед, нет ничего удивительного. Муравьи, по человеческим меркам, – двоюродные родственники пчел. Поэтому некоторые из них используют тот же механизм создания запасов. Муравьи и пчелы в свое время произошли от ос. А затем стали социальными насекомыми и заметно обогнали ос в развитии.
Когда смотришь внимательно на то, как живет природа, невольно возникает вопрос: а правда ли мы уникальны? Посмотрите – у муравьев есть все то же самое: они строят большие уютные жилища, воюют, и агрессивнее всего – друг с другом, у них социальные связи, они заботятся о будущем! А их механизмы адаптации к любым условиям – ядерной зиме, наводнениям, жаре – поистине удивляют! Человеку с его технологиями такое и не снилось. Что ж, зато мы можем читать и писать книги и обмениваться информацией. Это позволяет нам даже преодолевать земную гравитацию и отправляться в космос. Человек способен отправить в космос муравья, а вот он нас пока нет! Хоть в чем-то мы на 100 % более развиты!
Действительно, среди насекомых есть классические зомби. Попадают под контроль других организмов и идут послушно выполнять поставленную задачу. О двух таких ярких случаях мы и расскажем в этой главе.
Офиокордицепс односторонний паразитирует на муравьях. Причем в ходе эволюции он выработал необычную, но очень эффективную стратегию. Изменения в поведении зараженных муравьев очень специфичны. Поведение муравья полностью меняется – он делает все, чтобы принести грибу максимум пользы. Так появился популярный термин «муравьи-зомби».
Когда гриб заражает муравья, он начинает влиять на его организм. Через две недели после заражения муравей уходит из своей колонии. После этого залезает высоко на растение и впивается в него челюстями. Это нужно грибу для того, чтобы после смерти муравья (а она наступит уже скоро) споры гриба распространились максимально эффективно. Гриб в итоге вырастает из муравья, причем по размеру в два раза превосходит своего носителя. Этот факт Голливуд, разумеется, не смог обойти своим вниманием. В фильме «Новая эра Z» подобный паразит заражает людей, вызывая эпидемию. В книге «Ниже нуля» похожая история изложена чуть более научно, хотя и менее зрелищно.
Трудно живется муравьям в Бразилии. К счастью для муравьев, существует гриб, который поражает офиокордицепс. Поэтому остаются жизнеспособными лишь около 5 % его спор. Ученые давно знают про этот гриб, однако ранее считалось, что он поражает мозг муравья. И через мозг гриб управляет своей жертвой. Но мозг муравья-зомби оказался не тронут. Как же именно гриб контролирует поведение муравья? Все оказалось еще более зловеще. С мозгом и нервной системой муравья все остается в порядке. И муравей все чувствует. А если бы обладал сознанием – мог бы продолжать мыслить, как и раньше.
Как же грибу удается подчинить себе насекомое? Через мышечную ткань. Часть клеток тканей муравья в процессе заменяются на грибные. Перед тем как получить контроль над жертвой, гриб лишает муравья сна. А муравьи спят до 250 раз в сутки – просто сон этот кратковременный. Маридель Фредериксен из Базельского зоологического института провела серию экспериментов, чтобы изучить, как именно паразит воздействует на поведение муравья. Оказалось, что гриб выделяет особые метаболиты в организм хозяина и вызывает с их помощью изменения в экспрессии генов. Часть мышц атрофируется. Атрофия мышц, отвечающих за движения челюстей, и приводит к тому, что муравей навсегда зависает на растении. Он один раз вцепляется в лист или травинку и уже не может разжать челюсти. Клетки же гриба распространяются по всему телу муравья. И они остаются связанными между собой. Получается коллективная биологическая сеть, которая и контролирует поведение муравьев.
И все-таки один вопрос пока остается загадкой для ученых. Как именно, не влияя на мозг, гриб заставляет муравья подниматься вверх по травинке? Скорее всего, гриб выпускает специфические белки, которые и управляют мозгом. Для ученых этот гриб представляет большой интерес, потому что он потенциально может стать ценным сырьем для производства лекарств. Дело в том, что гриб выпускает вещества, которые защищают его от патогенных организмов. И он может представлять интерес для производства иммуномодулирующих, противоинфекционных и противораковых лекарств для человека.
Бывает улитка-зомби, физически она мертва, но продолжает свое существование уже в такой специфической форме. Улитку заразил паразит Leucochloridium paradoxum – маленький плоский червь, который паразитирует в пищеварительной системе птиц. Улитка же для него – промежуточный хозяин. Улитка проглатывает яйца червя. В ее организме они превращаются в так называемую спороцисту. Они контролируют поведение улитки, заставляя ее находиться на видном месте. Ведь цель паразита – чтобы улитку съела птица. Когда улитка погибает, она продолжает сидеть на листике и «дергать» глазами. «Рожки» улитки окрашиваются за счет спороцисты в яркие цвета и становятся привлекательными для птиц. Птицы принимают их за вкусную гусеницу, проглатывают и поражаются паразитом. Червь вырастает во взрослую особь длиной до 2 сантиметров. Вместе с продуктами жизнедеятельности птиц яйца червей снова попадают на землю. Здесь их съедают улитки, и жизненный цикл повторяется.
Как может что-то такое маленькое быть таким смертоносным? Оказывается, может. Комары уносят гораздо больше жизней людей, чем крупные хищники. Распространенные по всему миру, за исключением ледяной Антарктиды, комары, вероятно, являются самым опасным животным в мире. Их поразительная способность выживать повсюду ставит их на первое место в списке угроз для людей на планете. С каждым десятилетием насекомых становится все меньше и меньше. Это хорошо заметно по так называемому индексу лобового стекла. Биологи подсчитывают, сколько гибнет насекомых на лобовом стекле авто за километр пути. Этот показатель стремительно сокращается, так как насекомых становится меньше. Но комаров – по-прежнему очень много!
Более 2500 различных видов комаров жужжат по всему земному шару. Они очень устойчивы к условиям, с которыми сталкиваются, как естественным, так и внешним. Они могут приспособиться к любой среде обитания и быстро эволюционировать для защиты от любого химического вещества, в основном инсектицида, которое используется против них. Комары также могут размножаться как в помещении, так и на открытом воздухе, что делает их особенно опасными при взаимодействии с людьми.
В большинстве случаев, когда эти надоедливые насекомые жалят человека, легкая боль и зуд проходят через некоторое время. Сыпь и покраснение кожи могут беспокоить одного человека больше, чем другого, но серьезных последствий, если вас ужалили, не бывает. Однако комары, прилетающие миллиардными стаями, ежегодно вызывают более 2,7 миллиона смертей. Всего за один день комары убивают больше людей, чем акулы за сто лет. Большинство смертей приходится на Африку (91 %). Основная группа риска – дети до 5 лет.
Комары охотно размножаются в местах, где есть хоть немного воды. Москиты распространяют большое количество болезней и вирусов. Они всегда являются потенциальными переносчиками смертельных заболеваний. Передача болезни происходит в то время, когда в человека входит хоботок комара. Это иглообразный нарост, через который они высасывают нашу кровь.
Один из самых известных видов комаров называется Aedes aegypti. Этот кровосос питается только человеческой кровью и переносит множество страшных заболеваний: вирус Зика, желтую лихорадку и лихорадку Западного Нила – наиболее смертельные для человека. Москиты также распространяют малярию, болезнь, которая является проблемой для миллионов людей на протяжении десятилетий. Число людей, ежегодно умирающих от малярии, приближается к полумиллиону.
В России комары также могут переносить малярию, дирофиляриоз, болезнь Лайма. А в 2010 году в Волгоградской области была вспышка лихорадки Западного Нила. Это не просто неприятное заболевание, которое сопровождается температурой и высыпаниями на коже. Оно потенциально опасно менингоэнцефалитом, который может приводить к параличу.
Эти насекомые кусают не только людей. Они могут прорвать кожу практически любого животного, даже рептилии, но в основном угрожают мелким млекопитающим. Они также могут переносить болезни от птиц к человеку!
Можно ли просто истребить комаров? Комаров обычно истребляют не напрямую – это трудоемкая задача. С ними борются, уничтожая их места обитания. Конечно, уничтожить всех комаров в мире – задача невыполнимая. Ведь количество особей всех видов – больше миллиарда. Но представим, что мы это осуществили. Какие цепочки разорвет отсутствие комаров?
Комары являются основным источником пищи для многочисленных животных, включая летучих мышей, птиц, лягушек, рыб и стрекоз. Вероятно, что экологические последствия, по крайней мере в краткосрочной перспективе, будут иметь место. Стрекоз, например, часто называют комариными ястребами благодаря их способности съедать до 100 комаров за один день. Им, как и множеству других животных, придется по крайней мере несколько изменить свой рацион.
В остальном ученые сходятся во мнении, что комары не приносят пользы животному миру и их исчезновение хоть и создаст трудности, но лишь временные. В пищевой цепочке им найдется замена. Однако есть вероятность, что на смену комарам придут другие, более жестокие и опасные насекомые. Ведь природа не терпит пустоты.
Подведем итог части о насекомых научной шкалой силы… укусов. Представьте, нашелся ученый, который пожертвовал своим телом во благо науки. Он давал кусать себя насекомым, чтобы составить шкалу, какие насекомые и насколько больно кусают.
Американский биолог Джастин Шмидт поставил амбициозную цель – составить список больно жалящих насекомых. И не просто список, а рейтинг, где выставлена градация по степени боли. Для объективного списка рейтинг надо откалибровать. А как это еще можно сделать, кроме как не на себе? Никак, решил ученый. И Шмидт добровольно подверг себя болезненным укусам насекомых и оценил их. Результатом работы стал индекс Шмидта боли при укусе. Шмидт использовал систему ранжирования от 0 до 4, где 0 – неэффективно, 2 – наравне с обычным укусом пчелы или осы, а 4 – мучительный болезненный укус. Всех насекомых найти и опробовать их укус на себе было сложно, поэтому Шмидт сфокусировался на перепончатокрылых. На самых популярных из всех «кусачих» – к ним относятся пчелы, муравьи и осы.
1.0 – «потные пчелы». Вид пчел, который реагирует на пот человека – он провоцирует их на агрессию.
1.1 – шершень.
2.0 – оса «желтый пиджак». Распространенный в Северной Америке вид ос. Максимально похожи на наших обычных ос.
3.0 – флоридский муравей-жнец. Неагрессивный муравей, укус которого считается весьма болезненным. Боль и покраснение держатся сутки. Известен один смертельный случай от его укуса.
3.1 – гигантская бумажная оса. Эти осы – рекордсмены по числу особей в колонии. В Южной Америке нашли гнездо, где было более 1 миллиона бумажных ос.
4.0 – охотники на тарантулов, осы рода Pepsis. Гигантские осы. Вырастают более 5 сантиметров в длину. Они, как и пчелы, питаются преимущественно нектаром растений. И… тарантулами. Они убивают гигантских пауков с одного укуса и откладывают в них яйца. Личинки ос потом съедают свою «колыбельку».
4.0 – оса-палач. Название получила неспроста. Любит обезглавливать гусениц перед тем, как приступить к трапезе. Очень прожорливый хищник, потребитель белка.
И, наконец, однозначный лидер рейтинга:
4.0+ – муравей-пуля. Сильный хищный муравей. В экосистеме лесов Южной Америки выполняет важную роль – защищает деревья от вредителей. В том числе и от своих собратьев – муравьев-листорезов. Но едят они не только насекомых. Любят полакомиться крупной белковой добычей. В их муравейниках находили моллюсков и даже (!) голову лягушки.
Коллеги стараний биолога не оценили. В 2015 году ему присудили Шнобелевскую премию по физиологии и энтомологии. Эту премию вручают за самые абсурдные и странные открытия. В любом случае Шмидт – уважаемый ученый, один из лучших специалистов в мире по пчелам и осам. Биолог выпустил много научных (и куда более серьезных) трудов. Да и рейтингом укусов Шмидта пользуются во всем мире, ранжируя кусачих насекомых.
В предыдущей главе мы рассмотрели малосимпатичных созданий. Не считая, конечно, божьей коровки и бабочек ярких расцветок.
Членистоногие строго функциональны. У них развиваются механизмы, которые помогают им либо отбиваться от врагов с помощью яда и мощных челюстей, либо маскироваться под окружающую среду. Есть еще отдельная группа, которая притворяется, что у них тоже есть мощный яд. В общем, все эти насекомые, пауки, многоножки и т. п. не тратят эволюционного времени впустую, а ищут формулу, как стать максимально эффективными в борьбе с агрессивной окружающей средой.
Но далеко не все в животном мире такие. Среди братьев наших меньших – млекопитающих – в арсенале есть и другое сильное оружие. Милота! Давайте посмотрим, за счет чего некоторые, казалось бы, совсем безобидные ленивые зверюшки выживают в агрессивном мире дикой природы.
Вам кажется, что оружие это не слишком надежное? А посмотрите на кошек. В дикой природе они занимали очень узкую нишу. Да и у людей – если заводить кошек чисто в практических целях – не было бы такой потребности в этих животных. А сейчас в мире насчитывается 600 миллионов домашних кошек! Это гигантское число. Так что милота оказалась весомым эволюционным преимуществом.
О кошках мы еще поговорим подробнее, ведь им удалось, говоря метафорично, взломать код эволюции, запрыгнув на ее вершину! Никакие рога, зубы и бивни не дали бы возможности для создания столь гигантской популяции!
Панды появились 11,6 миллиона лет назад в Испании. И как вам эти горячие испанские парни? Они научились есть бамбук – растение, чьи жесткие волокна совершенно не питательны. Также в их рационе были мелкие животные. Но климат стал меняться, в Европе исчез бамбук. И панды остались только в Китае.
Большая панда – единственный медведь-вегетарианец в природе. При этом бамбук – сложная пища с клетчаткой. Усваивается меньше 20 % бамбука. Поэтому панде приходится много есть. Белок они получают из яиц и насекомых.
Панда полностью перешла на бамбук не так давно – около 20 тысяч лет назад. Это ничто по меркам эволюции. Поэтому пищеварительная система панд еще не окончательно приспособилась. Нет классических атрибутов травоядных, таких как несколько камер в желудке и обилие специальных ферментов.
Выживают они за счет двух особенностей. Бактерии, размножающиеся в их кишечнике, помогают переваривать пятую часть бамбука. И замедленный метаболизм, из-за чего они выглядят такими милыми и ленивыми. В этом их спасение! Большая панда вырастает до 180 сантиметров и весит до 160 килограммов! Но представьте, им нужно в среднем всего 1000–1500 килокалорий. У человека сравнимых габаритов потребление будет на уровне 3000 килокалорий! Перед тем как перейти к самым популярным животным, занявшим высшие строчки в эволюционной иерархии, давайте посмотрим, почему в принципе появились теплокровные млекопитающие. Ведь тратить ценную энергию на производство тепла – парадоксально!
Изначально в природе появились именно хладнокровные. Но мутация, которая допустила теплокровность, со временем укрепилась. Эти животные получили преимущество и быстро заполонили всю планету. Теплокровных и частично теплокровных животных гораздо больше, чем мы привыкли думать. Кроме млекопитающих и птиц, и некоторые насекомые научились разогревать мышцы перед полетом. Найдены и теплокровные рыбы. Скорее всего, частично теплокровными были и динозавры.
Однако, как мы прекрасно знаем из школьного курса физики, чтобы производить тепло – нужно затратить энергию. По расходу калорий теплокровные заметно превосходят хладнокровных. А значит, им нужно больше ресурсов. Лишние траты природа не одобряет. Быть теплокровным крайне энергозатратно. Таким животным требуется в 5–10 раз больше пищи, чем холоднокровным. А интенсивность метаболизма и поглощения кислорода – в 10–12 раз выше! Значит, у теплокровных животных есть какие-то потрясающие преимущества, которые закрепили это свойство в ходе эволюции. Давайте рассмотрим подробнее эти плюсы. Теплокровные смогли занять новые экологические ниши, недоступные, например, для земноводных. Млекопитающие и птицы быстро завоевали новые территории с умеренным и холодным климатом. Белый медведь в Арктике и пингвин в Антарктиде – прекрасный тому пример. Тунец поддерживает температуру выше, чем у окружающей среды. У него много кровеносных сосудов и кровь богата гемоглобином. Особенно плотная сеть кровеносных сосудов по бокам. И это дало тунцу преимущества – он плавает с высокой скоростью и более вынослив, то есть способен поддерживать эту скорость дольше. Также география распространения тунца шире, чем у большинства рыб.
Теплокровным также проще вести ночной образ жизни. Теплокровность улучшает работу мышц и сердца. Они становятся эффективнее в любое время суток. Активность многих холоднокровных животных напрямую зависит от солнца. Хорошие мышцы и эффективная кровеносная система дают более высокие скорости и выносливость. Травоядным проще убежать от хищников. Плотоядным проще настичь добычу. У теплокровных принято больше заботиться о потомстве, потому что оно рождается менее защищенным и не готовым к жизни в сложных условиях. Черепашки же или, например, насекомые сразу после вылупления – уже вполне самостоятельные особи. А забота о потомстве повышает выживаемость и адаптивность к внешней среде.
И, наконец, причина, которую называют ключевой большинство биологов. Высокая температура тела помогает бороться со множеством инфекций. Тепло эффективно побеждает множество грибковых заболеваний, страшно опасных для холоднокровных животных. Лишь небольшое количество грибов способно выдержать температуру тела теплокровных животных. А вот насекомые, рептилии и амфибии сильно страдают от грибковых инфекций. И наши грибки на стопах – полная ерунда по сравнению с тем, как грибки косят холоднокровных животных. Поэтому у млекопитающих и нет этого ограничителя бурного роста популяции.
Эволюция – это постоянная гонка на выживание. Ты должен оставить как можно больше потомства, которое, в свою очередь, оставит еще больше потомства и т. п. Выглядит несложной задачей. Но слишком много конкурентов. Если ты хищник – еще сложнее, ведь добыча просто так в лапы не дается. Поэтому популяции хищников в природе, как правило, не слишком велики.
Но есть два интереснейших исключения. Победители эволюционной гонки среди зверей – это домашние кошка и собака. Как вы думаете, кого в мире больше – домашних собак или кошек? Победили в этой гонке – собаки. Примерные оценки: 900 миллионов собак против 700 миллионов кошек. Есть разничия по странам. В США, Великобритании, Японии и Франции предпочитают собак. В России, Канаде и Северной Европе с большим отрывом побеждают кошки.
Однако, если речь заходит о домашних питомцах, ситуация несколько иная. Основная часть в популяциях – это бездомные животные. 220 миллионов домашних и 480 миллионов бездомных кошек. Среди собак домашних всего 180 миллионов. Остальные либо бездомные, либо являются общественной собственностью (например, охранники складов и т. п.). Подавляющее большинство бездомных собак и кошек живут в небогатых странах.
Представьте, это животное занимало когда-то весьма скромную нишу. А теперь является одним из самых распространенных млекопитающих на планете! Все тебя любят. А работать, в отличие от собак, никто не заставляет. Идеально!
И дело вовсе не в ловле мышей. Это ограниченный и в наши дни не самый востребованный функционал. Люди полюбили кошек за «милоту». Пропорции головы, ушей и глаз у них напоминают человеческих малышей. И такие пропорции по умолчанию воспринимаются нами с умилением. Давайте пройдемся по необычным фактам, связанным с этими животными.
У людей на языке 9 тысяч рецепторов, а у котов лишь 473. Наши питомцы различают вкусы, но их палитра не такая яркая, как у человека, без возможности выделять вкусовые «полутона». Для кота несколько вариаций острого или кислого будут неразличимы. Единственный вкус, который кошка совершенно не чувствует, – сладкий. Любой десерт для кота будет безвкусным.
Некоторые кошки любят арбузы, но не из-за сладости. Даже если ваш любимец иногда не против отведать кусочек арбуза, банана или груши – это лишь возможность похрустеть чем-то необычным и удовлетворить свое любопытство. Зато все кошки без исключения ощущают вкус, который называется «умами». В Японии, Китае и некоторых других восточных странах он выделяется как отдельный, самостоятельный вкус. По сути, он близок к соевому соусу и глутамату натрия, которые подчеркивают вкус мяса.
Наверняка вы замечали, что иногда кот начинает топтать своего хозяина, другого кота (кошку) или игрушку лапками, закрыв глаза и громко мурлыча. В чем смысл такого поведения? Это связано с «младенческим» опытом общения малыша с мамой, который закрепляется у кота во взрослой жизни в виде рефлекса. Таким движением котята стимулируют выделение молока из сосков матери при кормлении. Поэтому явление получило название «молочного шага».
Кошек можно отличать друг от друга так же, как и людей. Только не по отпечаткам пальцев, а по поверхности носа. В мире не существует двух котов, у которых отпечатки носа будут одинаковыми. Чаще всего цвет носика совпадает с цветом шерсти или близок к нему.
У кошек в 10 раз меньше сальных желез, чем у человека, поэтому они редко потеют. У мурчащих любимцев основная часть потовых желез располагается между пальцами лап. Возможно, летом вы замечали мокрые кошачьи следы – это как раз и выделяется пот из подушечек. Причина такого явления в том, что коты редко бегают подолгу, ведь в природе они чаще подстерегают свою жертву, а не догоняют. К тому же обильное потоотделение помешало бы им в охоте. Если котам нужно снизить температуру тела, они стараются лечь на холодную поверхность, использовать изменение частоты и глубины дыхания, смочить свою шерстку слюной, что усиливает теплоотдачу.
Черноногая кошка из Африки невзирая на милый внешний вид – дикая особь. Хотя местные жители и научились ее приручать. Она очень эффективный охотник, достигает успеха в 60 % случаев, в то время как в среднем у кошачьих в дикой природе этот показатель не превышает 20 %.
Одна из самых маленьких кошек в природе – вес едва достигает полутора килограммов. Но, несмотря на малый вес, довольно прожорлива. За ночь убивает в среднем 14 мелких животных. Во время ночной охоты может пройти расстояние в 16 километров. В основном охотится на грызунов (самая любимая еда – мышь-песчанка), мелких рептилий. Иногда нападает на кроликов и даже детенышей антилопы. За ночь съедает до 300 граммов добычи. Это 20 % от ее собственного веса! Если поймает крупную добычу, то закапывает ее и ест понемногу. Черноногая кошка способна в полете поймать птицу – для этого может совершить прыжок до полутора метров в высоту. Жилье сама не строит, а облюбовывает норы кроликов и дикобразов, а также термитники, из-за чего ее даже прозвали «муравьиный тигр». Захватив чужое жилье, кошка дорабатывает его под себя – активно копает, расширяет новый дом. Хорошо адаптирована для жизни в пустынных районах – у кошки крайне малые потребности в воде. У черноногой кошки большие глаза, из-за чего даже взрослые особи выглядят как котята. Черноногая кошка – одна из самых древних представителей кошачьих. Анализ ДНК показал, что черноногая кошка выделилась в отдельный вид более 2,16 миллиона лет назад. Общий предок всех кошачьих появился в Азии примерно 14 миллионов лет назад. Первым видом, который обособился, стал камышовый кот. А вторым – черноногая кошка. Когда-то ее предки добрались из Азии в Африку и заняли здесь свою экологическую нишу.
Однако кошки не единственные, кто выиграл эволюционную гонку с помощью человека. С ними первую строчку делят собаки! Именно собаки и кошки считаются самыми популярными животными-компаньонами. Они живут рядом с человеком, чтобы дарить позитивные эмоции!
Человек одомашнил собак раньше кошек. Ведь кошки стали играть важную роль, когда нужно было защищать запасы зерна от грызунов. То есть в период развитого сельского хозяйства. С собакой же дружба у человека началась задолго до этого. Первые собаки стали лучшими сторожами и помощниками охотников. Интересно, что дружба была обоюдной. Не только человек пытался завести дружбу с предками собак – волками. Но и волки стали приходить и интересоваться жизнью древнего человека, приспосабливаться. Причем, скорее всего, у собак не было единого предка. Процесс одомашнивания шел в разных регионах с разными волками и, по одной из версий, с шакалами. Собаки и люди меняли свое поведение вместе, подстраиваясь друг к другу. Например, собаки стали употреблять больше крахмала, что привело к изменениям в их геноме. Изменился метаболизм, и это стало одним из важных моментов одомашнивания собаки.
Человек тоже изменился. Его поведение стало более эффективным! Человек перенял у собак схему групповой охоты. Люди также стали отмечать свою территорию. Роль собаки для древнего человека трудно переоценить. Собаки не только охранники и охотники. Они еще и санитары, так как доедали остатки пищи после человеческой трапезы, утилизируя потенциально вредное для человека. Собаки согревали человека в холодные ночи. Давайте, как и в предыдущей главе про кошек, обсудим интересные и необычные факты, связанные с собаками.
В организме собак нет ферментов, чтобы переварить большое количество сахарозы, глюкозы и фруктозы. Поэтому ветеринары не рекомендуют давать им шоколад, мороженое, конфеты, вафли и т. п. Немного арбуза – можно, но злоупотреблять не стоит. Последствия переедания сладкого неприятные – ухудшается обмен веществ, может развиться сахарный диабет, ожирение, нарушения в работе сердечно-сосудистой, нервной и выделительной систем. Безвредной является доза в 10 миллиграммов на 1 килограмм веса животного, опасной – свыше 100 миллиграммов.
Возможно, вы замечали, что иногда подушечки лап вашего питомца начинают издавать сладковатый аромат чипсов, орехов или попкорна. И это повод обратиться к ветеринару. Причин может быть несколько:
1) опухоли кожи (например, меланома) или повреждения, которые могут перерасти в язву или воспаление;
2) раздражение кожи из-за попадания инородного тела;
3) травмы, инфекции когтей;
4) плохая гигиена питомца. Если долго не мыть лапы, то начинают размножаться бактерии, которые неприятно пахнут кукурузными чипсами.
Впервые такой ошейник изобрели в Древней Греции. Землевладельцы использовали собак для охраны своих ферм и пастбищ. Ошейник надевали шипами наружу, чтобы защитить горло и шею пса от нападений волков.
Интересно, что в качестве пастухов выбирали светлых собак, чтобы их было видно в темноте, а для охраны дома ценились собаки с темным цветом шерсти – чтобы хозяева как можно раньше могли узнать о проникновении воров. Сейчас шипованные ошейники используют для дрессировки крупных или гиперактивных пород собак. Они помогают обучить питомца и скорректировать агрессивное поведение.
Не потому что боятся промокнуть. Дело вовсе не в этом. Слух собак намного острее нашего, и шум дождя для них слишком громкий. Если сравнить диапазон слуха собаки и человека, людям похвастаться особо нечем. Так, собаки слышат частоты от 12 до 80 тысяч герц (или колебаний в секунду). А человек – от 16 до 20 тысяч (при этом верхняя граница с возрастом становится еще меньше). Собаки слышат звуки средней силы на расстоянии до 40–50 метров (человек – 6–10 метров), а в ночной тишине различают шорохи на расстоянии до 150 метров. Пес может даже услышать пульс человека и понять, насколько он спокоен.
Кошки с собаками вполне могут дружить, если находятся под присмотром человека. В домашних условиях, когда хозяева контролируют агрессию своих питомцев, у кошек и собак часто складываются дружеские отношения. У собак и кошек разный язык тела. Это связано с тем, что собаки – социальные животные с иерархией, а кошки – одиночки. Но, проживая вместе, они начинают понимать друг друга. В городских же условиях бродячие собаки атакуют и истребляют кошек. Но, что любопытно, их поведение сильно зависит от реакции кошки. Большинство кошек, увидев собаку, начинают бежать, чем и провоцируют атаку. Те же кошки, которые дают отпор – изгибают спину, шипят и царапаются, имеют хорошие шансы прогнать собаку. Более того, атакованные собаки запоминают этот опыт и больше с кошками предпочитают не связываться.
Когда мы приходим в гости к друзьям, у которых дома славный пушистый пес, который сразу срывается с места, виляя хвостом, чтоб поздороваться и облизать нам руки, мы гордо говорим: «Помнишь меня, дружок. Помнишь!» Собаки не помнят, когда вы последний раз встречались и чем занимались. Что же они вообще помнят?
Для начала давайте разберем, какова специфика работы памяти у животных. Исследования кратковременной памяти этологами Центра изучения культурной эволюции при Стокгольмском университете показали, что животные совсем не запоминают конкретные события. Вы наверняка слышали популярный факт, что память у рыб – всего 3 секунды. Выяснилось, что у наземных животных ситуация ненамного лучше. Проанализировав 25 видов, от дельфинов до пчел, ученые пришли к выводу, что средняя продолжительность памяти животных составляет всего 27 секунд. Собаки забывают событие в течение двух минут. Это хороший показатель памяти. Животные не запоминают конкретные события, им это не нужно. Они хранят полезную информацию, которая помогает им выжить. Это ассоциативные воспоминания, они не основаны на конкретных событиях. Они основаны на ярких эмоциях. Кошка ассоциирует переноску с опасностью. Такие воспоминания очень прочны и остаются у животных надолго – даже на всю жизнь.
Собака помнит, злой вы по отношению к ней или добрый. Но редко помнит поступки, которые привели к этому выводу. Увы, получается, что ваш домашний питомец не помнит, какие поступки вы совершали. Он запоминает только отношение – доброе или дурное. Особенно хорошо запоминает эмоциональные события и стрессовые ситуации. Большего для выживания питомцу и не требуется.
Тем, что у собак отличное обоняние, не удивить никого. Но специалисты уже давно работают с возможностью собак чуять болезни. Собаки сначала нюхают правой ноздрей. Если запах знакомый и приятный, например, запах пищи, они переходят на использование левой ноздри. Если же запах новый или опасный, например, приближается хищник, собаки продолжают принюхиваться правой ноздрей. Это происходит потому, что разные стороны мозга отвечают за разное поведение. Правая сторона запускает реакцию «бой или бегство». Это означает, что незнакомый запах, попадающий в правую ноздрю, должен быть направлен в правую часть мозга для обработки.
Благодаря своему невероятному обонянию собаки могут обнаружить тонкие изменения в запахе человека, вызванные болезнью. Они могут учуять такие болезни, как рак. Рак и другие болезни или инфекции имеют запах. Химические вещества, называемые летучими органическими соединениями, вырабатываются раковыми клетками. Эти химические вещества обладают запахом, который может быть обнаружен собаками. Собак можно обучать обнаруживать эти соединения так же, как их обучают обнаруживать наркотики или взрывчатые вещества.
Собаки могут определить размер другого животного, просто послушав его рык. Информация о размере настолько точна, что собака, услышав рычание, может сопоставить звук с фотографией рычащего – сложный когнитивный талант, ранее наблюдавшийся только у приматов.
Конечно, кошки тоже отличаются друг от друга. Но не так радикально!
На протяжении десятилетий выводились породы кошек с незначительными физическими отличиями. К ним относятся более круглые или худые мордочки, укороченные мордочки, уши, загибающиеся внутрь, и шерсть различных цветов, текстуры и длины. Но различия между породами кошек меркнут по сравнению с различиями разных пород собак. Корги и таксы – коротконогие, с вытянутым коренастым телом. А борзые – высокие и худые. Мастифы – короткошерстные громилы, которые могут весить более 45 килограммов и имеют массивную, мощную грудь и челюсти. А у изящных мальтийской болонки и ши-тцу длинная, ниспадающая шерсть. И их можно носить в сумочке. Почему породистые кошки не демонстрируют такие же крайности в размерах и форме тела, как породы собак?
Неожиданные изменения во внешности выведенного животного – например, размер, отсутствие хвоста, особые приметы – результаты генетических мутаций. Они возникают естественным образом постоянно, а затем закрепляются в поколениях людьми, которые находят новый признак привлекательным. По словам профессора Колледжа ветеринарной медицины Университета Миссури Лесли Лайонс, большая часть отбора, в результате которого появились признанные сегодня породы кошек, произошла за последние 75 лет.
И кошки, и собаки жили бок о бок с людьми задолго до появления отдельных пород. Археологические данные из западной части России свидетельствуют о том, что одомашнивание собак произошло по меньшей мере 19 тысяч лет назад. А останкам первых волкоподобных собак из современной Чехии, которых уже приручал человек, 28,5 тысячи лет. Кошки же были одомашнены около 10 тысяч лет назад на Ближнем Востоке. Породы собак формировались в течение нескольких сотен лет. И необычных мутаций накопилось намного больше. Собаки выводились для разных целей: охота (причем разные виды – в зависимости от дичи, на которую охотятся), защита стада, защита дома и т. д. На кошек же долгое время человек просто не обращал внимания. Ну ловит мышей – и хорошо!
По мере развития партнерских отношений между человеком и собакой люди быстро поняли, что собаки могут выполнять узкоспециализированные задачи. Благодаря селективному разведению люди, живущие в разных условиях, начали выводить собак, которые могли помочь им выжить. Например, чтобы пасти коз в горных районах, нужны одни качества, а, чтобы пасти овец на лугах – совсем другие.
Некоторые люди разводили собак для охраны имущества, помощи в поднятии тяжестей на ферме или охоты на определенные виды животных, такие как крупные и сильные олени, маленькие и быстрые крысы или барсуки, которые прячутся в норах под землей.
Кошки обычно выполняли одну из двух ролей в человеческих семьях: компаньонов или борцов с вредителями. Кошки прекрасно справлялись с этими довольно простыми задачами. Им не нужна была особая адаптация в размерах. Поэтому их хозяева не проводили селекцию во внешности кошек. Только в плане психологии и поведения, выбирая более социализированных кошек и изгоняя агрессивных.
Вы когда-нибудь хотели взглянуть на мир глазами своей кошки или собаки? Это помогло бы вам лучше понять своего питомца. Давайте попробуем увидеть мир глазами животного. Если вы щелкнете на фото собаку или кошку со вспышкой – вы заметите, как их глаза моментально загорятся. Это из-за того, что они сильнее отражают свет. Это позволяет нашим пушистым приятелям видеть небольшое количество света намного эффективнее, чем нам.
Собаки и кошки видят мир преимущественно в сине-желтых цветах. Так как собаки и кошки – хищники, им не обязательно различать похожие оттенки. А мы, как приматы, должны точно знать – спелая хурма или нет. Мы лучше разбираемся в цвете, чтобы выбирать правильные продукты. А хищникам все равно – серый кролик такой же вкусный, как и коричневый.
К тому же собаки и кошки близоруки. В среднем человек видит дальше своих питомцев в три раза. А собаки и кошки получают размытую картинку. Но это касается лишь неподвижных объектов. Собака способна уловить движение даже на расстоянии в полкилометра! Поэтому собаки так и реагируют на бегунов. Второй плюс – кошки и собаки имеют более широкий угол обзора. В общем, все их зрение заточено на движущиеся объекты – важно уловить их в любых условиях. Ну а идеально картину дополняет острое обоняние. У собаки нюх чувствительнее почти в 10 раз. Поэтому собака и видит полную картину – не только в текущий момент, но и кто и когда проходил тут ранее.
Как вы думаете, что разные животные видят в зеркале и телевизоре? Многие владельцы собак замечали, как их собаки временами заглядывают в телевизор и следят за происходящим на экране. Но действительно ли собаки смотрят телевизор, как и человек? Нет, собаки смотрят ТВ иначе, чем люди. Во-первых, картинка у них другая – они видят мир более блекло. Основные оттенки: желтый, коричневый, фиолетовый и серый. Красный и зеленый они не воспринимают – для них это оттенки желтого. Второе важное отличие – собаки видят «быстрее», чем люди. Для нас ТВ – это множество отдельных кадров, которые сливаются в непрерывный ролик. Собаки же успевают заметить отдельные кадры и переходы между ними. Поэтому и смотреть видео им скучнее – оно похоже на перелистывание картинок.
Собаки неплохо распознают, что происходит на ТВ. Они способны узнавать морды других собак и лица людей. При этом собака реагирует сначала на звук, и только потом на картинку. С зеркалом еще интереснее. В интернете много забавных роликов, как домашние питомцы реагируют на собственное отражение в зеркале. Обычно зверек пытается подружиться с отражением. Самые смелые нападают на стекло, часто портя имущество своего владельца.
Но что на самом деле видят животные в зеркале? И могут ли они определить, что перед ними их собственное отражение? Оказывается, по этому вопросу есть серия научных исследований. Впервые идея эксперимента пришла в голову молодому профессору Гордону Гэллапу во время бритья. Ему интересно было узнать, могут ли другие существа опознавать себя в зеркале. Или они видят что-то другое.
Ученый провел эксперимент с обезьянами. И выяснил, что у шимпанзе, которые больше всего похожи на человека, получается распознать себя в зеркале. А вот у мартышек уже нет. За десятки лет эксперимент был повторен на множестве других видов – от сороки до муравьев и скатов. Эксперименты Гэллапа обнаружили умение распознавать себя в зеркале только у шимпанзе и орангутанов. Дальнейшие эксперименты показали, что такой же способностью обладают слоны и дельфины. Животные понимают, что отражение в зеркале – не живое, ведь отражение не издает ни запаха, ни звука. Собаки тест с зеркалом не проходят. Им очень быстро становится скучно смотреть на копию, которая не имеет запаха. Однако некоторые собаки все-таки могут использовать зеркало для своих целей. В исследовании человек направлял внимание собаки на зеркало. Хозяин же стоял в соседней комнате и держал в руках любимую игрушку собаки. Хозяин был виден только тогда, когда собака смотрела в зеркало. Семь собак из 40 повернулись, чтоб посмотреть на хозяина, который отражался в зеркале. Кошки же часто реагируют на зеркало с осторожностью. Принимают защитную позу либо начинают осторожно изучать «незнакомую особь», а потом, как и собаки, быстро теряют интерес. Кошки к зеркалу совершенно равнодушны. Ведь оно не нападает и не кормит. А значит, этот предмет не достоин внимания.
Дикие животные очень изменились с тех пор, как начали жить с людьми. Давайте посмотрим, как далеко ушли наши питомцы от своих диких предков. Давным-давно человек понял, что ему не справиться с этой жизнью в одиночку. Захотелось иметь кого-то рядом, кто имеет совсем другие физические возможности, по-другому смотрит на мир и не пилит своими претензиями. Волк подошел идеально. Хотя до сих пор ученые не могут сказать точно, кто сделал первый шаг – волк или человек. В первой версии человек просто взял наименее агрессивного представителя собачьих и забрал к себе. По второй версии самый толерантный к людям среди волков начал изучать территорию, что принадлежала человеку, понимая, что от такого союза много пользы. Так что, вероятно, и среди собак ходит пословица «Человек – лучший друг собаки!»
Почему и как меняются домашние животные? У вас наверняка есть знакомый, который переехал в другой город / вступил в брак / начал работать в новой компании и стал совсем другим человеком. Вот так же и со всеми животными, которых когда-то одомашнил человек. Они меняются. Но что удивительно – кто-то меняется сильно, а кто-то – нет. Все зависит от того, в какие условия они помещаются. Если окружение разительно отличается от дикого, то и животное меняется. Например, осел почти не изменился. Для него все осталось, как и было, и нет никаких обстоятельств, из-за которых нужно срочно эволюционировать. Но остальные изменились очень сильно, особенно по сравнению с их предками.
Ученые выделяют несколько принципов, по которым животные меняются. Так легче понять, для чего это происходит.
Величина и форма тела. В зависимости от условий существования животные увеличивались и уменьшались в размерах. Предок домашней лошади был 120 сантиметров высоту. Сейчас это высота пони, который нас удовлетворить в нуждах тягача не может. Тур был огромным животным, но измельчал от более скудного кормления, которое ему мог предоставить человек, а после естественного отбора и при появлении обильного питания снова увеличился в размерах. А вот верблюд и северный олень почти никаких перемен не пережили и остались такими, какими были.
Масть и волосяной покров. В дикой природе цвет – это возможность скрыться во время охоты или когда преследуют тебя. Цвет шерсти волка и шакала – это целое уравнение: основание волоса светлое, к середине окраска сгущается, темнеет, далее идет почти белое кольцо, и, наконец, верхушка снова темная; это и создает защитную серую масть – агути, в зависимости от ландшафта то более темную, то более светлую, то с желтизной (песочного цвета), незаметную для врага. Цвет шерсти мопса такими свойствами не обладает. Более того, у многих одомашненных животных усиливается рост шерсти, ведь ради нее люди и приручили ту же овцу. И овца это понимает, поэтому дает шерсти столько, сколько нужно человеку.
Кожа, уши, хвост. Слой подкожного жира меняется от максимума до минимума: от свиньи до скаковой лошади. Отсутствие необходимости постоянно напрягать уши для собственной безопасности создает вислоухость у многих видов. Хвост, кстати, тоже часто пропадает за ненадобностью у собак, овец, некоторых представителей крупного скота.
Голова, скелет, череп, рога. Частое явление – укорочение передней части черепа за ненадобностью куда-то залезать, ведь все есть в миске/корыте. Челюсть и зубы тоже ослабляются – нет особой необходимости в этом оружии. Но самое забавное происходит с рогами. Из-за того, что они больше не нужны, природа пошла в пляс: кого-то лишает рогов, играет с формами, а кому-то дает по 2–3 рога с каждой стороны. Самыми выгодными являются породы скота, не имеющие рогов, ведь для развития такому организму требуется меньше пищи.
Внутренние органы. Часто система пищеварения домашних животных меняется полностью. Длина кишечника у домашних свиней по сравнению с дикими увеличилась, а у домашнего крупного рогатого скота и у кроликов уменьшилась.
Вымя животных, дающих молоко, увеличилось в разы. Изменилась и вся половая система. Дикая свинья рожает 4–6 поросят в год, домашняя дает 20–40. Курица в диких условиях несет 10–15 яиц в год, домашняя способна достичь 360. В среднем корова дает 5–6 тысяч литров молока в год. Доходные фермерские хозяйства получают примерно 20–24 тысяч литров, рекордсмены – больше 35 тысяч литров в год.
Условные рефлексы. В процессе одомашнивания нервная система животных переписывается заново. Условные рефлексы пропадают и заменяются на новые. Животные становятся более спокойными, утрачивается характер диких предков. Все зависит от того, как животное использует человек. Овцы, например, стали беспомощными до такой степени, что в истории не зафиксировано ни одного случая их одичания. А вот лошади и собаки, наоборот, развили нервную деятельность согласно запросам человека. Эти одомашненные животные могут очень быстро одичать. На юге США брошенные свиньи за два поколения превращаются в одичавших кабанов с клыками, которые доставляют неудобства местным, разоряя посевы. Кошки и собаки тоже очень быстро отвыкают от человека и могут жить самостоятельно. Но не все животные столь самостоятельны. Некоторые настолько привыкли к человеку, что не способны выжить без него.
В Австралии путешественница Тэмми Вен Данге случайно наткнулась на барана, который несколько лет назад отбился от стада и находился в крайне тяжелом состоянии – оброс шерстью, от которой не мог самостоятельно избавиться. Крис – так назвала барашка путешественница – был экстренно госпитализирован. И ветеринары состригли с него 40 килограммов шерсти. Для овец смертельно опасно ходить без стрижки. Переизбыток шерсти может вызвать тепловой шок. В шерсти могут завестись опасные микроорганизмы. Да и под ее тяжестью животное начинает задыхаться. Известны случаи, когда шерстью зарастали даже глаза и овца слепла. Сорок пять минут стрижки – и Крис был спасен!
Возникают логичные вопросы: а как же выживают овцы в дикой природе? И почему процесс роста шерсти не останавливается? В дикой природе проблем не возникает – дикие бараны трутся о камни, деревья и валяются в траве, чтобы сбросить зимнюю шерсть. Она довольно легко линяет. Но у домашних шерсть лучше… для человека.
В XIV веке в Испании скрестили местных овец (которые попали сюда из Северной Африки) с английскими овцами. И вывели новый вид – мериносов. Их шерсть идеально подходила для человеческих нужд. У мериносов тонкая, мягкая и очень плотная шерсть, которая не сбрасывается и не перестает расти. Идеальный вариант для фермера. Именно мериносы сыграли главную роль в бурном экономическом росте Испании в XV веке. Испанская шерсть надолго стала номером один в Европе, да и во всем мире. Во время Наполеоновских войн шерстяная промышленность Испании фактически была уничтожена. Эстафету переняла Австралия, куда мериносы попали вместе с первыми волнами переселенцев. И с тех пор мериносы полностью зависят от человека. Известны случаи, когда эти овцы, отбившись от стада, погибали в дикой природе. И все из-за обильной шерсти, которая продолжает бесконтрольно расти, а сбросить ее невозможно. Вы думаете, только милые домашние животные выигрывают от знакомства с человеком? Есть и в дикой природе любопытный представитель, который только рад возвышению Homo sapiens.
Это еще один представитель млекопитающих, который парадоксальным образом выиграл от появления человека. Еноты – уникальные животные, которые получили преимущество в эволюционной гонке. Им все нипочем! Когда другие виды диких животных вымирают от действий человека (вырубка лесов, загрязнение, охота и т. п.), енотам удается увеличивать популяцию. Они процветают, пока численность других животных резко сокращается! На енотов охотятся из-за их меха, но популяция зверей парадоксальным образом продолжает расти. Изначально еноты появились в Северной Америке. В 30-е годы этих животных завезли в СССР и Германию, откуда они стали активно заселять окрестные страны.
Одна из причин успеха енота в эволюционной гонке – развитой интеллект. Биологи полагают, что по этому критерию енот не уступает домашней кошке, что редкость в дикой природе. Ведь кошка тысячи лет эволюционировала, проживая вместе с человеком. В ходе селекции выбирались наиболее способные. А по умению запоминать еноты превзошли собак. Журнал Animal Cognition привел результаты эксперимента, в котором енотов обучили добывать лакомство из воды на дне высокого сосуда при помощи камней. Чтобы заполучить угощение, нужно было решить задачу. Например, бросать камни в воду, чтобы ее уровень поднялся и можно было добыть зефирку. Половина енотов успешно справились с задачей. А некоторые самки объединяли усилия и переворачивали кормушку, чтобы «на халяву» получить вкусняшку. Самки у енотов вообще более социальны. Если вы видите группу енотов, то, вероятнее всего, это именно самки. Они общаются и действуют коллективно. Самцы же предпочитают одиночество. Интеллект помогает енотам легко преодолевать препятствия, созданные людьми. Заборы, закрытые контейнеры и т. п. – для них это смешная преграда. Когда другие виды животных отступают под напором человека, енот, ничуть не смущаясь, заводит себе жилище поблизости. Еноты любят окраины полей и пригороды. Норы рыть не умеют, но охотно залезают в чужие.
Еноты – короли ночи, ориентируются в темноте даже лучше кошек за счет своих сверхчувствительных вибрисс. Еноты – одни из немногих животных, которые способны галопом носиться в полной темноте. Попробуй такого поймай! Скорость развивают до 24 километров в час. Для антилопы или леопарда – мало, а для ночного зверя в кромешной тьме – более чем достаточно. Енот всеяден и абсолютно неприхотлив. Когда холодно – впадает в спячку. От хищников агрессивно защищается. Обладает прекрасным иммунитетом – болеет гораздо реже, чем большинство животных. У енотов – «пальцы пианиста». Эти тонкие пальчики очень ловкие – они могут легко проникать куда угодно. Поэтому енот может и дверь открыть, повернув ручку, и в закрытый мусорный бак влезть. Люди для него – источник пищи. Нет, конечно, людей еноты не едят. Но ведь люди хранят столько вкусного, грех этим не воспользоваться! Прийти ночью и своровать еду или порыться в мусоре для него проблемы не составляет. Ограбить кормушку для птиц – легко!
В 1920-е годы была сделана попытка разводить енотов вместо лабораторных крыс. Их высокий уровень интеллекта давал возможность ставить эксперименты более широкого профиля. Но с енотами оказалось очень трудно сладить. Они прогрызали стенки своих убежищ, постоянно сбегали и вообще отказывались жить в неволе в лаборатории. Прятались в вентиляционных трубах и воровали еду у ученых. В итоге от идеи экспериментировать с енотами пришлось отказаться. Знаменитый енот-полоскун предпочитает сперва пищу помыть, а потом уже есть. Главная причина в том, что енот-полоскун часто добывает пищу, которая испачкана в земле или иле. И он таким образом очищает ее от грязи. Но дело не только в чистоте пищи! Оказывается, у енота повышенная чувствительность лапок, где очень много нервных окончаний. И, окунув их в воду, он может собрать больше информации. В том числе и о пище, которую собирается есть. Вот такой гурман! Не то что большинство собратьев по фауне, которые без разбора все подряд в себя запихивают. В дикой природе енот питается сезонно. Летом ест больше животной пищи, набирая жир и заправляясь полезным белком. Осенью предпочитает растительную пищу. А зимой, как правило, спит. На самого же енота, кроме людей, охотится целая армия суровых хищников. Енотами не прочь полакомиться волки, койоты и даже ястребы с совами.
Она выполняет вполне практичную цель. Темные отметины гасят солнечные блики, это помогает лучше видеть. И лучше маскировка в темноте. Черные глаза на темном фоне хуже заметны потенциальным хищникам. У людей вред енотов вошел в легенды. И еду воруют, и мусор разбрасывают. Однако еноты могут быть очень полезными. В Калифорнии, например, их используют для борьбы с вредными грызунами. И справляются с этим еноты ничуть не хуже кошек!
В завершении этой главы – два животных, которые получили «милый» внешний вид случайно. Он им никак не мешает и не развивает. Но люди к ним испытывают особое любопытство.
Большинство животных вынуждено адаптироваться к изменениям, чтобы не проиграть в эволюционной гонке. Именно поэтому одни виды сменяют другие. Неэффективные уходят, потеряв доступ к пище или проиграв в борьбе с сильными хищниками. Но есть на нашей планете животные, которых ученые называют «живыми ископаемыми». Все потому, что они сохранились практически в первозданном виде спустя десятки и даже сотни миллионов лет.
Есть хороший принцип, который часто помогает в работе: «Если что-то хорошо работает, лучше это лишний раз не трогать и не вмешиваться». И правильно, лучше заняться тем, что работает плохо. Исправить и улучшить. А хорошее оставить в текущем виде. Так получилось и с героями нашей главы. Они появились много миллионов лет назад и почти не изменились с тех пор. А зачем, если они и так эффективны в своей экологической нише?
Когда-то кистеперые рыбы целаканты заселяли все земные океаны. Ученые считали, что целаканты вымерли еще 200 миллионов лет назад. Целаканты – важные рыбы в цепочке эволюции, так как именно их предки смогли вылезти из океана и освоить сушу. Но в 1938 году ученые нашли чудом сохранившуюся рыбу из этого семейства. Латимерии – так их назвали – и сейчас встречаются у южного побережья Африки – они водятся на глубине от 100 до 600 метров. А живут такие рыбки по 100 лет. Рыба довольно крупная – вырастает до 2 метров в длину и весит 80 килограммов. Ее тело практически не изменилось за миллионы лет эволюции. У нее синяя чешуя и характерные лопастные плавники. Именно они сотни миллионов лет назад позволили их предкам вылезти на сушу и сделать первые шаги.
Мечехвосты населяли нашу планету сотни миллионов лет – первые представители появились еще 445 миллионов лет назад. В доисторические времена их было 70 видов, сейчас осталось только 4. Современные представители мечехвостов получили название подковообразные крабы. Отличительные признаки – прочный панцирь и длинный хвост. Он нужен мечехвостам, чтобы балансировать в воде. Кроме внешнего вида у мечехвоста есть и другая особенность, которую он пронес сквозь миллионы лет. Его кровь – голубого цвета! Как же так получилось? Все дело в особых условиях эволюции. Означает ли это, что они эволюционировали из какого-то другого вида живых организмов?
На самом деле мечехвосты такие же животные, как и другие современные виды. Просто пик их эволюции пришелся на период 450 миллионов лет назад. Тогда мечехвосты были самыми распространенными животными в мире. Почему же их кровь голубая? В ней содержится медь, а не железо, поскольку они развивались, когда жизнь на Земле была молодой и кислорода было в избытке. Железо, которое входит в состав гемоглобина, оказалось более эффективным переносчиком кислорода. Поэтому в ходе эволюции выжили животные, которые используют именно железо. Но мечехвост сумел удержаться, несмотря на свою древнюю биохимию. Сейчас мечехвостов осталось всего четыре вида, но они все равно занимают свою экологическую нишу. Представляете, сколько вымираний они пережили? Мечехвосты в среднем живут по 20 лет. Современные виды вырастают до 5 килограммов, хотя бывают и исключения, которые заметно крупнее. Интересно, что плавают они вверх ногами. А в «нормальном» положении – ходят по дну.
Мечехвосты выполняют важную роль в экосистеме. Они являются чистильщиками на мелководье. Могут питаться не только мелкими водорослями, но и падалью. Кровь мечехвостов оказалась очень полезной в медицине. Ее стоимость – 15 тысяч долларов за литр. Мечехвостов используют, как доноров, но они при этом не погибают. Собирают с каждого мечехвоста по 30 % крови и после этого отпускают обратно в океан. И мечехвост быстро восстанавливается. В чем же польза голубой крови в медицине? Она помогает проверять лекарства на чистоту. Реагирует на любое заражение и жизнедеятельность микроорганизмов.
Как выживает «динозавровый муравей», если не эволюционирует 74 миллиона лет? Эти муравьи появились еще во времена динозавров и с тех пор практически не изменились. Тело осталось прежним, а вот поведение и привычки они скорректировали согласно философским принципам! Они ведут самый простой образ жизни. Это самые примитивные из известных видов муравьев, дошедших до наших дней. Это и позволяет им оставаться собой и не меняться со времен динозавров.
Мне всегда хочется сравнить их с идеальным человеком по версии французского философа Жан-Жака Руссо. Он считал, что прогресс не делает людей счастливее. Балы, кареты, сплетни, жестокие войны – вот к чему приводит каждый новый виток прогресса. Руссо считал, что человек будет гораздо более счастлив, будучи ближе к природе. В деревенском домике, занятый полезным делом. Если бы муравей Nothomyrmecia macrops умел читать, он точно считал бы Руссо своим любимым философом! Последний общий предок с другими муравьями у них был 74 миллиона лет назад. То есть возник он в меловом периоде и с тех пор не менялся. За что и получил прозвище «динозавровый муравей». Обитают эти живые ископаемые в Австралии. В длину муравьи вырастают до 11 сантиметров. Характерный внешний признак – довольно крупные глаза. Этот муравей сильно полагается на зрение, несмотря на то что ведет ночной образ жизни. Строение тела, отличия каст друг от друга и внешний вид личинок максимально примитивные. Плюс у них остались нефункциональные рудиментарные крылья. Они просто есть и никак не используются. Жалить умеют. Для человека – болезненно, но не опасно. Живут маленькими коллективами – по 50–100 особей. Для сравнения: наши обычные муравьи образуют колонии по 10 тысяч особей. Дома их тоже не блещут изысками. Ничего общего с хитроумными термитниками и гигантскими муравейниками. Они просто роют вглубь одну галерею, где и живут. Охотники они тоже не самые хитроумные. Ловят мух-дрозофил и других мелких членистоногих. Причем белковую пищу отдают матке и личинкам. Взрослые же муравьи предпочитают нектар.
Почему же эти муравьи не хотят эволюционировать? И как, не меняясь, им удается выживать в агрессивной среде австралийского побережья? Они максимально приспособились к текущим условиям, и им нет нужды меняться. Динозавровые муравьи адаптировали не тело, а поведение. Они выходят на охоту только в холодные ночи. Любимая температура – плюс 5–10 градусов. Австралия – страна жаркая, но юг материка обдувают холодные океанические ветры, поддерживая по ночам необходимую температуру. В это время у них нет никаких конкурентов или врагов. Все «современные» агрессивные виды муравьев уже успели поохотиться теплым днем и запастись добычей. К тому же потенциальные жертвы в такой холод убегают крайне медленно. Также эти муравьи ограничиваются небольшими колониями, ведь прокормить 100 особей куда проще, чем десятки тысяч. Агрессивно захватывать территорию они, в отличие от большинства других муравьев, не любят. Постепенно основывают поселения. При этом королева часто передает свою колонию по наследству одной из дочерей. Этих муравьев можно смело назвать философами среди насекомых. Не спеша, без суеты, движутся к одним им ведомой цели. Рано или поздно они познают свой муравьиный дзен. Конечно, живых ископаемых много среди пресмыкающихся и земноводных. Они идеально обустроились в своей нише и не спешат меняться. Но самыми, пожалуй, интересными из них являются крокодиловые. И начнем мы сразу с интересного парадокса. Крокодилы и аллигаторы вроде бы похожи на динозавров. Тоже крупные, обладатели мощных челюстей, жили в одно и то же время. Но почему метеорит уничтожил всех нептичьих динозавров, а крокодиловые прекрасно себя чувствуют до сих пор?!
После падения метеорита и наступления эффекта «ядерной зимы» динозавры стали вымирать. Зима, вызванная подъемом пепла в атмосферу, продлилась два года. Довершили дело кислотные дожди и массовые лесные пожары, которые подняли клубы дыма, сделав атмосферу еще менее проницаемой для солнечных лучей. Для динозавров это были условия, несовместимые с жизнью. Во-первых, динозавры, в отличие от млекопитающих, не могли поддерживать температуру тела изнутри. Им нужна была комфортная окружающая среда. Во-вторых, среди динозавров было много крупных видов, которые нуждались в пище. Растительной пищи стало резко меньше, и динозавры стали вымирать. Как же удалось выжить крокодилам, которые по многим свойствам похожи на динозавров?
Полуводный образ жизни. Крокодилы могли менять условия обитания. У морских и сухопутных динозавров такого выбора не было. Они были привязаны к своей среде обитания.
Уникальные эмбрионы. Ученые из Гарварда были удивлены, изучив зародышей разных видов современных крокодилов. Эмбрионы оказались совершенно одинаковыми. Но к моменту вылупления – это совершенно разные виды крокодилов. Например, африканский карликовый крокодил вырастает в длину до полутора метров. Ведет ночной образ жизни. Роет норы. Кроме зверей, ест также улиток и падаль. Миссисипский аллигатор – абсолютно другой. Он живет в пресной воде. Предпочитает рыбу и птиц. Вырастает до 4,5 метра! Ложный гавиал – крупный житель Индонезии. У него длинная узкая морда, и вырастает он в длину до 5 метров.
Все эти крокодилы такие разные, но их эмбрионы идентичны. Получается, у них включается какой-то сверхбыстрый механизм эволюции, который для разных условий выращивает «нужного», адаптированного крокодила.
Зависли в прошлом. Крокодилы пожертвовали другим важным свойством – изменчивостью. Они практически не изменились с доисторических времен. Но ученые полагают, что у крокодила и так вполне идеальные параметры для тех условий, в которых он живет.
Умеют замедлять метаболизм. Крокодилы умеют очень долго обходиться без еды. Это дало им огромное преимущество по сравнению с динозаврами, у которых был высокий метаболизм.
Разнообразие пищи. Крокодилы, кроме мяса, рыбы и насекомых, с удовольствием питаются падалью. Пищеварительная система крокодила способна переваривать гнилое, насыщенное опасными бактериями мясо. Это особенно удобно, когда вокруг них все и так гибнет. Не надо даже тратить силы в поисках пищи.
Крокодилы уже переживали массовые вымирания. И были максимально эволюционно адаптированы. Собственно, большинство свойств из списка выше и развились у них, когда крокодилы прошли через пекло катастроф. Справедливости ради стоит отметить, что и крокодилы выжили далеко не все. Катастрофу, случившуюся 66 миллионов лет назад, пережили в основном небольшие крокодилы. Более крупные виды появились позже, когда вернулось изобилие пищи.
Всем со школы известно, что бегемот и гиппопотам – синонимы. Второе название – научное. А вот аллигаторы и крокодилы – разные животные, хоть и являются, можно сказать, двоюродными братьями. Они относятся к отряду крокодиловых, но принадлежат к разным родам. Они разошлись от общего предка еще во времена динозавров. Давайте разберемся, чем же отличаются друг от друга эти животные. И кто опаснее для человека: крокодил или аллигатор?
Внешнее отличие – в форме морды. Аллигатор – тупой, крокодил – острый. Морды крокодилов более длинные и острые. Напоминают по форме перевернутую английскую букву V. У аллигаторов морды более округлые, напоминают английскую букву U. Широкие морды нужны аллигаторам, чтобы раздавить твердую пищу. Например, черепах с их панцирем. При сомкнутой челюсти у крокодила выпирают зубы как верхней, так и нижней челюстей, образуя своеобразный зубастый оскал. Другое важное внешнее отличие – цвет. Аллигаторы, как правило, более темные. Их основной цвет – темно-серый. Крокодилы же более светлых, зеленых и оливковых оттенков. Самые крупные аллигаторы вырастают до 450 килограммов. Для крокодилов это не предел, и они могут весить до тонны. Известны и рекордсмены, которые преодолевали этот вес! Связано это, в частности, с тем, что крокодилы живут намного дольше и могут дольше расти. Крокодилы живут в тропических зонах. Аллигаторы могут заселять и прохладные районы. При наступлении холодов они способны впадать в спячку. В Америке они регулярно «вмерзают в лед», пережидая холода.
Как вы думаете, кто опаснее для человека? На самом деле и аллигаторы, и крокодилы опасны для человека. Но есть некоторая разница, связанная с особенностью их рациона. Крокодилы – полностью плотоядные животные, которые едят мясо и рыбу. Аллигаторы же могут есть плоды и листья. Примерно так же отличаются кошки и собаки. Кошки – настоящие хищники, а собаки могут питаться также и растительной пищей. На охоте их поведение отличается. Крокодилы действуют по принципу «надо есть все, что движется». И нападают на любую добычу в любой момент. Аллигаторы же, как правило, выходят на охоту целенаправленно, когда голодны. И все подряд хватать не будут. Крокодилы намного агрессивнее по отношению к человеку. А аллигаторов, как писала одна американская натуралистка, она в детстве отгоняла руками, когда купалась в реке.
Однако в США случаев нападения аллигаторов на людей намного больше. Как же так? Связано это лишь с тем, что люди контактируют с аллигаторами намного чаще, ведь те обитают вблизи крупных населенных пунктов. А вот крокодилы стараются держаться подальше от городов, предпочитая дикие ландшафты. И, что немаловажно, аллигаторы комфортно чувствуют себя на суше. Они много передвигаются по земле, меньше устают. В то время как крокодилы большую часть времени проводят в воде. Крокодилы считают человека добычей, а аллигаторы – лишь угрозой. Поэтому аллигаторы, как правило, нападают на человека в целях самообороны. Получается, что вероятность столкновения человека с аллигатором намного выше, чем с крокодилом. Потому и случаев нападения этих животных зафиксировано больше.
Поэтому краткий ответ на вопрос «Кто опаснее для человека?» звучит так: крокодил намного опаснее, но вероятность нарваться на аллигатора намного выше. Если вы, конечно, житель Китая, Мексики или американской Флориды. В России же эти шансы одинаковы и практически равны нулю. К отряду крокодилов относятся и еще одни интересные животные – гавиалы. Несмотря на грозный внешний вид, они самые безопасные для человека. Гавиалы – двоюродные братья крокодилов и аллигаторов (и те, и другие относятся к отряду крокодилов). Довольно крупные. Гавиал длиной 4 метра, некоторые особи вырастают до 6 метров. В доисторические времена существовало несколько видов гавиалов, до наших дней сохранился только один вид. Живет в Индии и Непале. У гавиала, в отличие от настоящего крокодила, очень узкие челюсти. Это связано с его рационом. Гавиал питается рыбой. Зубов у него больше, чем у крокодила, но они более острые и мелкие. Это нужно, чтобы удержать скользкую рыбу. Плюс у него есть специальный защитный покров на брюхе, чтобы не царапать его о камни на дне реки. У самцов есть необычный костяной нарост на носу. С его помощью он пускает пузырьки в воде и издает звуки, привлекающие самок.
Предок современных крокодилов долгое время не давал динозаврам развиваться. Потому что это была его излюбленная пища! Первым динозаврам было трудно завоевывать место под солнцем. Их везде подстерегали круротарзы – гигантские хищники, предки современных крокодилов. В ЮАР палеонтологи нашли окаменелые останки гигантских хищников, которые охотились на динозавров в Триасовый период.
Охотники на динозавров жили 210 миллионов лет назад. Самые крупные из них вырастали до 10 метров в длину. Эти животные принадлежали к группе так называемых круротарзов – предков современных крокодилов. Но в отличие от крокодилов они не были ограничены водоемами – круротарзы доминировали по всей территории суши. Охотились они на первых динозавров, которые были меньше хорошо известных нам гигантов. Первый вид динозавров – ставрикозавр. По динозавровым меркам небольшой: в длину 2,3 метра, в высоту – около метра. А весили они 30–40 килограммов. Для сравнения: самые крупные современные крокодилы – гребнистые. В среднем вырастают до 5,2 метра в длину. Самый крупный из них вырос до 6,4 метра.
Вымер этот вид гигантских хищников 200 миллионов лет назад. И это событие изменило расстановку сил в доисторической фауне. Именно вымирание круротарзов освободило нишу плотоядных гигантов и привело к расцвету огромных ящеров-хищников. Именно после их вымирания ученые фиксируют резкое увеличение популяции тероподов – тех самых двуногих хищных динозавров, которых так любят снимать в голливудских блокбастерах. 199,6 миллиона лет назад произошло так называемое триасовое вымирание. Примерно половина видов животных вымерли в этот период. В отличие от вымирания динозавров 65 миллионов назад, причины триасового вымирания до конца не ясны.
Триасовое вымирание случилось прямо накануне распада единого огромного материка – Пангеи – на несколько частей, которые и стали отдельными материками, какими мы их знаем сейчас. В это время на планете шла бурная вулканическая деятельность. Она и стала причиной вымирания всех крупных животных, включая круротарзов. Круротарзы вымерли, осталось только два вида небольших хищников (длиною метр-полтора), которые и стали предками современных крокодилов. Динозавры вытеснили их из лесов и равнин в водоемы. Там свою скромную экологическую нишу они и заняли. Ниша крупных хищников освободилась, и ее заняли крупные тероподы. Началась эпоха динозавров.
Кожистая черепаха – настоящий гигант! Длина тела достигает двух метров, а масса рекордсмена – 916 килограммов! Внешне ее очень легко отличить от других черепах по отсутствию скелетного панциря. Панцирь собирается из маленьких костных пластинок, которые соединяются между собой, и покрыт плотным слоем кожи, отсюда и название этих черепах.
Кожистые черепахи способны плавать в воде со скоростью до 35,28 километра в час! Они пожертвовали защитным панцирем, зато развили форму тела, которая лучше, чем у других черепах, приспособлена для плавания. У кожистых черепах гидродинамическое сопротивление гораздо ниже. Они могут плавать на большой глубине, так как выдерживают давление, погружаясь на 1200 метров. Свыше 100 миллионов лет назад их эволюция пошла по особому пути, из-за чего их пути с другими черепахами разделились. Кроме тропиков осваивает умеренные и даже прохладные широты. К холоду она гораздо более устойчива, чем другие черепахи. В этом черепахе помогает ряд интересных свойств тела.
Бурый жир. Его относительно много у кожистой черепахи. Особенность этого жира – он быстрее горит, чтобы дать тепло и энергию. Плавательные мышцы держат температуру. Они практически не поддаются воздействию температуры окружающей среды. Будут замерзать в последнюю очередь, чтобы черепаха успела доплыть до цели.
Утепленные трахеи. Обширная сеть сосудов защищает дыхательные пути. Вырабатывают тепло. Конечно, не так эффективно, как млекопитающие, но зато гораздо лучше рептилий.
Вечно в движении. Кожистые черепахи проводят в покое всего 0,1 % суток. Все остальное время они непрерывно двигаются. Это помогает им быстро вырабатывать тепло.
У кожистых черепах фантастическая способность к размножению. Это единственный способ сберечь вид. Ведь детенышами готовы полакомиться как сухопутные хищники и птицы, так и хищные рыбы. И там уж как повезет. Когда кожистая черепаха сделается взрослой, у нее останется очень мало врагов. В воде она даст отпор кому угодно. Зафиксирован случай, когда кожистая черепаха гонялась за акулой во время контратаки. И акула предпочла уплыть. В основном взрослой черепахе опасны наземные хищники в те недолгие периоды, когда животные выбираются на сушу. На самок кожистой черепахи, пока те откладывают яйца, любят охотиться леопарды. Пасть кожистой черепахи выглядит весьма зловеще, со множеством острых зубов. Но кожистая черепаха безопасна для человека, ведь ее рацион – морские гребешки, ракообразные и моллюски. Такое устройство пасти помогает черепахе заглатывать добычу и не дать ей убежать обратно. Весь ее пищевод «укомплектован» такими зубцами. Любимая пища взрослых черепах – медузы.
Именно кожистые черепахи помогают контролировать популяцию медуз в океане, иначе они могли бы заполонить всю воду. Кожистые черепахи прекрасно обустроились в этом мире. Традиционно их проблемой является человек. Этих животных люди едят редко, потому что мясо может быть токсичным (из-за ядовитых медуз, которых могут проглотить черепахи). Опасен для них производимый человеком мусор. Кожистые черепахи часто заглатывают его, принимая его за пищу. Например, пакеты, пластик. И быстро погибают, так как мусор закупоривает их пищеварительный тракт.
Все гениальное просто! Эта фраза идеально подходит к трихоплаксу. Трихоплакс – удивительный организм, который принадлежит к так называемым пластинчатым. Внешне напоминает плоский лист. Но этот лист ползает и ест! Несмотря на то что организм выглядит простым, он таит в себе много загадок, на которые пока не смогла ответить современная наука.
Трихоплакс относится к животному миру. Обитает на небольших глубинах в океане, предпочитая тропики. Но организм настолько интересный, что его активно выращивают в лабораториях по всему миру. Внешне трихоплакс выглядит как пластинка длиной до 3 миллиметров. Любопытно, что он очень напоминает одного доисторического обитателя океана. Помните «трехмерный коврик для ванной» – дикинсонию, которую мы разбирали во второй главе? Из всех современных животных к этому первопредку ближе всего именно трихоплакс.
Когда его впервые открыли в конце XIX века, ученые сочли трихоплакс промежуточной стадией между одноклеточными и многоклеточными. Но на деле все оказалось гораздо сложнее. Уникальность животного в том, что оно, являясь одним из простейших многоклеточных, в своем геноме содержит гены, которые кодируют белки более сложных организмов. Например, у него есть гены, необходимые для развития нервной системы, а также гены, отвечающие за гормональные процессы. При этом в таком простом организме все эти функции не нужны и, соответственно, не реализованы.
По сути, трихоплакс напоминает заготовку большого сложного организма. Только не реализовавшего свой потенциал. Ученые пока так и не разгадали загадку, зачем трихоплаксу такой сложный геном. У животного всего четыре слоя клеток. Есть верхний и нижний слои и два соединительных. Сенсорных и мышечных тканей у него нет. Нижний слой питается и отвечает за двигательные функции. Передвижение идет за счет специальных ресничек. Ест он мелкие водоросли и пищевые частицы. Питается он «наружным» способом, напоминающим схему питания паука. Железистые клетки, находящиеся в нижнем слое, выделяют ферменты, которые растворяют пищу. И уже потом покровные клетки заглатывают готовый продукт. Удивительно, но у такого простого, казалось бы, существа есть «командный дух». Когда его популяция увеличивается в размерах, организмы демонстрируют групповое поведение. Ползают по камням и коралловым рифам и обмениваются информацией о найденной пище.
И еще одна загадка, которую подарил трихоплакс ученым. Ему абсолютно не страшны хищники! При этом он выглядит как легкая добыча. Однако за всю (и довольно долгую!) историю наблюдений зафиксирован лишь один случай поедания трихоплакса хищником. Во всех остальных случаях хищники, даже схватив трихоплакса, резко отскакивали от него. Ученые полагают, что у организма есть какой-то механизм химической защиты, который пока не удалось распознать.
Ученые полагают, что предки трихоплакса могли быть более развитыми, чем он. Но потом он почему-то «упростился», отказавшись от развития. Нашел свою удобную нишу, в которой живет и особых забот не имеет. Чем-то он мне напоминает древнегреческого философа Диогена, который полагал, что все беды и проблемы – от многообразия желаний, власти и денег. И только простой духом человек, у которого нет желаний, которые разрывают его во все стороны, который живет и радуется каждому дню, может быть по-настоящему счастлив. Интерес ученых к этому организму не только чисто научный, но и вполне практичный. Трихоплакс выделяет специальный антимикробный пептид – трихоплаксин. И это вещество может дать дорогу новому типу очень эффективных антибактериальных лекарств.
Миноги – уникальные животные, которые за 300 миллионов лет почти не изменились. Миноги – странные существа. Многие считают их рыбами или пиявками, некоторые путают с угрями. Однако, несмотря на функциональную похожесть, они принадлежат к отдельной группе – бесчелюстным круглоротым.
Миноги – это представители древнейших морских животных. От них отделились рыбы в отдельную группу, а бесчелюстные остались сами по себе. Можно сказать, что из современных животных именно миноги сохранили большинство черт первых предков рыб на планете. Подобные животные были распространены в доисторические времена, но сейчас их осталось очень мало. Вымерли в ходе эволюции. И миноги – их яркий представитель. Давайте посмотрим, почему большинство таких животных исчезло и за счет чего удалось выжить миногам. У бесчелюстных нет скелета – вместо него есть осевая хорда. Челюстей, как следует из названия, у них нет. Есть лишь рот, способный присасываться к поверхности жертвы. Их первые предки появились более 500 миллионов лет назад и в длину едва достигали 3 сантиметров. Расплодились в кембрии – периоде, который длился 53 миллиона лет и завершился 485 миллионов лет назад. Челюстноротые рыбы появились позднее. Они оказались более энергичными, мобильными и научились активно захватывать добычу. И в борьбе за еду вытеснили менее эффективных бесчелюстных.
Миноги, наряду с миксинами, появились около 360 миллионов лет назад. И к нынешнему моменту оказались единственными бесчелюстными, кто дожил до наших дней. Другие не смогли пройти эволюционный отбор, так и оставшись в истории фауны. У миног уникальные жабры – сбоку ряд отверстий. Это кардинальное отличие миног от рыб. Оно имело важное эволюционное значение, ведь челюсть у современных рыб развилась именно из жабр. А миноги так и остались «присосками». Среди позвоночных минога – единственное животное, которое имеет четыре глаза! Подобные животные также исчезли в ходе эволюции. А тот самый знаменитый «третий» глаз, который есть у некоторых животных и выполняет роль светочувствительного органа, – это редуцированные два глаза. Для выживания они оказались лишними и исчезли у позвоночных. Но не у миног, которые ими до сих пор пользуются! Это теменные глаза.
Несмотря на отсутствие парных плавников, миноги оказались одними из самых энергоэффективных пловцов! За счет своих движений они создают вокруг своего туловища зоны низкого давления. И те толкают их вперед. Напоминает эффект лопастей вертолета. Так миногам удалось преодолеть ограничения в подвижности и активности, свойственные древним бесчелюстным. У них эволюционировали не челюсти и жабры, а форма тела, которая позволила достичь максимальной эффективности во время плавания.
Также в ходе адаптации они выработали идеальный камуфляж. Сверху они темные. Если хищник смотрит сверху, то минога для него визуально сливается с темным дном. А вот брюхо светлое, и если хищник, наоборот, смотрит вверх, то минога сливается со светлым ярким слоем воды на поверхности и с воздухом.
У миног есть уникальные механизмы, которые достались им от далеких предков и прошли сквозь века. Например, если им перерезать спинной мозг, они могут спустя некоторое время полностью восстановить все функции. Присоски миног оказались разноплановым механизмом. Грозный рот с присосками, по которому многим и запоминаются миноги, необязательно говорит о кровожадности и паразитическом образе жизни. Среди них есть и такие, кто питается растительной пищей, всасывая в себя водоросли. Присоски также помогают миногам цепляться за поверхность и растения, чтобы удержаться в местах бурных течений.
Хищные миноги действительно больше напоминают монстров из ужастиков, чем «нормальных» рыб. Они присасываются к поверхности тела жертвы. Потом специальными пластинами расчищают себе путь к крови и другим жидкостям. Некоторые являются полноценными плотоядными, выгрызая плоть. Ряд видов вообще могут вгрызться и поселиться в организме крупной жертвы.
Да, зафиксированы случаи нападения миног на людей. Однако происходит это крайне редко и только если миноги очень давно не ели. Миноги стараются избегать теплокровных, предпочитая привычную им рыбу.
В Древнем Риме пытались ввести казнь миногами. Однако те лишь нападали на жертву, присасывались, но быстро отлипали, теряя интерес. Впрочем, единичные случаи все же зафиксированы, когда минога присасывалась и наотрез отказывалась отлипать, пока ее насильно не отрывали руками. Раны в месте укуса остаются, и их все равно надо обработать, если вдруг столкнулись с миногой. Людям миноги больше вредят тем, что атакуют рыб, например, форель. А вот люди едят миног с удовольствием.
Это, пожалуй, самое удивительное свойство миног, которое крайне интересует ученых. Ведь оно может оказаться прорывом в лечении онкологических заболеваний человека. Миноги способны избавляться от 20 % своего генома. У людей аналогичная часть ДНК отвечает, в частности, за деление соматических клеток. Эта часть генома содержит риски рака для взрослого организма, но она крайне важна для развития эмбриона.
У млекопитающих активность этих генов со временем подавляется. А миноги, пройдя стадию эмбриона, отбрасывают эту часть генома за ненадобностью. Как они это делают, ученым еще только предстоит выяснить. Кроме причудливых и очень древних существ есть и более привычные животные, которых относят к живым ископаемым. Есть они среди птиц и млекопитающих.
Свое название птичка получила за то, что издалека и правда похожа на мышь. Так же юрко бегает по веткам. Помогает этому особое строение лап, которое выработалось в ходе эволюции. Первый и четвертый пальцы очень гибкие и способны поворачиваться в разные стороны. И эти пальчики двигаются независимо друг от друга.
Для хорошего баланса эти птички еще отрастили себе очень длинный хвост. В сочетании с привычкой прижимать тело к поверхности птичка действительно напоминает мышку.
Из-за этих особенностей поймать птиц очень трудно. Даже ученым, которые используют для этого специальные сети. Птицы-мыши, используя свои развитые лапки, быстро выбираются из ловушки. Но за все хорошее приходится чем-то платить. Эти птички плохо летают. Поэтому они перелетают на короткие расстояния – с дерева на дерево. А уже дальше вовсю используют свои лапки и хвост для путешествий по веткам.
Если у вас есть младшие братья и сестры, то сейчас вы наверняка узнаете себя в этой истории. Птицы-мыши научились привлекать к воспитанию своих отпрысков из предыдущих поколений. Птенцы рождаются без оперения и с закрытыми глазами. И совсем крошечными – 4 сантиметра в длину.
В течение почти двух недель они практически беззащитны. И находятся на попечении старших братьев и сестер, пока родители добывают пищу. Естественно, что при таком внимании к семейным отношениям птицы-мыши моногамны. Образовывать устойчивые пары им оказалось эволюционно выгоднее. Вырастил одно поколение птенцов, передал им навыки, а они тебе помогают взращивать потомство дальше. Получается и детский сад, и школа в одном гнезде. Причем из собственного потомства. К своим птенцам они крайне внимательны. Натуралисты обнаружили, что птицы-мыши возвращаются к своему гнезду с пищей в среднем пять раз в час. Они еще и страшные болтуны. Постоянно переговариваются между собой в стае. И моментально предупреждают друг друга при приближении хищника.
Птицы-мыши настолько компанейские, что иногда формируют стаи даже из разных видов, что редкость в фауне. Натуралисты не раз наблюдали совместную колонию бурокрылых и белоспинных птиц-мышей.
Живут птицы-мыши в тропической Африке, к югу от пустыни Сахара. И прекрасно себя чувствуют, заняв свою экологическую нишу. Врагов здесь, конечно, много, но и у птиц достаточно защитных механизмов. Юркие, малозаметные, еще и общительные – с развитой системой сигналов об опасности. У этих птичек есть и еще один очень интересный механизм. Их желудок слабо приспособлен для переваривания клетчатки. А питаются они – парадокс – зелеными листьями, которые максимально богаты этой самой клетчаткой. И, чтобы ускорить переваривание пищи, птички постоянно принимают солнечные ванны. Поднимают оперение, подставляя брюшко солнечным лучам. Нагреваясь, они ускоряют процессы брожения пищи в желудке и кишечнике.
Как мы помним, птицы-мыши относятся к живым ископаемым. Они произошли от семейства птиц – сандколеидов. Эти птицы появились более 40 миллионов лет назад и давно вымерли. Птицы-мыши сильно похожи на своих предков и переняли от них максимум полезных привычек.
Благодаря которым весьма успешно все эти десятки миллионов лет и существуют.
В заключение этой главы расскажем о братьях наших меньших – млекопитающих! Среди них тоже встречаются уникумы, которые отказываются эволюционировать.
Этого очаровательного кролика можно встретить только на двух крошечных японских островах. Его необычность в очень маленьких глазах и ушках. Второе название амами – японский древесный заяц. У него большие когти, которыми он умеет копать и лазать по деревьям. Живет в норах глубиной до двух метров. Когда-то эти звери заселяли огромную территорию от Словакии до Китая. Амами принадлежит к примитивной ветви заячьих, все его родственники вымерли от 5 до 23 миллионов лет назад. А на островах он выжил, так как здесь из естественных врагов у него – только змеи.
«Крыса» – название условное, на самом деле эти зверьки принадлежат к древнему семейству диатомиидов. А «крыса» в названии связана с курьезной историей находки этого зверька. Когда ее впервые случайно нашли в 2005 году, то не поняли, что перед ними – живое ископаемое. Настолько она была похожа на всем известную крысу, что ее посадили в клетку к другим грызунам. Впрочем, в Лаосе еще в 90-х этих зверей продавали на мясо.
Биологи официально назвали нового зверя лаосской скальной крысой и дали неофициальное прозвище – белка-крыса. Это за то, что животное и правда напоминает гибрид этих двух зверьков. А из современных животных ближайшие его родственники – дикобразы. Ученые были уверены, что диатомииды вымерли около 11 миллионов лет назад! До сегодняшнего дня – ни одной ископаемой находки этих грызунов. А тут неожиданно – сразу живой и невредимый представитель древнего семейства!
Конечно, эволюции во вред не бывает. Могут возникать различные мутации, но невыгодные из них просто не закрепятся в поколениях. Тем не менее существа, описанные в этой главе, казалось бы, эволюционируют себе во вред. Парадокс! Но у каждой такой загадки – свое изящное объяснение. А какое еще оно может быть у природы?!
С таким хвостом неудобно убегать от хищников. Да и яркий пестрый хвост хорошо заметен. Как будто он нарочно подает сигнал: «Вот я, смотрите!» Получается, павлин отрастил себе такой хвост, чтобы стать… идеальной добычей.
Для чего же у павлина в ходе эволюции сохранился такой хвост? Все просто – самки павлина охотнее выбирают самцов с большим и ярким хвостом. Поэтому этот ген и закрепился в эволюции. Эволюционные процессы работают для вида, а не для одной особи. Конечно, такие самцы в дикой природе погибают быстрее. Их проще обнаружить и догнать хищникам. Но и генов они успевают оставить больше, так как оплодотворят больше самок, чем «короткохвостые» конкуренты. Получается, жертва ради любви. Зато потомства больше!
Конечно, многие из нас любят купаться. Особенно если теплая вода, чистый пляж и нет никаких забот. Но я почти уверен, что мало кто из нас захочет сменить наш сухопутный комфорт на водный образ жизни. Там же совершенно другие условия, к которым придется приспосабливаться! Особенные и очень крупные хищники. И добыть пищу – задача не из легких. Рыбы вокруг полно, но попробуй поймай!
Удивительно, но десятки миллионов лет назад один четвероногий хищник, размером с крупную собаку, проигнорировал все, казалось бы, разумные доводы. И решил сменить комфортную сушу на новый опасный океан. И не прогадал! Речь идет о китах. Точнее, обо всех китообразных, дельфинах и т. п. В древности киты были гораздо меньших размеров и бегали на четырех лапах. Древние сухопутные киты были гораздо меньше своих морских сородичей, у них были маленькие ножки. Это относились к хищникам, но по строению лодыжек больше напоминали свиней, овец и бегемотов. А вот форма черепа напоминала голову маленького кита. Длина сухопутного кита была «всего» 4 метра. Современные киты в 8 раз больше – они вырастают до 30–33 метров в длину.
По мнению ученых, первые китообразные появились в Южной Азии более 50 миллионов лет назад. Их предком замечательный звереныш – артиодактиль. Процесс эволюции китов нетипичен для большинства животных. Сперва предки китов вышли из моря на сушу. Как мы знаем из курса биологии, так шла эволюция многих живых существ, часть из которых начала обживать сушу. Но не киты. Предки китов пожили на суше и снова вернулись в море. Останки четвероногого кита ученые нашли на побережье в Перу. Кит жил 42,6 миллиона лет назад. Ученые назвали этот вид Peregocetus pacificus, что в романтичной трактовке означает «странствующий кит, достигший Тихого океана». У этого названия есть и важный эволюционный смысл. Сухопутным китам было непросто выжить в конкуренции с массой млекопитающих, захвативших сушу. В те времена травоядные млекопитающие были крупными и сбивались в большие стада, чтобы дать отпор хищникам. Поживиться добычей удавалось только царям зверей эпохи неогена – медведесобакам. Поэтому древние сухопутные киты стали искать пищу в воде. И постепенно эволюционировали в водоплавающих животных. Их хвост был похож на хвост бобра или выдры, он помогал плавать. Лапы у кита были относительно меньше, чем у других животных. Но он преодолевал большие расстояния по суше.
Поначалу киты входили в воду только в поисках пищи и всегда возвращались ночевать на сушу. Постепенно они осваивали океан и стали заплывать на дальние расстояния. Отдельные путешественники переплыли Тихий океан и расселились на юге Азии, из которой распространились вплоть до Африки. Но основная их жизнь была уже в море – раз вкусив уют океана, киты возвращались туда вновь и вновь, не заходя вглубь материков. Постепенно у китов накопились эволюционные изменения, которые сделали их исключительно водоплавающими животными. Хотя миллионы лет после этого киты плавали с маленькими ножками, которые были им уже бесполезны. В дальнейшем они окончательно исчезли. И уже спустя 10–15 миллионов лет киты стали примерно такими, каких мы их знаем сейчас. Сегодня все китообразные – киты и дельфины – это потомки тех древних четвероногих колонизаторов.
Стервятники – крупные птицы с огромными острыми клювами. Они вполне могли бы конкурировать за добычу с другими животными. А свежее мясо однозначно насыщено белками и микроэлементами гораздо больше, чем протухшее.
Стервятников называют санитарами природы. Функция полезная. Но почему они не охотятся на живых существ? А зачем лишний раз заморачиваться? Как у могильщиков среди людей, у стервятников самый надежный способ себя прокормить. Здоровый стервятник никогда не останется голодным. Пищеварительный тракт стервятника легко справляется с бубонной чумой, бешенством, сибирской язвой… и большинством других серьезных биологических угроз. Почему он устойчив к смертельно опасным угрозам, встреча с которыми обернулась бы фатально для других животных? У него едкий пищеварительный сок. Известны случаи, когда стервятник растворял дробь, которая была в теле жертвы, а иногда свинцовые пули (и впоследствии погибал от отравления свинцом). Треть микроорганизмов все же выживает даже в таких суровых условиях. Но застревает в кишечнике. Он устроен у стервятника так, что не дает им распространяться дальше. Но то, чего не сделала природа, легко смог сделать человек. Лекарства, которыми пичкают домашний скот, смертельно опасны для стервятников. Стервятники, попробовав мясо таких домашних животных, умирают от тяжелой почечной недостаточности в течение нескольких недель.
И сейчас их популяция сократилась – с 90 миллионов всего до 10 тысяч особей. И это может быть очень опасно для экосистемы. Не будет природных санитаров – болезни начнут распространяться высокими темпами. И пострадает не только дикая природа. В 90-е годы XX века в Индии была страшная вспышка бешенства, которая унесла жизни до 50 тысяч человек! Причина проста. Стервятники исчезли, размножились одичавшие собаки, которые питались тушами заболевших и умерших животных. Собаки не могли, как стервятники, есть мясо, зараженное болезнетворными микробами, и заболевали. Собаки распространяли бешенство по всей стране, кусая людей.
Ну а ответ на вопрос из заголовка очень прост. Несмотря на мощный клюв и острые когти, стервятники не созданы для атаки. Да и летают они небыстро. Им очень трудно поймать пищу, от них легко спрятаться. А острые когти нужны, чтобы прочно сидеть на скале или рвать неподвижную добычу, а не ту, которая сопротивляется. Потому стервятники даже и не пытаются нападать на зверушек и птиц.
Он же – альпийский горный козел ибекс. Биологи шутят, что ибекс попрал все законы физики. Во-первых, ибекс может лазать практически по отвесной скале. Во-вторых, и это первое, что бросается в глаза, – вычурные рога. Для защиты они практически бесполезны. Обычные, острые и короткие были бы куда более эффективны.
С рогами сыграл свою роль пресловутый половой отбор – как у павлинов. Большие рога привлекают самок. К тому же в лобовом столкновении они дают преимущество при выяснении отношений с другими самцами. Большие рога весят-то больше! Также они помогают при прыжках в опасных зонах, выступая своеобразным рулем, как хвост у кошки. Обитает альпийский козерог, в соответствии со своим названием, в Альпах. Самцы весят до 100 килограммов. Главная особенность – изогнутые рога, которые вырастают в длину более 1 метра. А вот у самок рожки совсем маленькие.
Вид был практически истреблен из-за того, что шерсть, кровь, рога альпийского козерога считались полезными для здоровья и использовались в медицине. Из-за чего к началу XIX века популяция альпийских козерогов достигла минимума – около 100 особей. В 1854 году итальянский король взял их под свою защиту, и последних животных спасли от истребления. Сейчас их популяция восстановлена и достигает 30 тысяч особей. Все современные альпийские козероги пошли именно от этих 100 особей. Завершим эту часть историей об одной необычной мутации, которая однозначно вредит ее обладателю. Но он научился с ней жить.
Существуют двухголовые змеи! Теперь понятно, кто стал прототипом Змея Горыныча и Медузы Горгоны. Это явление называется полицефалия. Встречается и у людей, правда, без медицинского вмешательства многие такие случаи заканчиваются быстрым летальным исходом для младенцев. И 75 % сиамских близнецов не выживают еще в младенчестве. Змеи же вполне могут жить и с двумя головами. У каждой головы – свой мозг, и они пытаются вести себя, как самостоятельные животные. Только вот общее тело не дает им развернуться в полной мере. Двухголовые змеи могут выживать в дикой природе, хотя они очень редки. У таких змей два пищевода сливаются в один, как раз на уровне «шеи». Поэтому полноценно питаться могут обе головы.
Если с двумя головами вполне можно жить, почему это свойство не закрепилось в эволюции? Им труднее убежать от хищников, потому что две головы замедляют движение. Ведь они могут тянуться в разные стороны. Но главная проблема змеи в том, что ей труднее спрятаться в нору: две головы пролезают не так быстро, как у обычной змеи. И единственный эффективный способ борьбы с хищниками – контратака. Поэтому двухголовые змеи живут меньше своих собратьев и, соответственно, оставляют меньше потомства.
Кроме опасности, исходящей от хищников, у двухголовых змей есть проблемы с питанием. Во-первых, головы могут драться между собой за добычу. Если одна голова закончит с пищей, а вторая еще нет, то первая атакует более медлительную. Бывает еще парадоксальнее – когда одна голова хочет есть и пытается атаковать добычу, а другая голода не чувствует и хочет отдохнуть. Поэтому поймать добычу становится труднее. Даже если обе змеи голодны – проблему это не решает. Змея ориентируется по запаху и мгновенно атакует жертву. И одна голова может уловить запах, а другая не успеть. И грызун или лягушка проворно удирает, когда обе змеиных головы остаются ни с чем. Во-вторых, с возрастом, когда змеи увеличиваются в размерах, им труднее себя прокормить.
Одна из долгожителей среди ныне живущих двухголовых змей – это животное из штата Миссури, США. Змее скоро исполнится 17 лет. В длину она выросла до полутора метров! И это уникальный пример для двухголовых змей. Главная проблема таких змей – они не могут проглотить крупную мышь и других грызунов, являющихся основой рациона взрослых змей.
Поэтому они вынуждены довольствоваться лишь мелкими мышатами. И по этой причине большинство двухголовых змей не может прокормить себя во взрослом возрасте. Более крупная добыча у них образует пробки в пищеводе, в «шее», где срослись обе головы. Сейчас натуралисты взяли змею под опеку, наблюдают за ней и подкармливают. Подобные аномалии возникают и у других животных, включая крупный рогатый скот и рыб. Но стабильнее всего удается выживать двухголовым змеям и черепахам.
Эволюционный анахронизм – интересное явление. Наблюдается, когда организм долго адаптировался для жизни в определенных условиях. А потом условия изменились, но организм продолжает отрабатывать старинную и уже неактуальную программу. В этой главе я собрал самые яркие, на мой взгляд, примеры подобных эволюционных анахронизмов. Заодно это будет прекрасной иллюстрацией, почему некоторые виды животных и растений, которые много лет были успешны, вдруг резко вымирают. И все это по естественным причинам, без учета деятельности человека.
Опасность с неба. Лемуры на Мадагаскаре прячутся от хищных птиц. Этому посвящена значительная часть их жизни. Как пишет эволюционный биолог Конни Барлоу в своей книге «Призраки эволюции», нюанс в том, что крупные птицы здесь давно вымерли. Раньше же это были их главные враги.
Крупные плоды. Придется сделать небольшое отступление в мир флоры. Дело в том, что эволюция крупных млекопитающих шла неразрывно с эволюцией растений. Авокадо и другие крупные плоды прекрасно адаптировались к крупным травоядным, которые жили на Земле миллионы лет назад. И с их помощью распространяли семена по всей планете. Индрикотерии жили 20 миллионов лет назад и были заметно крупнее современных слонов. И подобных крупных травоядных тогда было много. Потом они вымерли, а плоды остались. И ни одно травоядное в Центральной Америке проглотить их уже не может. По сути, авокадо выжили только благодаря человеку и сельскому хозяйству. Эволюционный анахронизм отличается от рудимента тем, что это механизм рабочий. Рудимент свою функцию утрачивает. А анахронизм – вполне функционален. И авокадо легко распространяло бы семена, если бы в природе вновь появилось много гигантских травоядных. Плоды гигантского баобаба также висят, ждут и никак не дождутся своего крупного травоядного партнера. Который съест, а затем распространит семена.
В мире есть десятки подобных крупных плодов, которые остались еще с тех времен, когда крупные травоядные повсеместно населяли планету. Чтобы прорасти, им часто нужна химическая обработка в пищеварительном тракте животных. А проглотить их больше никто не может. Большинство из них находится на грани вымирания без своих гигантских партнеров. Просто остались с древних времен и плодоносят впустую. И человек спасает эти растения, культивируя и взращивая семена.
Суперскорость. Еще один интересный пример, на который обращает внимание Барлоу в «Призраках эволюции», – вилорог. Эта антилопа может разогнаться до… 96 километров в час. Быстрее бегает только гепард с рекордом 112 километров в час. Но нюанс в том, что в Северной Америке нет хищников, способных приблизиться к вилорогу по скорости. Пумы и ягуары отстают. Получается, что вилорог бегает с запасом, что не свойственно для природы. Ведь энергия не должна тратиться с избытком. Секрет в том, что раньше эти хищники здесь были. И вилорог мог потягаться с ними в скорости.
Пассивная защита семян и растений. Растения обладают широким арсеналом средств защиты. И многие из них уже давно неактуальны, потому что угрожавшие им животные давно вымерли. Например, защита гормонами. Избыток фитоэстрогенов в ряде растений ударял по репродуктивной функции крупных травоядных. Им было сложнее плодиться, а значит, количество естественных врагов у растения сокращалось. Или мощные ядовитые колючки по всему стволу. Например, у дерева хура в Африке ствол покрыт ядовитыми шипами. Это явно избыточная защита. Против современных травоядных достаточно куда более скромных шипов и без яда. А значит, будет сэкономлено больше ресурсов, что всегда является выигрышной стратегией в природе.
«Дикая кошка» с Мадагаскара. Помните, мы разбирали ее в главе про животных Мадагаскара, где она – главный хищник? Фоссы демонстрируют нетипичное для подобных хищников поведение. Их самцы объединяются, общаются и сотрудничают друг с другом. Они вместе охотятся на мелких лемуров. Поведение крайне нехарактерное для стайных хищников. Ведь мелкий лемур не прокормит всю группу. Хищники обычно объединяются, чтобы загнать крупную добычу, которой хватит на всех. Оказалось, такое поведение было вызвано необходимостью в прошлом. Миллионы лет назад главной пищей фосс были крупные древесные лемуры. И вместе загонять их было логично – пищи с лихвой хватало на всю группу. Крупные лемуры давно вымерли, а социальная программа в голове фоссы осталась.
Гигантский падальщик. Калифорнийский кондор появился еще в то время, когда по Земле ходили крупные животные. И их туши кондору хватало надолго. Потому и вымахал до подобных размеров. Размах его крыльев – свыше трех метров! Сейчас еды ему катастрофически не хватает. Потому ареал постоянно сужается. Падали от мелких животных кондору мало. Крупных животных в местах его обитания давно не водится. Иногда выпадает счастье – полакомиться китом, тело которого выбросило на берег. Порой эволюции стараются придать какое-то целеполагание, стремление к совершенству, идеализируя ее. Однако никакого идеализма тут нет. Все подчиняется законам природы. И все адаптации занимают длительное время, оставляя подобные пережитки пришлого.
Мы уже немного коснулись этой темы, когда разбирали фауну Мадагаскара. Сейчас самое время изучить гигантов подробнее. Габариты – это всегда некая сделка с природой. С одной стороны, ты получаешь большое преимущество – ведь крупное травоядное способно легко отбиться от большинства врагов. А как хищник ты вообще находишься на вершине пищевой цепочки. Однако тебе придется многим пожертвовать. Прокормить огромное тело куда труднее. А сколько нужно воды? Домом в виде уютной норки точно придется пожертвовать! К тому же крупные животные не могут производить на свет много потомства.
Первые звери были очень маленькими. Давайте разбираться, сколько же должно смениться поколений, чтобы в ходе эволюции обычная мышь превратилась в слона. Как вы прекрасно знаете, размеры животных в ходе эволюции не статичны. Были периоды, когда на нашей планете жили гигантские животные. Речь не только о динозаврах, но и о крупных млекопитающих типа индрикотерий, которые были в несколько раз крупнее слона. А нынешнее самое крупное млекопитающее – кит – раньше было в десятки раз меньше и вообще был сухопутным хищником.
У каждого размера – своя эволюционная логика. Крупные размеры позволяют продвинуться по пищевой цепочке, стать недосягаемым для большинства хищников. Но у гигантов есть своя уязвимость – им нужно постоянно есть, и у них медленно растет потомство. Маленькие размеры помогают обходиться минимумом пищи. Есть и более жестокая логика эволюции. Небольшие животные – хомячки, мыши – живут довольно мало: 1–3 года. В дикой природе вообще могут не доживать и до года. А значит, грызуны очень быстро обновляют поколения. То есть новые, важные для адаптации к окружающей среде качества закрепляются у них быстрее, чем у крупных долгожителей. Когда динозавры вымерли после удара метеорита, на земле остались небольшие млекопитающие. Пургаториусы и териодонты, мелкие зверьки размером с мышь, выжили после катастрофы и дали начало эпохе млекопитающих, которые быстро заселили всю планету.
Мне стало интересно, сколько нужно времени, чтобы маленький зверек смог эволюционировать в слона. Покопавшись в источниках, я наткнулся на интересное исследование австралийских ученых из Университета Монаша. В 2012 году ученые изучили, как эволюционировали 922 вида млекопитающих, и смоделировали процессы эволюции. Оказалось, что млекопитающее размером с мышь эволюционирует в зверя размером со слона за 24 миллиона поколений. Первые 1,6 миллиона поколений животные увеличились бы в размерах в 100 раз. А через 10 миллионов поколений – в 5 тысяч раз. Дальше рост несколько замедлился бы, так как требовалось бы гораздо больше времени на обновление и рост. И через 24 миллиона поколений получаем из мыши – слона! А слон больше мыши в 15 тысяч раз. Если перевести это в годы, то природе на это потребовалось около 40 миллионов лет. Именно через 40 миллионов лет после вымирания динозавров нашу планету заполонили гигантские млекопитающие, в том числе и предки современных слонов. А вот обратный процесс – «превращение» из слона в мышь – занимает всего 3 миллиона поколений. Такое явление известно науке под названием «островная карликовость». Например, карликовые мамонты, населявшие острова в Тихом океане, были в несколько раз меньше своих собратьев с суши. На островах меньше еды и опасных хищников, поэтому выгоднее иметь более компактные размеры. Так что эволюция – сложный и длительный процесс. Эволюция хорошо отвечает медленным изменениям, когда за миллионы лет растет температура и повышается влажность. Но к катастрофам – ядерной зиме и удару метеорита – могут успеть приспособиться только самые мелкие животные, потому что их род обновляется очень быстро.
Динозавры – гигантские сухопутные животные, которые вырастали до 50 метров в длину и весили до 100 тонн. Как же им это удалось и почему в наши дни мы не наблюдаем ничего подобного?
Мезозойская эра – райская эпоха для флоры. Бурный рост растений в теплом влажном климате. Изобилие пищи и привело к росту габаритов травоядных животных. А вместе с ними стали расти и хищники. Уровень углекислого газа в атмосфере в то время был выше, чем сейчас. Это подпитывало растения, ускоряя их рост.
Американский геолог Морган Шаллер предположил, что причина в том, что динозавры… надышались кислородом. Ученый изучал уровни кислорода в древних горных породах в Колорадо. Оказалось, что около 215 миллионов лет назад в течение короткого периода времени в атмосфере резко подскочил уровень кислорода – с 15 до 19 %. И именно в этот период наблюдается резкий рост габаритов динозавров. В любом случае это ниже современного показателя в 21 % – именно столько кислорода сейчас содержится в атмосфере.
Эту гипотезу высказали палеонтологи Мартин Зандер и Маркус Клаусс. Завроподы – большая группа четвероногих растительноядных динозавров – никогда не пережевывали пищу. У них специфическое устройство зубов и челюстей. Они маленькие и не приспособлены жевать.
И огромные размеры позволяли им иметь пищеварительный тракт такой длины, что в нем успевала перевариться даже растительная пища, проглоченная целиком. Потому и голова у завроподов была маленькой, а шеи – довольно большими. Они легко добирались до источников пищи в труднодоступных местах, собирая листву с деревьев. Остальные динозавры были вынуждены подстраиваться, увеличиваясь в размерах. И все-таки завроподы остались лидерами среди гигантов.
Четвертая причина – гипотетическая. Если динозавры напоминали современных рептилий, то есть были холоднокровными, то им было выгодно иметь большие габариты. Так проще сохранять тепло. Однако вопрос теплокровности динозавров пока не разрешен. Ряд ученых полагают, что они были частично и даже полностью теплокровными. Динозавры были максимально адаптированы к такому образу жизни. Их кости имели уникальную внутреннюю структуру, которая была похожа на устройство костей современных птиц. Это позволяло им быть одновременно прочными и легкими.
Кстати, современные рептилии тоже увеличиваются в размерах вслед за потеплением климата. Возможно, новых динозавров мы и не получим (им просто не хватит ресурсов на нынешней планете), но ящерицы точно станут крупнее.
Говоря о динозаврах, нельзя пройти мимо вопроса, над решением которого бились лучшие умы человечества.
В философии существует один логический парадокс. Звучит он так: «Что было раньше – курица или яйцо?» С одной стороны, для того, чтобы появилась курица, нужно яйцо. С другой – чтобы появилось яйцо, нужна курица. Философы со времен Древней Греции ведут споры о том, что первично, – причина или следствие. Для этого они использовали парадокс «что было раньше – курица или яйцо?». Но пока философы спорят, для биологов ответ на этот вопрос носит чисто технический характер. Давайте посмотрим, как на него ответит профессиональный палеобиолог из Йельского университета – Ясмин Виманн. Эта девушка – ведущий в мире специалист по изучению древних яиц и их эволюции.
«Яйцо намного старше, чем курица», – уверена палеобиолог. Курицы, какими мы их знаем, были одомашнены 10 тысяч лет назад. Но их предки – джунглевые курицы – появились 21 миллион лет назад. Не так уж давно по меркам эволюции! Ведь съедобные яйца существовали к тому моменту уже сто миллионов лет. К примеру, в Китае найдены окаменелые останки птицы с яйцом такого же возраста. Так что птичьи яйца существовали еще во времена динозавров. Яйцо как способ размножения появилось намного раньше курицы. В ходе эволюции яйца претерпели большие изменения. Когда их откладывали под землей, они были белыми и мягкими. А скорлупа и защитная расцветка появились у них, когда динозавры стали откладывать яйца снаружи. Кроме хищников, от которых спасала расцветка в стиле камуфляж, скорлупа должна была защищать от бактерий и солнечных лучей.
А самые первые яйца, известные науке, появились 300 миллионов лет назад. Их начали откладывать амниоты – животные, которые выглядели как небольшие ящерицы. Самые первые яйца были не похожи на классические куриные. Они были мягкими и белыми, как у рептилий, которые откладывали их под землей. Парадокс, но первая птица, максимально близкая к курице, вылупилась из яйца, которое снесла не курица. Поэтому логичнее спросить не что появилось раньше – курица или яйцо, а что появилось раньше – амниот или яйцо. И здесь биология делает выбор в пользу амниота. Сперва появился он, а потом у него уже выработался эволюционный механизм, показывающий, что плод лучше держать в яйце. По сути, откладывание яиц – это часть нашей эволюционной истории. Древние предки человека также откладывали яйца. Да и сейчас у женщин есть та же самая оболочка, мягкая, без скорлупы, только внутри.
Вы наверняка слышали про гигантских глубоководных кальмаров или рыб, готовых по длине поспорить с автобусом. Меня всегда удивляло, откуда на глубине такие монстры-гиганты, ведь там мало пищи. Однако у природы есть свои интересные механизмы регулирования. Давайте разберем, как же в этих спартанских условиях вырастают такие крупные монстры.
Глубоководный гигантизм и правда явление парадоксальное. На большой глубине обычные морские животные вырастают до огромных размеров. И это в условиях дефицита пищи! Ведь мы привыкли ровно к обратному – все живое увеличивается в размерах во время изобилия!
На большой глубине кальмары вырастают до 13 метров, а сельдяные короли – до 11 метров. Или, например, гигантские изоподы, родственники сухопутных мокриц, – они вырастают до 70 сантиметров! Также очень знаменит японский краб-паук с размахом конечностей в три метра! Это в разы больше, чем длина, до которой вырастают их родственники на мелководье.
В науке это явление называется глубоководный гигантизм. Почему на глубине вырастают гиганты, интересно вдвойне, ведь там еще сложнее прокормиться – концентрация пищи намного меньше. Единственного ответа на этот вопрос у ученых нет. Есть несколько причин, которые, по мнению биологов, вызывают феномен глубоководного гигантизма. Но какая из них главная, еще предстоит узнать науке.
Задержка полового развития. У большинства животных конец полового созревания связан с прекращением роста. У людей в принципе так же – бурный рост идет до 16, максимум до 18 лет. А потом человек – если у него нет специфических гормональных заболеваний – расти перестает.
Мозг получает сигнал о переизбытке половых гормонов и останавливает рост особи. У морских животных на глубине этот процесс сбивается. Пищи не хватает, условия экстремальные, значит, и зрелость наступает намного позже. А до тех пор рост продолжается.
Метаболизм. Все же вы наверняка слышали про медленный метаболизм. Считается, когда у человека медленный обмен веществ – он быстрее толстеет. Это действительно так, хотя роль метаболизма в ожирении сейчас явно преувеличена. На первом месте все-таки стоит переедание.
А вот у морских монстров из-за низких температур на глубине метаболизм замедляется. И их организм не успевает так быстро сжигать калории. Вот их тела и увеличиваются в размерах.
Долгожители. Адаптация к низким температурам приводит к тому, что морские животные живут дольше. И потихоньку растут на протяжении почти всей своей жизни.
Низкие температуры как бы консервируют организмы. Клетки этих животных действительно хорошо сохраняются. При этом сами клетки при низких температурах тоже несколько больше в размерах.
Завершить «гигантскую» часть этой книги хочу интересным парадоксом.
Животные, которые в ходе эволюции выработали устойчивость к серьезным заболеваниям, всегда привлекают внимание ученых. Ведь можно изучить и перенять их механизм! В поле зрения ученых находятся слоны и киты, которые успешно противостоят онкологии. При том, что большинство других млекопитающих страдает от рака. Слоны в дикой природе живут до 70 лет и с онкологией не знакомы. Голубые киты – до 90 лет. Они иногда болеют раком, но случаи крайне редки. В чем же причина их устойчивости? Рак происходит из-за накопления генных мутаций. Чем больше клеток, тем, соответственно, и выше вероятность рака. Так должно быть по логике. Но на деле – крупные животные, напротив, живут довольно долго. Этот феномен называется парадоксом Пето. Британский врач Ричард Пето сформулировал его в 1977 году. У человека клеток в 1000 раз больше, чем у мыши. И живем мы в среднем в 30 раз дольше, чем мыши. Риск мутации для клетки при таких условиях вырастает почти в миллиард раз. Однако вероятность рака у мыши и человека одинакова. Неужели наши клетки в миллиард раз более устойчивы?
Если бы клетки человека и мыши вели бы себя так же одинаково, как и в пробирке, то люди повально умирали бы от рака еще в младенческом возрасте. Однако этого не происходит. То же самое и с китами и слонами. Вероятность рака у них должна быть в разы выше, чем у человека. Но они страдают от онкологии даже реже людей. Ученые объясняют этот феномен двумя причинами.
Эволюционная адаптация. Крупные животные были вынуждены разработать механизмы подавления рака. Иначе бы просто не появились и не закрепились в ходе эволюции.
Метаболизм. Клетки больших животных сами по себе более крупные. У них медленнее энергообмен. Да и делятся они медленнее. Соответственно, ниже риски мутаций.
У млекопитающих есть такой уникальный ген, как TP53. Биологи его называют «стражем генома». Он препятствует развитию злокачественных опухолей. Либо он помогает восстановить поврежденные клетки, либо уничтожает их. И в раковых опухолях как раз и наблюдается мутация этого гена примерно в 50 %.
У человека и большинства других млекопитающих присутствует лишь одна или максимум две копии этого гена. В геноме слонов оказалось 20 его копий! Чтобы на случай, если «страж генома» мутирует, ему всегда нашлась адекватная рабочая замена. Любопытно, что и механизм работы этого гена у слона несколько отличается. Если у человека TP53 часто старается восстановить клетку, то у слона – уничтожает. Ничего, новые вырастут!
Пробовали такой эксперимент на мышах. И действительно, мыши с такой генной модификацией подавляли рак на порядок лучше. Но обойти законы природы все равно не удалось. Такие клетки старели быстрее. И выигрыша в продолжительности жизни не получилось. Что ж, решить вопрос грубым методом – пересадкой гена, видимо, не получится. Возможно, в будущем ученые научатся пересаживать недостающие части генома, когда его коснулась мутация. Ведь у слонов их можно взять с запасом.
Это сейчас мы смотрим на себя как на царей природы. За счет развитого интеллекта способны менять окружающую действительность, создавать новые виды организмов, успешно защищаться от любых потенциальных врагов в живой природе.
Но мы видим только конечный результат. На самом же деле в природе сильно развитый мозг скорее минус, чем плюс. Иначе это свойство закрепилось бы гораздо раньше человека. Главный минус мозга – он ужасно прожорлив. Мозг человека составляет всего 2 % от массы всего тела, а потреблять может свыше 20 % всей энергии. Это в пять раз больше, чем любой другой орган человека. Мозг даже прожорливее, чем сердце, которое, казалось бы, беспрерывно занято прокачкой крови по всему организму.
В 1984 году чемпионат мира по шахматам был внезапно отменен. Причина оказалась в том, что здоровье 12-го чемпиона мира по шахматам Анатолия Карпова стало вызывать беспокойство. Шахматист активно готовился к матчу и за несколько месяцев похудел более чем на 10 килограммов, при том, что сам он человек весьма некрупный. Рацион он не менял. Все дело в высоких интеллектуальных нагрузках. Прожорливый мозг – обуза в дикой природе. Ведь его надо обеспечивать, искать дополнительную еду. Это на длинной эволюционной дистанции однозначный минус. Если бы у вас вдруг образовалась приличная статья расходов в бюджете, которая не несет никаких очевидных плюсов для вас, первое, что бы вы захотели сделать, – перестать тратить! А ведь преимуществ не дает, по сути, никаких. Это же не клыки и когти, важные для охоты. И не быстрые ноги, чтобы убежать от хищника. И не острый нюх, позволяющий на расстоянии обнаружить добычу. Получается, мозг – это нахлебник. Вы скажете: «Но ведь мозг позволяет нам изобретать оружие, которое куда эффективнее клыков». Да! Но до этого этапа нужно было дорасти. От первой мутации в мозге до изобретения каменного топора прошли миллионы лет естественного отбора. Даже для того, чтобы привязать камень к палке, предкам человека потребовались миллионы лет. Не говоря уж о более совершенном способе борьбы с агрессивной средой за место под солнцем. И все-таки у наших далеких предков произошла мутация в коре головного мозга. И не только произошла, но и закрепилась. Путь оказался сложным. Это сейчас человек разумный – вне конкуренции. В прошлом же было много видов людей и других гоминидов, которые сошли с эволюционной дистанции и вымерли.
В этой части книги мы посмотрим на первые шаги и самые интересные этапы развития человека. Но начнем мы с любопытного факта. В живой природе уже была попытка развития одного умного существа.
Мы привыкли считать человека единственным существом с развитым интеллектом. Но на планете уже были животные, которые в ходе эволюции вполне могли стать главным разумным видом на планете. Эксклюзива на ум у человека на самом деле нет и сейчас. Самосознание есть и у трех видов животных: слонов, дельфинов и обезьян. Именно эти три вида способны распознавать себя в зеркале. Они, возможно, осознают и конечность жизни, у них есть свои похоронные обряды. И не исключено, что спустя десятки миллионов лет какой-то из этих видов разовьет интеллект до уровня современного человека. Да, эволюция закрепляет те качества, которые полезны для выживания. И интеллект явно одно из них. У предков человека когда-то начал развиваться интеллект, и это свойство прочно закрепилось у нашего вида. Но был в истории Земли по крайней мере еще один вид животных, который имел зачатки интеллекта.
Стенонихозавр (он же троодон) был по меркам динозавров средним. В длину он был 2 метра, высотой – 1 метр. Весил троодон 50–60 килограммов. Питался, как и человек, и растительной, и животной пищей. Принадлежал к типу так называемых пернатых динозавров, но в отличие от птиц летать не умел.
Троодон ходил на задних лапах, как и человек. Передние лапы не просто бесполезно свисали, как рудимент, – у троодона были развиты пальцы, и он активно пользовался «руками», в отличие от большинства других динозавров. Некоторые палеонтологи даже считают, что троодон мог использовать камни, как оружие. Главная особенность этого динозавра – хорошо развитый мозг. И, что важно, у троодона было полноценное бинокулярное зрение. То есть троодон, как и человек, мог видеть четкое изображение обоими глазами. В дальнейшем в мозге складывается единая картинка. Бинокулярное зрение есть в той или иной степени у современных животных. В зачатке было оно и у знаменитого доисторического хищника – тираннозавра. Череп троодона, как и у человека, был пропорционально больше, чем у других видов. Объем мозга современного человека составляет 1200–1600 кубических сантиметров. Канадский палеонтолог Дейл Рассел полагает, что если бы троодоны не вымерли, то их объем мозга достиг бы 1100 кубических сантиметров.
Троодоны были социальными животными, что в то время было абсолютно уникально. Они объединялись, чтобы одолеть крупную добычу (вспомните древних людей и пресловутого мамонта). Именно «работа в коллективе» и развитые передние лапы и пальцы стимулировали развитие мозга, уверены палеонтологи.
Просто так коллектив не сложится. Для этого важно чувство иерархии (роли распределены, и все признают вожака) и обмен информацией. Палеонтологи считают, что троодоны имели свой примитивный язык. Появились первые троодоны под конец эпохи динозавров. Поэтому и развиться толком не успели. Их развитие прервал метеорит, который упал на Землю 65 миллионов лет назад и устроил глобальную экологическую катастрофу. Весьма вероятно, что троодоны сейчас имели бы более развитую цивилизацию, чем человек, – ведь у них была фора в десятки миллионов лет. Что ж, эволюция пошла другим путем. И, да простят меня троодоны, это не может не радовать.
Но нам важно использовать этот шанс с пользой. По крайней мере, успеть освоить космос и отразить метеоритные угрозы, чтобы спасти и себя, и жизнь на планете. Возможно, это и есть та высокая миссия, которую нужно выполнить тем видам, которым дарован интеллект. Троодоны не успели, у человека же есть все шансы!
Сахелантроп был первым, с кого началась биологическая история рода людей. Конечно, совсем первой была живая клетка, которая появилась на нашей планете 3,8 миллиарда лет назад. Но в нашем случае речь идет уже о довольно биологически близком к нам живом организме. Сахелантроп чадский (научное название Sahelanthropus tchadensis) – это первый представитель трибы подсемейства гоминины. Жил он 7 миллионов лет назад. Останки найдены в пустыне Джураб на севере Республики Чад (Африка). Сахелантроп принадлежит к человеческой родословной и является первым ее представителем. Анализ останков показал, что сахелантроп уже был прямоходящим. Как ученые это установили?
Главный аргумент в пользу прямохождения – положение большого затылочного отверстия на его черепе. Через это отверстие соединяются мозг головной и спинной. У прямоходящих приматов затылочное отверстие находится в центре основания черепа. У тех, кто ходит на четырех конечностях, – в задней части основания черепа. У сахелантропа были маленькие клыки. Его объем мозга достигал 360 кубических сантиметров. Это примерно уровень современных шимпанзе. Для сравнения: у современного человека объем мозга варьируется в диапазоне 1300–1600 кубических сантиметров. Максимально возможный вес живого сахелантропа, судя по анализу останков, мог достигать 49,4 килограмма. Он был всеядным, но преимущественно питался растительной пищей. Основа рациона: листья, фрукты, семена, коренья, орехи и насекомые.
Справедливости ради, я должен упомянуть и об альтернативной гипотезе происхождения сахелантропа – это так называемая конвергентная эволюция. Это ситуация, когда виды становятся очень близки, похожи друг на друга и живут в одном регионе. Но не являются прямыми родственниками. В таком случае, сахелантроп представляет собой иную ветвь развития, ближе к гориллам. Скепсис и настойчивость в поиске максимально достоверных подтверждений – это важные свойства науки. Но адептов у этой гипотезы намного меньше. География также сходится. Останки найдены относительно близко от Рифтовой долины – места, с которым ученые связывают более позднее и бурное развитие доисторических предков человека. И, вероятнее всего, сахелантроп все-таки был первым в нашей человеческой линии.
Предчеловек – таким термином объединены три вида древних гоминид. Гоминидами называют высших приматов, которые включают человекообразных обезьян и собственно самого человека разумного. Эти «предчеловеки» существовали до австралопитека, который уже появился непосредственно перед человеком.
Первый по хронологии известный науке предчеловек. И второй в линии гоминид после сахелантропа. Жил на территории современной Кении, а первые останки – возраста около 6 миллионов лет. Судя по строению бедра, был частично прямоходящим, примерно, как современные гиббоны. У него до конца не разгибались нижние конечности.
Для науки оррорин сыграл важную роль, объяснив историю эволюции человека. Ранее считалось, что человек эволюционировал в саванне от четвероногих, которые постепенно стали прямоходящими. Для условий саванны это было удобно – видеть далеко поверх высокой травы. Но оррорин был жителем лесов. И использовал четыре конечности, подобно орангутану. То есть цеплялся за ветви всеми четырьмя лапами. И был способен дотянуться до фруктов, расположенных даже далеко на тонких ветвях. Жить он также предпочитал на деревьях, где и строил свои жилища. Оррорин имеет сходства с современным человеком даже больше, чем с австралопитеком. Поэтому, по одной из гипотез, именно он, а не австралопитек, мог стать предком Homo sapiens.
Этот предчеловек жил в период от 4 до 5,8 миллиона лет назад на востоке Африки, включая территории современных Сомали и Эфиопии. Останки ардипитека рамидуса найдены вместе с мушкетерским названием Арамис. Так называется деревня в Эфиопии, которая получила всемирную популярность среди антропологов. Тут найдены останки не только ардипитека, но и 16 древних гоминидов, принадлежащих к разным видам. Чем-то приглянулось древним предкам человека это местечко. Ардипитек мог долгое время без устали висеть на ветках на передних конечностях. И, как и предыдущий предчеловек, тоже предпочитал древесный образ жизни.
Был немного крупнее орроринов, достигая роста 120 сантиметров. Ел травянистые растения, мясо, яйца и фрукты. А вот орехи, клубни и корешки были ему буквально не по зубам. Более мощные челюсти разовьются у его потомка – австралопитека, что позволит лучше адаптироваться к окружающему миру, разнообразив рацион доступной пищей. И расплодиться более активно по всему материку. Ардипитеки отличались пониженной агрессией по сравнению с другими приматами. Столкновения самцов друг с другом были крайне редки. Ученые установили это, изучив клыки. Во-первых, они редуцированы, заметно уступают, например, современным шимпанзе, которые довольно агрессивны по отношению и к другим соплеменникам, и к другим группам. Во-вторых, клыки у самок и самцов ардипитека практически одинаковы по размеру. Для биологии это сигнал, что самцы редко выясняли отношения между собой. Иначе обладатель больших клыков получил бы преимущество в эволюционном отборе. Внешне больше походили на бонобо – карликовых шимпанзе. Но в отличие от последних у ардипитека были гораздо лучше развиты нижние конечности, чтобы ходить по земле. Ученые полагают, что ардипитек ходил по земле на двух ногах, а вот по деревьям передвигался с помощью всех четырех конечностей. В отличие от шимпанзе, ардипитек уже обладал более широкими «вокальными данными». То есть мог произносить больше разнообразных звуков, что улучшало социальные навыки и коммуникацию друг с другом. По числу звуков ученые сравнивают ардипитека с современными младенцами.
Любопытно, что у ардипитека есть уже много общего с человеком, включая социальную психологию и репродуктивные особенности. К примеру, самцы и самки у ардипитека стали более похожими друг на друга, чем у многих других млекопитающих. Появились эти особенности еще до того, как бурно развился их мозг. Уменьшение клыков меняет пропорции лица, что повышает возможность и увеличивает вероятность развития мозга. Мозг у ардипитека по объему достигал 350 кубических сантиметров. Это примерно соответствует современным шимпанзе (которые, впрочем, сами по себе несколько крупнее ардипитека). У современного человека объем мозга в 4–5 раз больше.
Еще один интересный предчеловек, который жил около 3,5 миллиона лет назад. Останки найдены на берегу озера Туркана в Кении (отсюда и его название). Главная уникальность кениантропа – рядом с останками найдены первые каменные орудия, которые использовали предки человека. Им 3,3 миллиона лет! Орудия создавали, выбивая отдельные острые пластины. Заготовку клали на специальную наковальню и били другим камнем до достижения нужного результата. Найденные наковальни были довольно тяжелыми – в среднем весили по 15 килограммов.
Лицо кениантропа было уже более плоским, чем у предыдущих видов. Что делало сходство с австралопитеками, а затем и с человеком более заметным. Объем мозга на 25 % больше, чем у ардипитека, – ближе к 440 кубическим сантиметрам.
Одной из проблем становления древнего человека была агрессивная внешняя среда. Древние предки человека еще не успели изобрести серьезного оружия. Максимум умели бросить камень во врага. А вот когтей, рогов и клыков не отрастили. Кроме традиционных опасных хищников или агрессивных травоядных вроде бегемотов у наших предков были и специфические враги. Давайте посмотрим, кто представлял особую угрозу для древних предков человека миллионы лет назад.
Как вы думаете, какой хищник за всю историю планеты был самым опасным врагом человека? Тираннозавр Рекс? Акула мегалодон? Хоть люди с ними и не пересекались, но эти животные все равно не представляли бы особой угрозы. Потому что находились в другой экологической нише и им не было дела до людей.
Динофелис эволюционировал, чтобы искусно охотиться на одно животное… на человека! Однако он не впечатлял габаритами. Зверь занимал промежуточное положение между леопардом и львом. Вырастал в высоту до 70 сантиметров, весил максимум 100–120 килограммов. Динофелис охотился на диких свиней и антилоп, но не был слишком успешен в этом. Зверь был очень медленным по сравнению с другими кошачьими. Он был вынужден часами маскироваться в высокой траве в ожидании жертвы. И залезал на деревья, откуда набрасывался на животных. Потом он долго прятал свою добычу, потому что крупные хищники легко могли ее отбить. Как правило, прятал в пещерах или на деревьях. Как же этот хищник выживал, если охотиться ему было трудно? Ведь он проигрывал конкуренцию за добычу более успешным хищникам, которых в те времена было предостаточно. Динофелис перепрофилировался. Он научился охотиться на гоминиды – парантропов и австралопитеков. Изучил их повадки и лазал по деревьям, а главное, для атаки на гоминиды ему не нужна была скорость. У динофелиса были очень сильные лапы. Он плотно прижимал животное и наносил раны когтями.
Динофелисы вымерли в начале ледникового периода. В этот момент леса отступали, менялась экосистема. А на открытой местности эти хищники охотились плохо и проиграли конкуренцию другим видам.
Недавно ученые обнаружили, что за детьми древних людей охотились гигантские птицы. В Польше археологи нашли кости ребенка неандертальцев, которым около 115 тысяч лет. Примечательно, что ребенок, видимо, был съеден гигантской птицей. Так называемые птицы ужаса доставляли древним людям немало хлопот, нападая на детей, уверены ученые.
Доктор Анита Щепанек из Ягеллонского университета в Кракове изучила находку, которая ее очень удивила. При ближайшем изучении оказалось, что кости ребенка были переварены крупной птицей. «Анализ костей показывает, что они прошли по пищеварительной системе птицы. Поэтому и структура получилась пористой, а сами кости мягкими», – пояснил профессор Института археологии Ягеллонского университета Павел Вальде-Новак. Птица могла напасть и проглотить маленького ребенка. В этих краях жило много неандертальцев, они облюбовали местные пещеры. Неподалеку найдены не только останки, но и каменные орудия древних людей.
Ученые полагают, что на ребенка напала гигантская птица ужаса. Так называют вымерших птиц семейства фороракосовых – древних предков журавлей. В среднем эти птицы вырастали до 1,5 метра, а вес достигал 50–60 килограммов. А самый крупный представитель семейства – келенкен – был ростом 3 метра. Почти в два раза больше человека!
Птицы ужаса поднялись на вершину пищевой цепочки через 3 миллиона лет после вымирания динозавров. В то время хищные млекопитающие были мелкими и не могли составить им достойную конкуренцию. Вместо крыльев у них были крючкообразные конечности. Летать птицы ужаса не умели, но разгонялись до 70 километров в час. Охотились на травоядных млекопитающих, нанося оглушающие удары большим клювом. Голос, по результатам анализа голосовой системы, был похож на рычание хищника больше, чем на клекот современных птиц. Несмотря на большие размеры, птицы ужаса не могли питаться крупными животными – для этого им не хватало силы укуса. Но отбиться клювом могли от любого современного им хищника. Взрослых людей они боялись, так как пара-тройка охотников с оружием легко справлялись даже с гигантскими особями. А вот на детей они спокойно нападали.
Птицы ужаса стали быстро вымирать миллион лет назад, а древние люди ускорили этот процесс. Проблема та же, что и у многих крупных животных – медленно размножаются и увеличивают популяцию. А яйца птиц ужаса были любимым лакомством средних хищников и людей.
Австралопитеки – наиболее вероятные кандидаты в предки людей. Появились они 4,2 миллиона лет назад. Австралопитеки к Австралии имеют только лингвистическое отношение. От латинского слова australis, что означает «южный». Жили они на территории современной Африки к югу от Сахары. Австралопитеки сыграли важнейшую роль в эволюции человека. Вероятнее всего, именно от них, через несколько видов, появился человек разумный.
Они были прямоходящими и имели близкие к человеческим черты строения черепа. Много общего и внешне. Челюсти австралопитека уже более слабые, чем у большинства приматов. Нет крупных явных клыков и всего 32 зуба, как у современных людей. А у кисти – развитый большой палец. По пропорциям тела австралопитеки были максимально близки к обезьянам бонобо – карликовым шимпанзе.
Австралопитеки обладали набором специфичных белков, которые кодировали ген SRGAP2. Именно этот ген отвечает за длину и активность нейронов в мозге. Он отвечает за развитие синапсов – мест, где два нейрона вступают в контакт. Именно соединение нейронов и влияет на формирование памяти. С помощью нейронных связей мы запоминаем информацию. Этот ген принципиально отличает нас от других приматов. Что еще раз подтверждает наше родство с австралопитеками. Изменения в геноме спровоцировали развитие мозга. Однако объем мозга австралопитека составлял всего 35 % от мозга современного человека. Это больше, чем у близкого к современному человеку шимпанзе. Этой «трети мозга» вполне хватило, чтобы за миллионы лет совершить переход, научившись пользоваться предметами.
Австралопитеки со временем научились пользоваться камнями и палками. Сначала они начали использовать каменные ножи, чтобы вырезать куски мяса из туши. Затем поняли, как использовать острые осколки костей и камней как оружие. А со временем стали самостоятельно делать костяные и деревянные копья.
Самцы и самки сильно отличались по телосложению. Современные мужчины тоже крупнее женщин. Если в среднем по миру, то по росту – на 6–10 %, по весу – на 15 %. Но у австралопитеков разница достигала 50 %! А в весе и того больше. Представьте, если бы среднестатистический мужчина был в полтора раза выше женщины! Самцы объединялись между собой и сотрудничали. Охотились, чтобы добыть пищу, и охраняли место обитания. Самки были почти беззащитны, тем более что детенышей они носили на руках и отбиваться от врагов не могли. Так укреплялись социальные взаимоотношения. Если же самец не хотел быть частью социума и защищать своих детей, то и вероятность продолжить свой геном у него была ниже. И в эволюции такая социализация стала закрепляться.
Довольно интересное поведение демонстрировали самки. После рождения детенышей они их вскармливали. А после того, как те достигали полового созревания, самки уходили в другие группы австралопитеков. Стабильно в племени оставались только самцы. Так австралопитеки достигали разнообразия генома, не зацикливаясь внутри одной группы. Непонятно только, как они пришли к такому способу. Вряд ли у них было собрание, главной целью которого было выяснить: Как нам лучше всего разнообразить свой геном? А давайте отправим всех наших самок жить в другое племя!
Австралопитеки встали с четырех лап и стали прямоходящими. Как им это удалось, ведь подобное в природе требует серьезных изменений в образе жизни? Основная гипотеза – так удобнее было смотреть поверх высоких трав саванны. Ведь предки австралопитеков предпочитали древесный образ жизни и вышли из тропических лесов. Там прямохождение было не нужно. В саванне же, если ты смотришь поверх травы, то можешь разглядеть как приближение потенциального хищника, так и далеко растущее дерево с фруктами.
Прямохождение освободило руки. Австралопитеки смогли активно использовать предметы, а также ходить с ними, держа в ладонях. Обычные же обезьяны, умеющие создавать предметы (например, шимпанзе), манипулируют ими сидя. Потому и ограничены в действиях и, соответственно, сложности предметов. И еще один важный аспект прямохождения – малышей можно было переносить на руках. Это стимулировало миграции. Такие изменения во многом были обусловлены окружающей средой, которая сильно изменилась по сравнению с 15 миллионами лет назад. Тектонические изменения привели к тому, что большая часть Африки стала превращаться в саванну. Изменения рельефа привели к тому, что влажные воздушные массы были заблокированы, и на континенте стало суше. На востоке Африки бурно растущие джунгли стали исчезать, уступив место саваннам с редкими деревьями. Поэтому прямохождение и дало преимущество австралопитекам. Пришлось адаптироваться, чтобы эффективнее выживать в новых условиях. В западной же части Африки тропические леса еще оставались. Там, соответственно, и уцелело все многообразие видов обезьян – шимпанзе, бонобо, гориллы и т. п. Им не было нужды адаптироваться к новым условиям.
По анализу зубов ученые довольно точно могут воссоздать рацион древних австралопитеков. Основной рацион – листья, фрукты, клубни и семена. Орехи и коренья тоже встречались, но в меньшей степени. Австралопитеки предпочитали более мягкую пищу, чем их предки. Потому и зубная эмаль была более тонкой, почти как у современных людей. Мясо в рационе также присутствовало как источник белка. Чаще всего это были небольшие ящерицы. На более крупную добычу, которая может дать сдачи, австралопитеки стали охотиться позднее, когда расширили свой оружейный арсенал. Вместе с мясной пищей стал активнее увеличиваться мозг.
Жилища австралопитеки не строили, предпочитали создавать что-то типа гнезд на деревьях, где и укрывались. Средняя продолжительность жизни австралопитека не превышала 20 лет. Чаще всего смерть была насильственной – от врагов. Хищники, а также агрессивные виды травоядных рано или поздно переходили им дорогу, отправляя в мир иной. Если же удавалось дожить до счастливой старости, то кончина наступала в 40 лет.
Австралопитеки вымерли около 2 миллионов лет назад. Они заложили основы, от которых и пошел род людей. Появилось несколько видов древних людей. Начался бурный рост размеров головного мозга, что со временем и привело к появлению около 300 тысяч лет назад человека разумного. Давайте посмотрим на некоторые из видов людей, которые возникли в период между австралопитеками и человеком разумным.
У людей было много видов, до наших дней дожил только один – современный человек разумный. Много ветвей человечества оказались тупиковыми и вымерли в результате природных катаклизмов, войн и эволюции. В этой главе мы остановимся на семи интересных представителях людского рода, ведущих свою историю свыше 2 миллионов лет.
Человек умелый – первый представитель рода людей (или, по-научному, Homo). Их останков сохранилось не очень много, жили они более 2 миллионов лет назад. Ростом они были 1,2 метра, вес – 50 килограммов. Объем мозга уже был внушителен по сравнению с обычными предками приматов – 650 граммов. Для сравнения: у современных людей мозг весит 1,1–2 килограмма.
Количество перешло в качество. Именно человек умелый первым научился использовать природные материалы для создания инструментов. Они использовали обычную гальку, обрабатывая и адаптируя под свои нужды.
Этот вид людей – параллельная ветвь с человеком умелым. Ученые до конца не понимают, от какой из этих ветвей произошли современные люди. Человек рудольфский довольно массивный – представители вида достигали 1,8 метра, а мозг их был относительно невелик.
Встречайте – вот он, первый настоящий предок современного человека! Появился 1,8 миллиона лет назад и начал обживать планету. Останки его находят от Африки до Сибири. Внешне выглядит точь-в-точь как какой-нибудь гопник из Бутова в 90-е – во времена моей юности.
Человек прямоходящий – ходил, как следует из названия, прямо, гордо расправив плечи. А вот ростом не вышел – самые крупные представители едва дотягивали до полутора метров. Жизнь их была не очень веселая и напоминала будни любого дикого животного – каждый новый день начинался с поиска пропитания. И обычно это были отнюдь не мамонты, а мелкие грызуны и фрукты. В дальнейшем наши предки стали объединяться в большие группы, вместе жить и охотиться. И большой толпой им удавалось ловить крупных животных. Тогда же люди научились находить и использовать целебные травы.
У этого вида людей впервые появляются зачатки общества и первая мораль. Потребность в них как раз и возникла, когда люди стали объединяться в группы. Участники группы враждовали между собой, и для решения споров появлялись вожаки, которые контролировали исполнение ключевых правил. Эти люди придумали каменное оружие, стали использовать шкуры в качестве одежды и научились готовить мясо на огне.
Этот карликовый вид людей получил название «хоббиты» – по аналогии с человекоподобными низкорослыми существами из книг Толкина. Жили на территории современной Индонезии 60–100 тысяч лет назад. Рост этих людей не превышал 110 сантиметров. Из орудий активно использовали каменные молотки. В одной из пещер археологи раскопали 11 тысяч древних молотков – целый арсенал, накопленный за тысячи лет! Это пока гипотетический вид – ученые не знают, реально ли это полноценный вид людей или просто отклонения уже известных видов.
Первый европеец приветствует вас! Это – первые европейцы, заселявшие Европу 700–300 тысяч лет назад. Физически был по всем параметрам средним: рост не превышал 1,5 метра. Считается предком неандертальцев. В отличие от хоббитов с молотками, первые европейцы использовали копья. Предпочитали мясную пищу, причем охотились на крупных животных. Интересно, что этот вид людей не признавал огня – мясо ели сырым.
Это уже довольно близкая к нам ветвь людей. Существовал наряду с неандертальцами и с нашими непосредственными предками – кроманьонцами. Денисовский человек населял алтайские пещеры. Сейчас они считаются сестринским видом для неандертальцев. Воссоздать точный облик денисовского человека практически невозможно – осталось мало генетического материала. Про внешность денисовцев известно лишь, что они были темнокожие, кареглазые и темноволосые. А вот украшений и инструментов от них осталось довольно много. Денисовцы делали много разнообразных украшений из красивых камней, когтей птиц и ракушек.
Наряду с нашими предками кроманьонцами неандертальцы господствовали на Земле в период 300–40 тысячелетия до нашей эры. Особенно много их было в северном полушарии. Неандертальцы уже довольно продвинутая ветвь людей. Строили дома, делили их на комнаты. Активно использовали камень, делая из него различное оружие и инструменты.
Средний рост неандертальцев – 165 сантиметров, физически очень крепкие – мышечной массы на 40 % больше, чем у наших предков кроманьонцев! Редко объединялись в большие племена, предпочитая жить небольшими группами. За что и поплатились – они уступали в сражениях более слабым, но социально активным кроманьонцам.
Остается загадкой, куда они исчезли, – у ученых нет единого объяснения. Считается, что они могли проиграть войну с кроманьонцами или вымерли в результате природных катаклизмов. Весьма вероятно, что неандертальцы не смогли приспособиться к изменению климата. Ледниковый период потребовал более высоких технологий – теплых жилищ, одежды, костров. Все это в той или иной степени у неандертальцев было, но в зачаточном состоянии.
Человек разумный появился более 200 тысяч лет назад в Африке. Сейчас есть несколько кандидатов на роль первой родины Homo sapiens. Вероятнее всего, первые люди появились неподалеку от Эфиопии. Второй возможный вариант – немного южнее, в Ботсване.
Постепенно человек обжил южную половину Африки. Но вот прорваться в другие регионы ему было трудно. На западе, востоке и юге – бескрайний океан. А на севере – непроходимые пустыни. И все-таки стремление человека изучать мир, осваивать новые земли пересилило опасности. Человек пробился в Азию, Европу и даже в Австралию и Америку. На этой карте хорошо виден маршрут миграции человека с датировками, где цифры означают тысячу лет.
Обратите внимание – Америку человек покорил через Берингов перешеек, тот самый, через который шла активная миграция из Евразии в Америку и обратно многих представителей фауны. В Австралию человек попал 65 тысяч лет назад. А в расположенную относительно неподалеку Новую Зеландию – чуть больше тысячи лет назад. Это и объясняет такую внешнюю разницу между местными аборигенами. Коренные австралийцы – темные, а жители Новой Зеландии – маори – светлые, так как являются потомками выходцев из Индонезии.
Все представители человека разумного очень похожи друг на друга. Поэтому однозначно мы, люди, как вид абсолютно одинаковы. Отличия в геноме минимальны. И при этом все мы разные! Это удивительный парадокс! Давайте посмотрим на различные расы и интересные особенности, которые они получили в ходе эволюции в зависимости от окружающих условий.
Летом мы предпочитаем одеваться в белое. Все просто, ведь в черном будет жарче! Черный цвет поглощает свет и тепло. Однако парадокс: если черный цвет так хорошо поглощает солнечные лучи, то почему в ходе эволюции у жителей Африки кожа сделалась не светлой, чтобы отражать свет, а черной, чтобы поглощать?!
Первые Homo sapiens были темнокожими и появились в Африке около 300 тысяч лет назад. Если бы наука начала XX века это знала, возможно, не появились бы расовые теории о первой расе белых ариев с последующей страшной войной. Темная кожа помогла кроманьонцам выжить и впоследствии заселить другие континенты. Но так было не всегда.
Изначально первые виды гоминидов, появившиеся в Африке, могли иметь светлую кожу. Когда они скрывались в тропических лесах, цвет кожи особого значения не имел. Здесь важнее развить механизм потоотделения и избавиться от лишних волос, чтобы охлаждалось тело. Кроманьонцы, которые стали осваивать Европу, со временем светлели. Из джунглей лишенные защитного волосяного покрова кроманьонцы стали распространяться в саваннах. И оказалось, что светлая кожа не имеет достаточной защиты от вредного ультрафиолета. Чем темнее кожа, тем больше в ней меланина. Он, в свою очередь, защищает в организме запасы фолиевой кислоты (витамина В9), которая сохраняет ДНК от повреждений. Поэтому темная кожа защищает от разрушительного ультрафиолета и связанной с ним онкологии.
Даже в наши дни организм человека пытается защищаться от воздействия солнечных лучей, вырабатывая меланин. И кожа начинает темнеть, чтобы хоть как-то спасти ДНК от разрушительного воздействия ультрафиолета. Жители Африки сотни тысяч лет жили под воздействием агрессивного солнца. И то, что раньше было лишь ситуативной реакцией (выработка меланина, загар) закрепилось в эволюции как перманентное состояние. Потому что люди с темной кожей демонстрировали лучшие показатели выживаемости.
Что же касается жары – тело человека стало эволюционировать для борьбы с ней другим способом. С помощью увеличения числа потовых желез. У ранних предков человека потовые железы располагались в основном на ладонях. У кроманьонцев – уже по всему телу, как и у нас.
Если темная кожа такая выгодная, то почему в Северном полушарии люди стремительно стали светлеть? Оказалось, что в краях, где солнечный свет не такой активный, у темнокожих возникает острый дефицит витамина D. Особенно остро он ощущается зимой. И это приводит к спектру опасных проблем: от рахита и падения иммунитета до сердечно-сосудистых заболеваний. Добавим к этому, что в Северном полушарии много лесов. Получается, что иметь темную кожу здесь становится не так выгодно. И в ходе эволюции закрепился ген светлой кожи.
Почему коренные американцы, которые жили примерно в тех же широтах, что и европейцы, не получили в ходе эволюции белую кожу? Есть три объяснения этого феномена.
В Европе рано занялись сельским хозяйством. В учебниках нам говорят, что это экономический прорыв, новый этап развития общества! Конечно, а что им еще говорить, раз европейцы – доминирующая раса, а победителей, как известно, не судят.
Но довольно лирики. Пшеница и правда помогла развитию цивилизации. Но ударила по конкретным индивидуумам. Рацион оскудел! Когда ученые на раскопках узнают, чем питались древние люди, разнообразие качественной еды поражает. Баранина, оленина, рыба, орехи, различные травы. Прошли годы, европейцы освоили сельское хозяйство. И с тех пор крестьяне стали есть мясо (куриное в основном) только по большим праздникам! Это продолжалось практически до начала XX века. Это приводит к дефициту витамина D. Мы получаем витамин D либо от солнечных лучей, либо от животной пищи. В растительной его количество минимально. Поэтому в рационе индейцев, которые вели образ жизни охотников-собирателей, витамина D хватало с избытком. Даже если они жили в регионе, где получали мало солнечных лучей. Вторая теория, почему индейцы не стали белыми, не лишена изящества.
Скандинавы в ходе естественного отбора все-таки стали обладателями совсем светлой кожи. Хоть они и ели больше мяса и рыбы, чем другие европейцы, но солнца им не хватало категорически. Скандинавы же оказали огромное влияние на генофонд всей Европы. Они вели завоевательные войны в Англии и Франции. Охотно сближались с немецкими соседями, да и в России бывали. В общем, именно викинги окончательно обелили и без того белокожих европейцев.
Викинги были в Европе, но их не было в Америке. Не считая, конечно, экспедиции Лейфа Эриксона. Но тогда викинги никого в Америке не завоевывали. Просто перезимовали и вернулись назад в Гренландию. Теория интересная, но на полноценное объяснение не тянет. Все-таки белеть остальные европейцы начали раньше, а викинги лишь выступили генетическим катализатором.
Цвет кожи генетически наследуется. Конечно, генофонд образовывался под влиянием естественных факторов, но это заняло явно не 10 тысяч лет, а гораздо больше. Нужно посмотреть на предков индейцев. Согласно анализу ДНК, индейцы – потомки жителей Сибири и Алтая. Именно отсюда мигранты перешли по суше в Аляску – тогда еще там был тонкий перешеек. И эта ДНК влияла на цвет кожи индейцев. Европейская ДНК совсем другая. Справедливости ради надо сказать, что индейцы в основном жили в широтах более южных, чем большинство европейцев.
Персонажи книг и фильмов – это чаще всего северные индейцы, поэтому они нам и запомнились. Но основная часть индейцев жила южнее современного Сиэтла. А Сиэтл по широте примерно как Париж. Многочисленные индейцы с территории современной Мексики так вообще жили на широте Африки. Многие индейцы с канадских территорий тоже постепенно бледнели.
По-научному эта специфика называется эпикантус. Так называемая монгольская складка, которая прикрывает слезный бугорок. Это характерный признак представителей монголоидной расы. Стопроцентного объяснения этому нет. Но есть интересные гипотезы. Первая гласит, что узкие глаза – это защита от пыли и солнечной радиации. Похожая на эпикантус складка есть и у бушменов из пустынь в Южной Африке. Она образовалась для защиты глаз от песка.
Зимой защита нужна вдвойне, ведь вокруг снег и глаза слепит. Такова специфика суровых зим в степях Монголии, откуда пошел и закрепился этот ген. Но у этой теории много противников, которые считают, что идея притянута за уши. Дело в том, что у китайцев и жителей субтропиков в Азии суровых условий не было. А у них тоже образовался и закрепился этот «ген узких глаз». Да и у большинства жителей пустынь, кроме бушменов, форма глаз не изменилась.
Сейчас большинство ученых придерживаются версии, что узкие глаза – это случайная мутация, которая закрепилась у азиатов за счет бурного роста населения. Есть аналогичные примеры, когда случайная особенность, которая возникла в малой популяции, потом стала распространяться по всему миру. Это связано не с тем, что эта особенность полезна, а с тем, что малая популяция начала активно расселяться, осваивать новые территории. Она не вредит и не помогает развитию расы. Просто таковы эволюционные причуды природы!
Современные биологи считают, что Homo sapiens произошел из Африки. Примерно 40 тысяч лет назад человек начал активно расселяться по Европе и Азии. И так обжил эти территории, что именно они стали главным плацдармом, где вершилась история человечества.
Сейчас в Северном полушарии проживает 90 % населения, а на другой, южной половине планеты – всего 10 %. У этого явления явно должны быть серьезные фундаментальные причины! Давайте в них разберемся.
Давайте совместим на одной карте природные зоны и плотность населения. На этой карте экватор помечен толстой красной линией. Шестьдесят семь процентов суши на нашей планете находится к северу от экватора. Это уже дает приличное преимущество в территории. Даже при равномерном распределении в Северном полушарии людей жило бы больше. Но 67 % и 90 % – это очень большая разница! Давайте искать, за счет чего возник отрыв еще в 23 процентных пункта.
Ярко-желтые зоны – это засушливые земли и пустыни. Здесь минимум осадков, и жить здесь крайне некомфортно. Фиолетовые зоны – это тундра. Тут тоже ничего съедобного не растет. Конечно, выживать в этих землях можно (есть же Норильск), но довольно трудно. Поэтому плотность населения в этих зонах минимальна.
Теперь посмотрите на плотность населения от красного и коричневого к бежевому. Бежевые зоны – это леса (как наша тайга), засушливые степи, высокогорные районы и джунгли. В этих прекрасных местах когда-то появились люди. А теперь они здесь не хотят жить. Обратите внимание, что основной фактор, влияющий на плотность населения – это доступ к воде.
Подавляющее большинство живет либо в пределах нескольких сотен километров от побережья и крупных рек, либо там, где идут тропические ливни. Таких территорий в Южном полушарии пропорционально меньше. Особняком стоит Амазонка. Воды там много, но непроходимые джунгли слабо подходят для обживания. Австралию рассматривать не будем. Это на протяжении долгой истории в основном пустыня. И тут всегда было мало людей. И будет мало, покуда не уйдет пустыня.
Рост населения здесь постоянно сдерживался тремя факторами:
• Рабовладение. Рабов покупали здесь, а поставляли этих рабов свои же люди – африканцы, желающие подзаработать.
• Тропические болезни повлияли на особенности питания. У большинства людей к ним постепенно вырабатывался иммунитет. А вот у скота нет. Малярия сдерживала распространение скота, и люди надолго зависли в стадии охотников и собирателей.
• Сельское хозяйство. Культуры, которые выращивали севернее, не подходили для климата Южной Африки.
Когда-то по плотности населения она не уступала Европе. Но в период колонизации большая часть местного населения погибла. И Южная Америка была отброшена на несколько веков назад. А другие факторы (расстояние, политическая нестабильность) сделали Южную Америку менее привлекательным местом для иммигрантов, чем США.
Сейчас, когда ресурсная проблема в питании во многом устранена, именно социальный фактор демографы называют одним из основных. В страны Северного полушария иммигрировать выгоднее, чем в страны Южного. Тут спокойствие и политическая стабильность. А мигранты с семьями не хотят рисковать жизнью – своей и своих детей. Древние люди сильно зависели от географии. Хочу рассказать об одном наглядном примере.
Еще буквально 8200 лет Великобритания была связана с материковой Европой. Здесь раскинулись благодатные земли, которые считались райскими для охотников и собирателей. Но цунами в одночасье уничтожило Доггерленд, породив гуманитарную катастрофу на территории современной Европы.
Доггерленд – это земли, которыми современная Великобритания раньше была связана с материковой Европой. Кроме перешейка, который был на месте пролива Ла-Манш, Великобритания была связана с Нидерландами и Данией. А период расцвета этих территорий, когда здесь был приятный климат и Доггерленд заселили люди, был 20 тысяч лет назад. Открыли эту землю случайно. В 30-е годы прошлого века рыболовное судно выловило в море древний олений рог. Тогда это сочли не более чем курьезом, и археологи вернулись к этому вопросу лишь в 90-е. И не зря! Дальнейшие исследования показали, что на дне есть останки мамонтов, других сухопутных животных и… человека!
В береговом рельефе Доггерленда было много заливов и лиманов, где удобно ловить рыбу. Из растительности – дубовые рощи и плодовые деревья. На болотистые луга приходили пастись олени и прочая дичь. «Это был рай для охотников и собирателей», – говорит английский археолог Винсент Гэффни. 8200 лет назад в этих краях произошла природная катастрофа. И именно она погубила Доггерленд, считает английский геофизик Бернард Веннингер. В Норвегии произошел гигантский оползень. Объем ледника – 3500 квадратных километров, и все это быстро ушло в воду. Чтобы вы понимали масштаб катастрофы – если бы такое произошло в наши дни, то затопило бы Исландию на глубину 30 метров. Оползень привел к цунами, которое прошлось по европейскому побережью. Высота цунами – свыше 20 метров (7–8-этажный дом), а масштаб был огромным – в Шотландии, например, найдены его следы на суше – в 80 километрах от берега! В результате катастрофы резко поднялся уровень воды, Доггерленд затопило, а Великобритания оказалась отрезанной от Европы. С этого же момента начался период глобального похолодания, из-за которого освоение Европы людьми замедлилось на несколько сотен лет. Вторая версия гибели Доггерленда более мягкая – его затопило постепенно. Возможно, истина посередине – сперва землю накрыло цунами, а потом окончательно залило водой. Люди покидали прибрежные территории, которые постепенно затоплялись. Археологи воссоздали эту печальную картину. Скорее всего, беженцы, оглядываясь, видели печально торчащие дубы-исполины посреди морской глади. И с грустью уходили с территорий, на которых их предки жили тысячи лет.
Катастрофа повлияла не только на географию и климат, но и на социум. В этот период археологи по всей Европе находят захоронения, где у останков явно видны следы насильственной смерти. Больше всего таких находок на территории современных Великобритании и Франции. Их и связывают с затоплением Доггерленда. Жители затопленных земель углубились внутрь материковой Европы. И здесь начались жестокие схватки с местными племенами.
Тридцать тысяч лет назад на территории Владимирской, Московской и прилегающих к ним областей жили совсем другие люди. Они не делились на нации, не ругали «понаехавших», а просто осваивали новые территории. Давайте посмотрим, кем же были самые первые люди, населявшие Центральную Россию, останки которых удалось хорошо идентифицировать.
Сунгирь – так называется древняя стоянка времен верхнего палеолита, которую нашли во Владимире. Сунгирь много рассказала о наших предках, которые жили тут задолго до разделения людей на национальности и тем более государства. Раскопали стоянку совершено случайно в 50-х годах прошлого века, во время строительства кирпичного завода. Экскаватор наткнулся на необычные кости. Археологи приехали на место и определили, что это кости мамонта. Но это оказалось лишь вершиной айсберга – самое интересное было глубже.
Под четырехметровым слоем глины археологи нашли прекрасно сохранившуюся стоянку древних людей. По которой ученые смогли восстановить быт тех, кто населял эти территории 30 тысяч лет назад. Это была так называемая Последняя ледниковая эпоха. Ледник отступал, и люди двигались вслед за ним, осваивая открывающуюся территорию. Генетически это кроманьонцы, то есть наши с вами предки Homo sapiens. Из современных народов максимально были близки алтайцам и эскимосам. Их гаплогруппа – C1a2. Сейчас представителей этой ветки можно обнаружить в Монголии, на Дальнем Востоке России и, как ни странно, в Австралии. Получается, это были одни из первых поселенцев Центральной России. Как причудливо распределяется география народов, если посмотреть в прошлое. Все национальные вопросы сразу начинают выглядеть абсурдно. У них обнаружена интересная особенность организма. Костный мозг выше нормы. Это означает повышенную функцию кроветворения. Очень важное свойство для выживания в суровом климате. Всего в популяции было от 200 до 500 человек. Стоянка была базовой. Из нее люди регулярно делали длительные рейды на десятки и даже сотни километров, но затем возвращались. Поэтому и дома здесь строились на долгий срок.
Самым интересным оказались останки мужчины возраста 40–50 лет и двоих детей 10–14 лет. Мужчина – крупный, высокий. Вообще, средний рост в этой популяции – 178 сантиметров, что выше среднего роста современных мужчин.
Старший ребенок – абсолютно нормальный, а вот у младшего есть странные искривления костей бедра и одна рука больше другой. Ученые полагают, что это – следствие болезни. Но он был полноправным членом общества и явно ходил на охоту вместе с другими, о чем свидетельствует хорошо развитая правая рука. Самое удивительное – их одежды были богато украшены, всего 80 тысяч украшений. В основном это бусины правильной формы из костей мамонта. А также браслеты, зубы песца и оружие. Самое крупное – копье длиной 2,4 метра. Смерть была насильственного характера. На останках – характерные отметины. Причем явно от колющего оружия.
Как же сочетается насильственная гибель и богатое убранство, с которым провожали погибших в последний путь? Ученые полагают, что это могло случиться в результате внутригруппового конфликта. Это явно не просто братская могила. Погибших хоронили с почестями. Причем часть украшений была вырезана специально для погребения. Там наряду с красивыми идеальными бусинами есть и корявые изделия. Ученые полагают, что украшения делали всем племенем и корявые вырезал ребенок. Существует гипотеза, что это могло быть и жертвоприношением, чтобы уберечь от какой-то беды. Такую гипотезу с радостью подхватывают западные СМИ. Регулярно в европейских источниках натыкаюсь на публикации о том, какие дикие люди жили на территории России. Как будто в иных краях было иначе, а в русской земле дух прямо толкает людей на насилие и дикие нравы.
Логичный вопрос: как по скелету можно определить, что входило в рацион его обладателя? Ведь прошло 30 тысяч лет, никаких тканей не осталось. Оказывается, можно. По разнице в изотопах азота. Мужчина и младший мальчик питались очень хорошо. У них отсутствуют следы голода, а рацион богат мясной пищей. А вот средний мальчик в основном питался растительной пищей, изредка разбавляя ее рыбой и насекомыми. Как же так получилось, что люди из одного поселения питались настолько по-разному? Ученые полагают, что мужчина и младший мальчик принадлежали к особой социальной группе, которой полагалось такое меню.
А вот это, пожалуй, самая интересная загадка. По технологии изготовления предметов и по остальным критериям их нельзя причислить ни к одной из известных нам древних культур.
Например, у них сильны признаки ориньякской культуры. Ее представители изготавливали специфические кремнёвые пластины с ретушью и выемками. А также строили многолетние дома и хорошо рисовали. Эта культура была развита у древних людей на территории… современной Франции! Но кроме сходства с «французами» у них много признаков древних культур позднего палеолита с Русской равнины и из Моравии. Например, на знаменитых Костенковских стоянках изготавливали фигурки людей. А люди из Сунгири использовали те же технологии вырезания фигурок, только делали зверей. Из костей мамонта есть длинные прямые предметы. Значит, сунгирцы умели размягчать и выпрямлять кость мамонта. Редкая технология, которую потом смогли воспроизвести только древние греки со слоновьими бивнями.
Особый интерес представляет костяная лошадка с изображения выше. В древности лошадка была ярко-красного цвета. Точки с обеих сторон кратны цифре 5. Таким образом, жители были знакомы с пятеричной системой счета и активно ее использовали.
Как вы думаете, что на самом деле ели древние люди? Популярный стереотип: фрукты и мамонтов. Но зачем гадать и следовать стереотипам, если есть находки, которые могут многое рассказать о рационе древнего человека. Это зубы, по качеству которых можно представить и рацион. И находка в альпийских льдах останков с хорошо сохранившимся содержимым желудка. Плюс в костях накапливаются микроэлементы, свойственные тому или иному виду пищи. Так что описать рацион древнего человека с точки зрения современной науки можно довольно точно. Разумеется, ели они то, что было под рукой. Ведь сельское хозяйство появилось только около 12 тысяч лет назад. Поэтому географически рацион мог сильно отличаться. Обезьяноподобные предки питались в основном листьями, корнями и фруктами. Последние найти было не так просто, да и росли они не везде.
Мясо было редкостью, его обезьяноподобные предки и не ели. А нехватку белка компенсировали насекомыми. Древние же люди научились делать оружие и добывать мясо. Древний человек уже был полностью всеядным – никакого вегетарианства не было и в помине. Те из них, кто расселился из Африки по всему миру, были большими поклонниками животного белка. Homo sapiens коренья практически не ел, как и другую слишком твердую растительную пищу. Поэтому и челюсти у него не такие мощные, как у обезьян.
В Альпах ученые нашли хорошо сохранившееся тело человека, который жил 5 тысяч лет назад. Содержимое его желудка удалось детально изучить. Его прозвали «человек изо льда» и дали имя Этци, по месту в Италии, где он был найден. Оказалось, что на свой последний ужин Этци съел мясо горного козла. Причем довольно жирный кусок. Также съел кусок оленины. Закусил это дикой пшеницей и папоротником. Последний он, скорее всего, использовал в медицинских целях, например, для борьбы с паразитами.
Мясо было приготовлено на огне. И вообще его рацион в течение жизни был довольно сбалансированным. Ученые обнаружили следы всех ключевых полезных элементов, включая железо, кальций и магний. Ужин был действительно последним. После этого Этци погиб, вероятно, насильственной смертью. В битве либо со зверем, либо с другими людьми.
Иногда в зависимости от места обитания человеку приходилось сильно менять рацион. О двух таких случаях и расскажу в этой главе.
Прибрежное собирательство. Интересный феномен. Из океана на берег выбрасывается много морепродуктов. И древние люди, еще не умея рыбачить на лодках, все это подбирали, готовили и ели. Прибрежные жители сыграли огромную роль в освоении древним человеком всей планеты. В дальнейшем эти прибрежные популяции научились строить каноэ и на них совершили экспансию на острова и другие материки.
Эскимосы. Их организм прекрасно адаптирован к употреблению жирной пищи. У них нет благодаря этому многих проблем, таких, например, как ранний атеросклероз. Конечно, существуют диеты типа кето, на которых человек ест пищу без углеводов. Но подобные рационы не рекомендуются обычным людям на постоянной основе. Эскимосы же адаптированы для них идеально. В целом рацион древних людей был довольно здоровым и полезным.
Это привычное нам действие таит в себе парадокс. Ведь, казалось бы, размахивание руками – пустая трата энергии. Зачем ее тратить просто так? В природе подобное не поощряется, и такое поведение вряд ли закрепилось бы у целого вида.
Оказалось, что это свойство выработалось у нас в ходе эволюции не случайно. Размахивание руками дает определенные физиологические преимущества человеку. Давайте разберем этот механизм поподробнее. Помните, у Лермонтова – Печорин не размахивал руками при ходьбе, и это считалось важным отличительным признаком, говорившим о скрытности характера. Отчасти это так, ведь не махать руками при ходьбе требует… дополнительной энергии! А скрытный человек внутренне напряжен и часто делает энергонеэффективные движения.
Инженеры и биологи из университета Мичигана решили разобраться в механике этого процесса. Они изучили потребление кислорода и выработку СО2 людьми во время различных положений и движений рук при ходьбе.
Взяли четыре схемы:
1) ходьба с параллельными махами руками и ногами;
2) руки прижаты и не двигаются;
3) руки привязаны и не шевелятся вообще;
4) нормальная походка (руки движутся противоположно ногам).
Результат оказался удивительным! Потребление кислорода (а значит, и расход энергии) было самым низким при обычной ходьбе.
Конечно, движение рук потребляет энергию, но очень мало. Зато раскачивание рук асинхронно позволяет эффективно смещать центр тяжести ближе к середине тела. В результате мышцы ног меньше нагружаются и требуют меньше энергии. Худший же вариант с точки зрения расхода энергии – это размахивание руками синхронно движению ног. Так что правильно это делать – асинхронно. Как практически все мы с детства и делаем.
Современному человеку не так уж много лет. Как мы помним, появились Homo sapiens примерно 200 тысяч лет назад. За это – весьма недолгое по меркам Земли – время человек сумел обжить всю планету. Человечество поделилось на расы и национальности. Примерно 7 тысяч лет назад в Месопотамии появились первые цивилизации. Наша жизнь сильно изменилась. Но изменился ли человек как биологический вид? Произошли ли хоть какие-то эволюционные изменения за последние 1000 лет?
Начну с того, что 1000 лет для эволюции человека – это очень мало. Это всего около 40 поколений – мало, чтобы всерьез повлиять на геном. И все-таки наш образ жизни значительно изменился. Поэтому появился ряд небольших, но интересных эволюционных изменений. Давайте разберем их подробнее.
Почему это происходит? В древности человеку нужна была мощная челюсть. Попробуй, погрызи орехи, корешки и сырое мясо! Раньше верхние и нижние зубы соприкасались. Сейчас у большинства людей верхние зубы выступают над нижними.
Раньше человек впивался зубами в кусок баранины и отрывал его. Потом жевал. С XVIII века в обиход вошли ножи и вилки. Люди стали нарезать мясо на мелкие кусочки. Поэтому мощный симметричный прикус стал не нужен. Зубы мудрости все реже и реже появляются. Человеку уже не нужна столь массивная челюсть, как раньше, потому что пища стала гораздо мягче. Сегодня 35 % людей не имеют зубов мудрости. Их число растет с каждым годом, а рот становится все меньше.
У современных женщин бедра становятся у2же. И за это надо благодарить современную медицину! Кесарево сечение помогает рожать даже женщинам с узкими бедрами. Раньше многие такие женщины погибали во время родов. Кесарево сечение – известная еще с древности операция, просто уровень смертности от нее зашкаливал. Сейчас эта операция безопасна, и к кесареву при родах прибегают в среднем в мире в 19 % случаев. В США этот показатель – 32 %! А в Бразилии – 56 %.
По сравнению с 1960 годом количество женщин, не способных родить самостоятельно из-за узкого таза, выросло на 20 %. Соответственно, женщине уже не нужен широкий таз, чтобы родить. И ген закрепляется в эволюции. Заметные изменения ждут фигуру уже лет через сто. Ну а рождение ребенка обычным способом, без кесарева, станет крайне редким.
Многие болезни, особенно врожденные, сейчас распространены куда больше. Раньше их носители просто не доживали до репродуктивного возраста и не могли оставить потомства. А современная медицина теперь дает шансы каждому.
К примеру, такая болезнь, как диабет, в древние времена была редкостью. И не только потому, что раньше не было такого количества калорийной и сладкой пищи, алкоголя и т. п. Дело в том, что раньше люди, например, с диабетом I типа редко могли оставить потомство. Они просто не доживали до репродуктивного возраста. Это касается и серьезных дефектов зрения, с которыми раньше человек редко доживал до взрослого возраста. Сейчас же самые разные очки и линзы решают эту проблему.
У изолированных популяций, которые века назад перебрались в высокогорную среду, появился ряд эволюционных изменений. Сейчас их кровь переносит больше кислорода.
Это малозаметное внешне изменение, которое принципиально влияет на выживаемость человечества как вида. Бактерии и вирусы постоянно мутируют. В основном они становятся менее опасными для человека. Почему? Потому что если носитель болезни погиб, то как бактериям или вирусам распространяться дальше? Тупик! Поэтому они становятся более мягкими, чтобы выживать вместе с людьми. И человек, в свою очередь, адаптировался ко многим болезням. Иммунитет научился их распознавать и уничтожать.
Рыжие: дефект в гене MC1R приводит к появлению рыжих волос, веснушек и повышенной заболеваемости меланомой. А вот голубоглазые появились чуть раньше рыжих. 10 тысяч лет назад на планете не было голубоглазых людей. Новые мутации, появившиеся недавно и еще не получившие широкого распространения:
Аполипопротеин A1. Улучшает переработку холестерина и снижает вероятность сердечных заболеваний и тромбов.
Устойчивость к малярии. У жителей африканской страны Буркина-Фасо есть мутация, связанная с гемоглобином. Она снижает риск заболеть малярией на 93 %. У африканцев в целом повышена устойчивость к малярии – иначе бы не выжили в тех краях. Но с этой мутацией малярия вызывает у них лишь легкую анемию.
В журнале Nature опубликовано исследование еще по двум интересным мутациям. Ученые из Колумбийского университета (США) обнаружили, что: Женщины стали устойчивее к Альцгеймеру. Вариант гена APOE, который тесно связан с болезнью Альцгеймера, сейчас все реже обнаруживается у женщин старше 70 лет. Мужчины стали меньше зависимы от курения. Мутация в гене CHRNA3, связанная с острой зависимостью от никотина у мужчин, исчезла в популяции, начиная со среднего возраста. Соответственно, мужчины, которые не курят, в среднем живут дольше и заводят больше потомства.
Если женщины после 70 лет обычно и не заводят детей, то более эффективно воспитывают внуков. Что положительно влияет на распространение их генома (родители более свободны и защищены, могут больше работать и заводить новых детей). А значит, народы, в которых женщины дольше жили и помогали с внуками, оказались в демографическом выигрыше. Их популяция стала больше. И еще – курьезный прогноз, высказанный недавно американскими медиками. По их расчетам, к 2100 году свыше 60 % населения в мире будет иметь артерию среднего предплечья. Чтобы эффективнее щелкать мышкой!
Завершить эту главу хочу на максимально позитивной ноте. Генетика в наши дни развивается высокими темпами. И это дает фантастические возможности для человека. Главное – можно бороться со страшными смертельными заболеваниями, от которых нет противоядия. На одном из таких примеров я хочу остановиться подробнее.
В мае 2023 года по всем мировым информагентствам пролетела новость: «Первые дети от трех родителей появились на свет в Британии». Мне сразу от подписчиков пришло несколько комментариев с вопросами: «Три родителя – как такое вообще возможно?» На самом деле кроме отцовских и материнских ДНК отдельный геном содержат митохондрии. Он намного меньше, чем основная ДНК (на уровне 1 %), но влияет на ряд важных процессов. И сбой в геноме митохондрий препятствуют развитию мозга, мышц и нервной системы. Поэтому возможный способ победить такие генетические заболевания – подсадить геном от «третьего родителя» с нормальными митохондриями.
И есть уже уникальный пример девочки, у которой три ДНК. Алана Сааринен – добрая симпатичная 23-летняя девушка, вполне обычная. Но от других людей у нее есть важное отличие – в ее клетках ДНК сразу трех родителей. Как известно из школьного курса биологии, наши клетки содержат ДНК, в которой X хромосому мы получаем от мамы, а Y – от папы. Но есть и третья составляющая клетки, которая определяет нашу биологию. Это митохондрии, которые выполняют роль электростанций в клетке. Без них клетки работать не будут. И у митохондрий есть свои ДНК. В яйцеклетку ее матери пересадили ДНК митохондрии и ДНК от отца. Геном митохондрий гораздо скромнее ДНК ядра клетки. Там всего 13 ключевых генов, которые влияют на физическое состояние человека. В ядре таких генов – 23 тысячи. Но отклонение в любом из этих 13 генов крайне опасно для человека. Всего же с учетом некодирующего генома Алана получила от третьего родителя 1 % ДНК. Но это очень важный процент, который позволил ей выжить!
Метод «ДНК трех родителей» официально называется «цитоплазматический перенос». Это был единственный выход для матери девочки – Шарон Сааринен – зачать здорового ребенка. Она родила четверых детей. Три умерли в младенчестве, четвертый – в 21 год от редкого генетического заболевания – синдрома Лея. К моменту зачатия Аланы Шарон была бесплодна, ни один обычный метод искусственного оплодотворения не дал результата. Ученые из Института Сент-Барнабус провели обследование и выяснили, что митохондрии у Шарон не работают оптимально. Этого кирпичика и не хватало, чтобы зачать ребенка. Сейчас этот метод разрешен только в Великобритании, в других странах он находится под запретом. Хотя в США власти изучают вопрос, чтобы легализовать его в будущем. Сбои в митохондриях приводят к опасным генетическим заболеваниям. За редким исключением, все эти заболевания сразу делают человека инвалидом и в разы сокращают срок жизни. Страдает от этого один из нескольких тысяч человек.
В начале работы над книгой я создал на канале «Популярная наука» в Дзене и ВК пост, где предложил подписчикам присылать примеры животных, чью эволюционную историю они хотели бы разобрать. И пообещал выбрать лучшие и обязательно опубликовать в книге. Пришло неожиданно много запросов – свыше 1200 – про самых разных представителей фауны. Большинство, естественно, очень интересны, так что выбрать лучших было задачей не из легких. Не без труда я с ней справился.
Поэтому глава получилась интерактивной. И ее героев определяли вы, дорогие читатели! Я лишь выступил модератором, отобрав животных, чья эволюционная история мне показалась любопытной и вписывающейся в общую концепцию книги.
Спинозавр – один из самых крупных наземных хищников за всю историю нашей планеты. Один только череп спинозавра в длину достигал полутора метров, а ноги были крупнее человека.
Отличить спинозавра от других динозавров легко по характерному гребню (или, как его называют палеонтологи, парусу). Он выполнял ряд важных функций:
Гребень позволял накапливать жир. Спинозавр копил его, как верблюд хранит жир в горбах на случай длительного голода.
Большой гребень привлекал самок. То есть работал как хвост у павлина. Ты копил жир и становился красивее!
Ах, если бы и у человека живот выполнял ту же функцию! Мечта современных любителей пива! У самок гребень тоже был (ведь все остальные функции его тоже важны для животного), но намного меньше. И уступал по числу нервных шипов.
Терморегуляция. Спинозавр жил в жарких краях, и гребень позволял регулировать температуру тела.
Больше – значит страшнее! Гребень делал спинозавра визуально больше. И распугивал окружающих хищников и конкурентов. Современные коты выгибают спину, чтобы казаться крупнее. Спинозавр же для этого отрастил огромный горб, чтобы не двигаться лишний раз. Лентяй!
Удобный плавник. Гребень помогал спинозавру лучше плавать. То есть выполнял гидродинамическую функцию.
Максимальная длина – до 14 метров, вес – до 9 тонн. Для сравнения: вес тираннозавра составлял около 10 тонн. Такие параметры были получены с помощью компьютерного моделирования. Ранее считалось, что спинозавр мог быть в два раза тяжелее, что сделало бы его самым крупным наземным хищником в истории. Для человека, если бы люди жили в одно с ним время, он был бы не опасен.
Мощные челюсти и когти были нужны спинозавру, чтобы удерживать скользкую добычу, например, крупную рыбу. Поэтому и челюсти не просто крупные, но и длинные. Кроме того, спинозавр глушил рыбу своим хвостом. Его зубы были слабо приспособлены для откусывания больших кусков мяса. Он мог охотиться и на наземных животных, но в основном на мелких. Тех, кого он мог проглотить не разжевывая. Крупная добыча была ему буквально не по зубам.
Спинозавры жили по всей Африке, они облюбовали пресные водоемы и реки. Они умели плавать и жили в основном на побережье, поближе к кормовой базе. Поэтому для человека спинозавр был бы не опасен. Если только, конечно, не наступил бы на него ненароком.
Большинство динозавров вымерли около 66 миллионов лет назад из-за падения метеорита и связанной с этим катастрофы. Но спинозавры вымерли задолго до этого события. Самым молодым останкам спинозавра 97 миллионов лет. И младше уже не находят. Скорее всего, спинозавры исчезли из-за изменения климата. Реки начали высыхать, и спинозавры остались без пищи.
Черви-молоты не самые симпатичные персонажи животного мира. Да и выглядят нелепо. Яркая раскраска, непонятный «молоток» на голове. Обычно черви ведут себя куда более скромно, тем более что всегда много желающих ими полакомиться.
Откуда у них такое специфическое строение? Молотоголовые черви (по-научному бипалиумы) – это животные хищные. Питаются преимущественно другими червями и моллюсками. Не брезгуют улитками. На нижней стороне головы червя расположены специальные рецепторы, которые позволяют ему улавливать, кто и когда прополз по земле. И червь-молот начинает преследование жертвы, двигаясь, как опытный следопыт. Атакует довольно агрессивно. Присасывается к жертве с помощью мышц и липких выделений, чтобы та не убежала. Своеобразный рот молотоголового червя находится на «животе» – снизу в центре. Он и выделяет ферменты, необходимые для переваривания пищи, а затем всасывает ее. В длину молотоголовый червь вырастает до 20 сантиметров. Передвигается он с помощью многочисленных ресничек. Ими же поглощает пищу.
Червь не только неприятен внешне, но и представляет реальную угрозу. Дело в том, что он содержит тетродотоксин. Это довольно сильный нейропаралитический яд. В основном этот яд используют морские животные, например, рыба-иглобрюх. Среди наземных беспозвоночных молотоголовый червь единственный, кто его вырабатывает. Из-за тетродотоксина и других выделений крайне мало хищников рискнут поживиться червем-молотом. Впрочем, яда одной особи недостаточно, чтобы нанести серьезный урон человеку. Но червь-молот все равно является крайне неприятным для человека организмом. Появились эти черви в Юго-Восточной Азии. Потом обустроились в Южной Америке и стали дальше распространяться по планете. Как оказалось, они легко приживаются в новых условиях. В США они распространяются довольно активно – там у них нет естественных врагов. И для фермеров они настоящее бедствие.
Дождевые черви полезны для урожайности, ведь они разрыхляют почву. Плюс их выделения содержат азот и фосфор. Почва без дождевых червей в среднем в шесть раз беднее минеральными веществами. А молотоголовые черви прожорливы и быстро съедают дождевых червей. Ситуацию усугубляет то, что дождевые черви в новых для молотоголового регионах не распознают в нем врага. И не успевают уползти, позволяя подобраться на близкую дистанцию. Уничтожить их очень трудно, ведь они способны регенерироваться из фрагментов. Если разрубить молотоголового червя, то может стать только хуже – из одного получится несколько. Это один из механизмов их размножения, так называемое «бинарное деление». Червь-молот спонтанно распадается на две части. Каждая половина вырастает заново. У «задней» половины голова вырастает из хвоста. Примерно за неделю появляются два червя вместо одного. Поэтому, чтобы захватить новую территорию, может быть достаточно всего одной особи.
Почему же при таких условиях молотоголовые черви еще не заполонили всю планету? Всему виной… каннибализм. Когда пищи становится мало, черви-молоты начинают охотно пожирать друг друга. В Европе и Индии молотоголовые черви тоже встречаются. Они сюда были завезены с садовыми растениями. Молотоголовый червь хоть и любит тепло, но способен выживать и в прохладном климате. Например, представителя Bipalium adventitium видели в Канаде. До России он пока «не дополз», будем надеяться, что у нас он не приживется.
Медоед (еще его называют «лысый барсук») знаменит своим непредсказуемым поведением. Это милый зверек с необычным окрасом: темные лапы и брюшко, светлая «мелированная» шерсть на спинке. Выглядит он вполне дружелюбно, однако это впечатление обманчиво. Перед вами самый бесстрашный хищник, о свирепости которого ходят легенды. Давайте посмотрим на особенности поведения зверька и его способность к выживанию в дикой природе.
Ареал обитания «лысого барсука» – Африка, Индия, регионы Юго-Западной Азии. Это коренастое животное, с мощными лапами, снабженными острыми 5-сантиметровыми когтями. Двоюродный брат медоеда – барсук, они вместе относятся к семейству куньих.
Вооружен и опасен. Вместе с хвостом – примерно метр в длину. Этот относительно компактный хищник легко нападает на добычу намного крупнее себя. Медоед полагается на свои лапы с острыми когтями и мощные зубы. И они действительно часто приносят ему успех в битвах, как с хищниками, так и с добычей.
Инстинкт самосохранения подавлен. По степени свирепости медоед не уступает самому крупному представителю куньих – росомахе. У «лысого барсука» как будто напрочь отсутствует инстинкт самосохранения. Он бесстрашно сражается с врагом, многократно превышающим его по весу и размеру. Если жизни угрожает опасность, медоед отважно вступает в бой с королевской коброй, леопардом и даже львом.
Непробиваемая кожа. Выходить из смертельных схваток с врагом ему помогает уникальная особенность – плотная кожа. Настолько, что даже крупные кошачьи не всегда могут ее прокусить. То же касается стрел и копий местных аборигенов. Именно на свою броню как защиту и полагается этот зверь.
Хищнику трудно отыскать уязвимое место на его теле. Оказавшись в зубах хищника, медоед способен извернуться внутри шкуры так, чтобы вцепиться когтями и острыми зубами в морду противника. Поймать такого – себе дороже! Поэтому даже отважные львы предпочитают обходить злобного зверька стороной, выслеживая добычу попроще. Его кожа еще и эластична, хорошо амортизирует. Он выдерживает даже удар мачете.
Устойчив к яду. Способность организма медоеда нейтрализовать токсичные вещества поражает зоологов. Ему не причиняют вреда укусы скорпиона, диких пчел или ядовитые иглы дикобраза. Медоед невосприимчив и к змеиному укусу. Если кобре все же удается пробить толстую кожу и впрыснуть порцию яда, зверь падает, бьется в агонии и замирает неподвижно. Однако уже через 30–60 минут «мертвый» медоед подает признаки жизни. Вскоре его самочувствие приходит в норму, животное выглядит бодрым и активным.
Медоед работает по наводке. Зверек получил свое название благодаря особой любви к меду. Находить лакомство в дикой природе медоеду помогает «сообщник» – птица-медоуказчик.
Пернатый наводчик и хищник действуют в паре, а потом честно делят добычу. Медоуказчику достаются личинки пчел из разоренного улья, а медоеду – медовые соты. При этом набег на гнездо насекомых ничем не грозит медоеду. У него настолько густая шерсть, что укусы рассерженных обитателей улья не достигают цели.
Всеядный обжора. Медоед – хищник, но, как называют ему подобных, – хищник ненастоящий. Он вполне всеяден. В его рационе мед присутствует в качестве десерта. Основу питания составляют животные.
Хищник разоряет птичьи гнезда, охотится за ящерицами, грызунами, змеями, черепахами, пауками, скорпионами, не брезгует и падалью. Голодный медоед может напасть на детенышей антилоп, лисиц, с удовольствием поедает маленьких крокодильчиков, недавно вылупившихся из яйца. Свидетели подтверждают случаи нападения наглого медоеда на домашних овец и коз. А в Индии популярны рассказы, что медоедов заставали за выкапыванием и поеданием человеческих трупов.
Перья и коренья как приправа. Челюсти медоеда настолько мощные и сильные, что позволяют пожирать добычу целиком, включая волосы, кожу, перья и кости. Небольшой зверек легко разрывает и поедает панцири палаточных черепах, отличающихся особой прочностью брони. Мясной рацион медоед дополняет растительной пищей: овощами, фруктами, ягодами, кореньями. Добывая пищу, ловкое животное легко переворачивает камни, сдирает кору с деревьев, острыми когтями выкапывает корни растений из земли.
Зловонен. У скунса и медоеда есть общая особенность – анальный мешочек, из которого в случае опасности выделяется невероятно вонючая струя. Зловонным секретом медоед помечает границы своей территории обитания.
Характерный запах служит предупреждением и хорошей защитой, отпугивая потенциальных врагов. Хитрый зверек во время охоты за медом с успехом применяет эту особенность, парализуя пчел «удушающими» выделениями. Обезвредив насекомых, он беспрепятственно разоряет ульи, добывая любимое лакомство.
«Лысый барсук» – отличный землекоп. Всего за 10 минут он прорывает глубокий туннель в самом твердом грунте. На его участке обитания находятся сразу несколько нор глубиной до трех метров. Там зверь отдыхает после удачной охоты либо отлеживается, пережидая зной. Медоед часто меняет места лежек, не ночуя в одной норе дважды. Ведет он одиночный образ жизни, создавая пару лишь в сезон размножения. После окончания брачного периода «влюбленные» расходятся по своим участкам. Через 6 месяцев у самки рождаются от одного до трех детенышей. Малыши остаются под защитой матери до года.
Милый домашний питомец. Оказывается, свирепого медоеда можно легко приручить, если он попадает к человеку в младенческом возрасте. Это смышленые, умные животные, которые привязываются к своим хозяевам как коты. Детеныши медоеда ласковы и игривы, особую активность проявляют в ночное время суток. При общении они издают забавные звуки, похожие на хрюканье. В неволе могут прожить до 26 лет.
Но медоед хорош, пока малыш. С возрастом хищники набирают силу, могут стать агрессивными. Не исключен риск нападения на хозяина. Поэтому в качестве питомца его лучше не заводить, как и любую крупную и опасную экзотику.
Предок пумы появился в Азии. Восемь миллионов лет назад он мигрировал в Северную Америку через Берингов перешеек. Да-да, тот самый, о котором мы не раз вспоминали на страницах нашей книги. Это хитрый природный разделитель. Большинство животных, перейдя на другую сторону, оказывались в изоляции от своих соплеменников. И набирали новые мутации, которые со временем превращали их в другой вид. Так случилось и с кошачьими. От такого предка и произошли в Америке пумы, леопарды и рыси. Пумы сумели здесь развиться и занять внушительную нишу. Пумы – отличные прыгуны. В длину могут прыгнуть до 6 метров, а в высоту – до 2,5 метра. Во время атаки могут разгоняться до 50 километров в час, но быстро устают. Пумы живут в Америке, как Северной, так и Южной. Вырастают в длину вместе с хвостом до 2,4 метра. Рекордсмен весил 126 килограммов. Они меньше львов, тигров и ягуаров. Пумы охотятся преимущественно на оленей. Но если их нет, пума может полакомиться бобрами, енотами, обезьянами и даже мышами.
Раньше они обитали по всей территории Америки – от Аляски и до Патагонии. Сейчас из Северной Америки и Канады их вытеснили. Пумы остались только в горных районах на Западе. За год пума съедает до 1,3 тонны мяса. Это около 50 оленей. Так что им приходится ходить на охоту не так часто, как нам. Добычу закапывают в листву и неделю отдыхают. Пума не делает различий между дикими и домашними животными. Для пумы овца – такая же добыча, как и лесной заяц. Иногда от голода нападают даже на медведей, выбирая преимущественно молодых и еще неопытных особей.
А вот на людей нападают крайне редко. Все известные случаи приходились на детей или людей низкого роста. Биологи даже ставили опасный эксперимент, близко приближаясь к пумам в дикой природе. Нападения происходили только в 6 % случаев. И все они – со стороны самок с детенышами. Все остальные пумы предпочитали уйти подальше от человека, не считая его добычей. При этом зрительный контакт, громкие звуки и другие устрашающие действия, как правило, прогоняли пуму. Продолжительность ее жизни как у домашней кошки. В дикой природе в среднем живут 9 лет, старожилы успевают отпраздновать 13-летие. А вот под присмотром человека доживают до 20 лет.
Муравьеды выглядят так, как будто прилетели к нам с другой планеты! Они не такие уж и маленькие, как принято думать. Самые крупные из них – гигантские муравьеды – достигают в длину 1,8 метра. Муравьеды полностью лишены зубов. С одной стороны, они эволюционировали так причудливо, потому что в свое время «подсели» на вкусную и белково-насыщенную пищу – муравьев и термитов. С другой стороны – они навсегда к ним привязаны. Потому что без своей любимой пищи муравьед не сможет выжить, перейдя на другие продукты. Муравьеды используют свой длинный и липкий язык, чтобы ловить муравьев и термитов.
Как же они справляются с серьезной проблемой – агрессией со стороны своей излюбленной пищи? Ведь муравьи больно кусаются! Муравьеды просто стараются съесть их максимально быстро. Поэтому они захватывают их языком по 160 раз в минуту. Так они успевают насытиться и избежать укусов. Язык они могут вытягивать далеко – более 30 см.
Кроме муравьев и термитов муравьед может есть и других мелких насекомых. Но, как правило, это не очень выгодно. Ведь они редко скапливаются в таком количестве в удобной кормушке под названием «муравейник». У муравьедов плохое зрение, но оно им особо и не нужно – на охоту они предпочитают выходить ночью. А вот обоняние у муравьеда прекрасное – в 40 раз чувствительнее, чем у человека. Если считать по количеству обонятельных рецепторов, то нюх муравьедов находится на уровне собаки.
Как же муравьеды выясняют отношения друг с другом? Самцам многих видов зверей свойственно конкурировать за самок и территорию. Кто-то выясняет отношения с помощью когтей и зубов. Муравьеды же конфликтуют редко. У них нет никакого оружия, чтобы атаковать другого муравьеда. Поэтому они забавно прыгают друг вокруг друга. Пытаются запрыгнуть на спину сопернику и потоптать его немного. Так они фиксируют свою победу над соплеменником. Бороться есть ради чего. Каждый крупный муравьед контролирует территорию до четырех квадратных километров.
Муравьеды – одни из самых «прохладных» млекопитающих. Температура их тела колеблется от 33 до 36 °С. А лидерами по температуре тела среди млекопитающих являются другие жители Южного полушария, правда, находящиеся с другой стороны, – коалы. Температура тела коалы в среднем составляет 45 °C.
Следующий представитель млекопитающих также весьма необычен. Его вполне можно представить, как соседа муравьеда (если бы мультфильм снимали в далекой Бразилии). Однако живет он гораздо восточнее – в Австралии.
Утконос в Австралии уступает по популярности разве что кенгуру. Это еще одно уникальное животное с самого маленького материка. Утконос относится к подклассу первозверей. Это выжившие представители одной из самых ранних ветвей млекопитающих.
Они могут выглядеть милыми и симпатичными, но если вы встретите самца утконоса в брачный сезон, вас может ждать болевой шок. У самцов утконоса на каждой задней ноге есть полый отросток, напоминающий большой ноготь. Он соединен с железой, выделяющей яд. Хотя их яд смертелен, не зарегистрировано ни одного случая смерти от утконосов или от их укусов. Положительной стороной является то, что ученые считают, что этот яд может однажды быть использован для лечения диабета. Кстати, млекопитающих, вырабатывающих яд, всего три: утконос, медленный лори и европейский крот.
Электрорецепция – способность животных ощущать электрические поля и электрические сигналы окружающей среды. У утконосов есть для этого специальные рецепторы.
Подобно акуле, утконос использует электрические импульсы для обнаружения подводной добычи и определения местонахождения объектов в темных глубинах ручьев и рек, которые они называют своим домом. Они питаются личинками насекомых, пресноводными креветками, червями и раками ябби, которых они поднимают на поверхность, чтобы съесть.
Несмотря на то что утконос является млекопитающим, он откладывает яйца. Компанию утконосу составляет, конечно же, колючий муравьед, известный нам как ехидна. Самка утконоса роет нору в земле и откладывает яйца. Большинство этих животных обитает вблизи водной среды, и как только детеныши вылупляются из яиц, они попадают в воду, где питаются насекомыми, личинками и мелкими организмами. Самец утконоса берет на себя роль защитника самки и новорожденных, выделяя при угрозе мощный токсин, о котором мы уже писали выше.
Почти все животные используют желудок для переваривания пищи. Но у утконоса пищевод – проход, по которому пища обычно попадает изо рта в желудок, – соединяется непосредственно с кишечником. Утконосы утратили желудок в ходе эволюции, потому что вещества, входящие в состав их пищи, нейтрализуют желудочный сок. И фактически он стал им не нужен для переваривания пищи.
Утконос и бобр похожи на хвостатых близнецов! Но утконос не использует свой хвост для передвижения по воде. Он использует его как место для хранения жира на случай нехватки пищи. А самка утконоса также использует хвост, чтобы прижимать яйца к телу.
Несмотря на то что утконосы откладывают яйца, они также производят молоко для своих малышей. Но делают они это не так, как другие животные. Они концентрируют молоко в своем брюхе, а затем выпотевают, чтобы детеныши могли всасывать его из складок кожи или меха.
Древние версии многих современных животных, включая пингвинов, были огромными монстрами по сравнению с теми животными, которых мы знаем сегодня, и утконосы не являются исключением. В 2013 году обнаружение одного зуба помогло исследователям идентифицировать доисторического утконоса, который был более метра в длину – вдвое больше современного животного. У утконоса много общего с рептилиями. Во-первых, тоже откладывают яйца. Во-вторых, кишечник и мочеполовой канал образуют клоаку, как у птиц и рептилий. Однако утконос остается именно млекопитающим. Кормит зверенышей молоком и поддерживает температуру тела на уровне 32 градусов.
В этой главе я собрал самые интересные и необычные факты про медведей. Все-таки это один из самых интересных зверей на планете. Который к тому же предпочитает жить в России! Больше всего бурых медведей живет в России – около 120 тысяч особей. В США почти все медведи сосредоточены на Аляске – около 30 тысяч. И чуть меньше в Канаде.
Медведь появился относительно недавно – более 20 миллионов лет назад его предки откололись от европейских хищников, которые были размером с собаку. От них и появились современные бурые мишки – всего около 5 миллионов лет назад. Всеядность дала им серьезное эволюционное преимущество и позволила быстро расти в размерах. Самые крупные мишки живут на побережье. В глубине лесов они меньшего размера.
Медведь кадьяк, подвид бурого медведя, обитающий на островах у побережья Аляски, является одним из самых крупных медведей в мире. Однако, невзирая на мощные габариты, кадьяк весьма миролюбив. Самый крупный был застрелен на Аляске в 2014 году. Он весил более тонны, а рост, когда он встал на задние лапы, достигал 3,5 метра. Для сравнения: самые крупные бурые мишки у нас на Камчатке отъедаются до 600 килограммов.
В природе существуют «призрачные» медведи. Выглядят белыми, а на самом деле бурые. Призрачный, он же кермодский, медведь – это подвид американского черного медведя. Обитает в западной части Канады. Призрачный медведь не альбинос (заболевание, из-за которого у организма отсутствует меланин). У него просто есть рецессивный ген, из-за которого вместо черного меха вырастает белый. По мнению биологов, эта мутация закрепилась у медведей не случайно. Она дала им большое преимущество в охоте на проходного лосося. Оказалось, что белый цвет не пугает рыбу, и она легко попадает в лапы мишке.
Бурый мишка обладает фантастическими способностями к маскировке! Цвет меха бурых мишек варьируется в зависимости от их местоположения и времени года. В некоторых районах у бурых медведей шерсть более темная, а в других районах – более светлая. Это адаптация к различным условиям обитания. Коричневый цвет меха медведя на самом деле представляет собой комбинацию черных, коричневых и светлых волосков. Такое сочетание цветов помогает замаскировать медведя в его естественной среде обитания. Коричневый цвет хорошо гармонирует с окружающей обстановкой.
Медведь после спячки способен за раз съесть больше 100 яблок. Если вдруг такое количество фруктов съест человек – у него будет диабетический шок. Примерно за три недели до спячки медведь начинает отъедаться, чтобы набрать как можно больше подкожного жира и пережить суровую зиму. Быстро располнеть помогают кедровые шишки. Мишки лазают за ними на деревья или грабят запасы грызунов. Также наедаются жирной рыбой. Не брезгуют и мясом. Часто отбирают его у хищников. Медведь не отходит от добычи до тех пор, пока не съест всю тушу. За три недели такого меню объем жира доходит до 40 % от общей массы тела. Во время зимнего сна у медведей снижается метаболизм. Пульс и дыхание становятся реже, а температура тела падает с 37 до 31 ºC.
Физиология косолапых удивительна: забеременеть самка может за несколько месяцев до сна. При этом оплодотворенная яйцеклетка замирает, и эмбрион начинает активно развиваться только в период зимней спячки матери. Как же у медведиц получается рожать во сне? Тут все просто. Во-первых, медведица все-таки может ненадолго проснуться. А во-вторых, медвежата появляются на свет совсем крохотными! И для медведицы это не столь стрессовое событие, как для человека. Маленькие медвежата учатся у своих мам быстро залезать на дерево, если им вдруг угрожает опасность.
Лазать умеет большинство медведей. Но некоторые виды, например, гризли, отращивают когти до 15 сантиметров в длину. Эти когти идеальны в бою и помогают рыть землю, но для лазания по деревьям не годятся. Для медвежат могут представлять угрозу волки, тигры и пумы. От них и помогает способность быстро залезть на дерево. Но актуально это лишь для совсем юных медвежат. К тому же ветки деревьев способны выдержать вес только молодого мишки. Крупного взрослого зверя они не удержат. С другой стороны, в дикой природе у взрослого медведя и не будет достойных врагов. Не считая, естественно, человека. Но от человека никакое дерево и не защитит. Инфракрасные камеры не улавливают белых медведей. Все дело – в их уникальной физиологии, которая позволяет белым медведям выживать в условиях Крайнего Севера. Ученые случайно наткнулись на парадокс с тепловизором. Так как белых мишек визуально трудно засечь в белом снегу, то стали применять инфракрасные камеры. Каково же было удивление ученых, когда оказалось, что и тепловизоры не улавливают белых медведей!
Медведи лучше других сухопутных млекопитающих умеют сохранять тепло. В этом медведям помогает внушительный слой подкожного жира и шуба. Слой подкожного жира достигает 10 сантиметров! Тепловизор сигнализирует, если видит, что тепло от объекта больше, чем у окружающей среды. А белый медведь маскируется и не отдает тепло! На тепловизоре высвечиваются только нос и пасть белого мишки.
Белый медведь умеет поглощать тепло и максимально сохранять в организме. Представьте, он может спокойно проплыть 80 километров в ледяной воде! Рекорд ледяного заплыва принадлежит одной белой медведице с Аляски, которая проплыла 685 километров. Она искала стоянки тюленей. Как вы думаете, почему медведица с детства учит медвежат вставать на задние лапы? Медведи, стоя на задних лапах, присматриваются к округе. Или хотят напугать потенциального противника. Но часто причины бывают и более тривиальные. Например, мишки встают на задние лапы, чтобы дотянуться до высокой ветки. Или, когда хотят потереться о дерево. Добычу мишки тоже тащат, встав на задние лапы. Мишки могут даже вполне сносно ходить на задних лапах – эту особенность охотно использовали скоморохи, да и сейчас дрессировщики в цирке. Но в дикой природе медведи не любят особо утруждать себя.
Красная панда. Она же – кошачий медведь. Если этот зверь есть в зоопарке, он тут же становится любимцем посетителей. Непальцы называли это животное poonya и знали с древних времен. Европейцы же столкнулись с красной пандой только в XIX веке. И были очень удивлены. Про нее написали, что это «прекрасное создание, одно из самых симпатичных четвероногих».
Когда красные панды чувствуют угрозу, они встают на задние лапы и вытягивают когти, чтобы выглядеть устрашающе. В мире животных, наверное, это выглядит грозно. А вот по людским меркам – довольно мило и забавно. Так и мы. Часто поступаем, как нам велят инстинкты и наше мнение о самих себе. А со стороны эффект может быть совсем не таким, как мы ожидаем. Иногда красные панды могут и подраться. Постучать друг о дружку передними лапами. Но не сурово, без травм. Красно-бурая раскраска позволяет им хорошо маскироваться в местах обитания, где много бурого мха, лишайника и пожухлой листвы.
Красные панды чуть больше обычной кошки. Самые крупные самцы едва достигают 15 килограммов. Красные панды имеют уникальное строение тела, что позволяет им быть идеальными акробатами. Красные панды предпочитают ночной образ жизни. Днем они обычно спят на деревьях, предпочитая дупла. Издают забавные звуки, напоминающие птичий щебет. Белая раскраска под глазами у красных панд не случайна. Она помогает детенышам не потеряться в темноте. Мама хорошо видит эти белые пятна на морде и ночью легко находит малышей. Несмотря на название «панда», черно-белые мишки являются их дальними родственниками. Более близкие – куница, енот и ласка. Восемнадцать миллионов лет назад предок красной панды был хищником и постепенно эволюционировал во всеядное животное. Сейчас ее основной рацион – бамбук, она умеет его переваривать и извлекать питательные вещества, несмотря на твердость. Белок получает, поедая яйца и небольших птичек. Обожает фрукты и ягоды, если, конечно, найдет. Бамбук – пища опасная. Он содержит вещества, которые в пищеварительном тракте могут превращаться в токсичный цианид. Однако панды научились нейтрализовывать цианид в кишечнике. Потому они одни из немногих (включая обычных панд), кто может питаться бамбуком без вреда для здоровья.
Основной ареал обитания красной панды – Восточные Гималаи. Они так же, как птицы, умеют мигрировать во время холодов, только… вертикально. Если становится холодно, красные панды просто спускаются пониже, в тепло. А своим роскошным хвостом красные панды часто укрываются во время сна. В дикой природе они находятся на грани вымирания. Потому что люди их отстреливали, чтобы сделать «прикольные красные шапки». Красным пандам катастрофически не повезло. Их популяция сокращается очень быстро. Обижают панд со всех сторон. Плюс красные панды часто погибают в ловушках, поставленных на кабанов и оленей. В довершение несчастной жизни люди вырубают бамбуковые леса, которые для них родной дом и источник пищи. Животных удается сохранить только в охраняемых зонах национальных парков.
Такое название эти рыбы получили за специфическое расположение глаз. Рыба-звездочет закапывается в песок, а глаза, так кстати расположенные сверху, выглядывают наружу, выслеживая добычу.
Звездочетовые – это целое семейство, которое включает более 40 видов. Самые крупные вырастают до 90 сантиметров. Выглядит рыбка забавно, но внешность обманчива. В этом футляре скрывается настоящий биологический терминатор. Во-первых, рыба ядовита. Яд направляется в небольшие шипы на плавниках или голове рыбы. Во-вторых, некоторые ее виды способны поражать противника электрическим током. Напряжение до 50 вольт.
Некоторые виды звездочетов буквально занимаются рыбалкой! У них изо рта вырастает приманка, похожая на червяка. Они зарываются в поверхностный слой дна и покачивают приманкой из стороны в сторону. Как только другая рыба решит полакомиться червячком, звездочет резко выпрыгивает вверх и хватает добычу.
В целом же звездочетовые – малоподвижные рыбы. Большую часть времени они так и проводят, зарывшись в поверхностный слой дна. На человека сама не нападает, но наступать на нее не стоит, потому что придется познакомиться с ядовитым шипом и электрическим разрядом. Не смертельно опасно, но крайне неприятные ощущения. После контакта с рыбой потребуется медицинская помощь.
Есть еще аквариумная рыбка, которую иногда называют звездочетом. Это специально выведенный подвид золотой рыбки. Таких очень любят разводить буддийские монахи в декоративных водоемах. Родственных связей с настоящими «звездочетовыми» рыбами у нее нет. Чтобы их не путать, этих рыбок еще называют телескопами. Но вернемся к нашим, настоящим звездочетам. В азиатских странах звездочетов даже едят. Яд в процессе готовки становится не опасен. Нужно просто срезать ядовитые шипы. Звездочет считается рыбой вкусной, только поймать его очень трудно, так как он предпочитает жить на дне, зарывшись в песок.
За свой необычный вид долгопяты часто становятся героями видеороликов и документальных фильмов, а их фотографии очень популярны в интернете. Долгопяты – это род небольших приматов, их несколько видов, самый популярный из которых – долгопят-привидение. Пушистый зверек с очаровательными большими глазами создает впечатление невинного крохи.
Но внешность обманчива. На самом деле это коварный и свирепый хищник, который вообще не питается растительной пищей. Если бы вы были тропической гусеницей – хуже врага трудно и представить!
Рацион долгопята состоит из насекомых, змей, ящериц, лягушек и летучих мышей. Если повезет, он с удовольствием полакомится и зазевавшейся птицей. Обрадуется он и птичьему гнезду: яйца для долгопята – настоящее лакомство. А еще он обжора – за сутки съедает животной пищи весом в 10 % от собственного веса.
Охотится зверек по ночам, в этом ему помогают зоркие глаза и невероятно острый слух. Видит долгопят в темноте как домашняя кошка, а слышит даже малейшие шорохи на большом расстоянии. Добычу долгопят настигает в молниеносном прыжке и глушит лапами. У жертвы практически нет шансов, даже если она хорошо спряталась и была далеко от хищника. Испугавшись, долгопят может броситься и на человека. Поэтому тыкать в него палкой или пытаться взять на руки не стоит.
Удивительны глаза долгопятов. Они крупные, диаметром до 2 сантиметров, занимают 20 % от размера всего тела. За их желтый цвет и свечение в темноте местные жители суеверно называют зверька колдуном, а восточный долгопят, очень похожий на филиппинского собрата, получил прозвище «привидение». Люди, впервые увидевшие долгопята ночью в природе, нередко пугаются. Днем зверек выглядит не таким устрашающим.
Вращать глазами долгопят не умеет. Но голову может поворачивать как сова – на 180 градусов. Удивительно и строение его лап. Пальцы передних лап на кончиках немного расширены и имеют форму присосок – так долгопяту легче держаться за ветви деревьев. Задние лапы животного имеют удлиненные пятки, а на втором и третьем пальцах – когти. Хвост у долгопята длиннее тела, без него зверек без труда помещался бы на ладони взрослого мужчины. Такое строение помогает великолепно прыгать – в длину до 2 метров, в высоту до 1,5 метра. Причем прыгает долгопят прицельно, балансируя в воздухе хвостом и корректируя направление. Именно поэтому жертва долгопята практически не имеет шансов спастись.
Такое строение тела не случайно: большую часть жизни долгопяты проводят на деревьях, на землю же спускаются редко. Причем зверек постоянно находится в движении – обходит свои владения. За сутки он может уйти на расстояние до полутора километров, перепрыгивая с ветки на ветку и осматриваясь в поисках добычи. Активен долгопят ночью, днем же предпочитает прятаться в густой листве и спать. Во сне он невероятно милый – то крепко зажмуривается, то сонно приоткрывает глаза, не забывая при этом что-то пережевывать и причмокивать.
Большинство долгопятов – одиночки, но вот долгопят-привидение предпочитает жить небольшими семьями. Поохотившись ночью, зверьки созывают друг друга криками, переходя временами на ультразвук. Кстати, долгопяты довольно общительны – ученые насчитали пять вариантов крика, причем только два из них используются по утрам для сбора сородичей. Отбиваясь от хищников, долгопяты-привидения также переговариваются ультразвуком, координируя действия друг друга. На этом фоне филиппинский долгопят молчаливее, у него всего два вида звуков.
Врагов в природе у долгопятов мало. В основном это люди и дикие кошки. Не прочь полакомиться зверьками и змеи, но это им не всегда удается. Обнаружив опасность, долгопят криком созывает самцов-соседей и при их поддержке открыто нападает на врага. Как правило, исход боя печален для пресмыкающегося. Расправившись с обидчиком, долгопяты расходятся по своим территориям – коллективно самцы не живут, предпочитая одиночество. Свою территорию самец будет охранять весьма ревностно, незваному гостю придется ретироваться.
Малыши рождаются с открытыми глазами, причем сначала они у них синие и лишь с возрастом желтеют. До семи месяцев кроха питается молоком матери и не отстанет от нее ни на шаг, хоть и рождается довольно развитым. К году жизни долгопят достигает половой зрелости и начинает самостоятельную жизнь. В диких условиях зверек может прожить около 13 лет. Самому старому долгопяту на момент смерти было 14 лет – это документально подтвержденный факт.
Увы, это очень трудно. Не хочет этот милый зверек менять свободу на теплые условия и сытный стол. В природе они себя чувствуют весьма комфортно. И, как мы помним, кроме человека и кошки у них особо и нет врагов. В неволе долгопяты долго не живут – обычно не более двух лет. Приручить этих зверьков сложно, еще труднее обеспечить им подходящие условия. Поэтому известно лишь несколько случаев успешного приручения долгопята и содержания его в неволе.
Розовые дельфины Амазонки – это самые крупные из речных дельфинов: они вырастают в длину до 2,55 метра. Речные дельфины – довольно редкие животные. Когда-то они жили в крупных реках по разным континентам, сейчас преимущественно вымерли. Их популяция более или менее сохранилась только в Амазонке.
Амазонских дельфинов по-научному называют Inia geoffrensis. Но массовую популярность они получили под именем розовых дельфинов. И действительно, молодые животные, как правило, серые, но с возрастом они розовеют. И у взрослых особей брюхо светлое, почти белое или розовое. В отличие от морских собратьев, эти дельфины умеют поворачивать голову на 90 градусов. Предпочитают мелкую рыбу. За сутки могут съесть до 12 килограммов – это около 2,5 % от собственного веса животного. Очень любят есть сомов и пираний, хотя острые зубы позволяют им расправляться даже с черепахами. В охоте довольно ленивы. Предпочитают места, где сливаются две реки. Там вода мутная, рыбы дезориентированы. Просто открывай рот и хватай богатую фауну Амазонки!
Розовые дельфины при выдохе пускают фонтанчики. Могут подпрыгивать на 1 метр в высоту. Плавают они медленно – не более 3,2 километра в час. Но известны случаи, когда разгонялись до 22 километров в час. Розовые дельфины регулярно собираются в небольшие стаи. Они общительны и переговариваются друг с другом широким спектром сигналов. Основные – это эхолокационные щелчки. Но розовые дельфины умеют еще и кричать, визжать, лаять и даже хныкать. Обязательно приходят на выручку друг другу, например, если какой-нибудь розовый дельфин застрянет на мели. Охотно подплывают к лодкам рыбаков и трутся о борт.
Розовым дельфинам повезло, ведь в отличие от морских собратьев в их среде обитания практически нет опасных врагов. Они здесь – высшие хищники. Отсюда и особенности поведения – розовые дельфины крайне любопытны. Их интересует практически любой посторонний предмет в реке, они ничего не боятся, а смело бросаются его изучать.
Самцы ухаживают за самками почти так же, как и люди. Только вместо цветов приносят ветки или какие-то другие интересные предметы. Возможно, именно с этим и связано их любопытство? Найти лучший подарок для будущей невесты! Детей воспитывают относительно долго. Детеныш может плавать вместе с мамой до трех лет. Она его подкармливает, учит охотиться и бережет от врагов, ведь малышам, в отличие от взрослых особей, могут быть опасны другие хищники. В дикой природе живут до 30 лет, хотя обычно намного меньше. В неволе живут дольше: рекордсмену из немецкого зоопарка удалось отпраздновать свое 46-летие.
Гираксы (другие название – даманы, жиряки) – близкие родственники современных слонов. Но поверить в это сразу невозможно! У гираксов и слонов был общий предок, который разделился 60 миллионов лет назад. И одна ветвь превратилась в гигантских хоботных, а другая – в гираксов, которые больше напоминают хомяков, чем слонов. Но по внутреннему строению эти милые пушистые зверьки все еще близки к маленьким слонам: у них такой же скелет, зубы и плацента.
Кроме внешности у них еще и удивительные привычки, и характер, очень похожие на человеческие. Только представьте, гираксы любят проводить утро за завтраком в кругу семьи. Любимая пища – листья, фрукты, насекомые, ящерицы и яйца. Со стороны гираксов можно принять за сибаритов. Они, в отличие от многих травоядных, едят не как попало и что нашли. А организуют обеды и завтраки, как люди. То есть заготавливают продукты, выбирают живописный пейзаж и только после этого приступают к пище. Но посиделки в семейном кругу у даманов – это не только дань их общительному характеру, а еще и способ выживания. Так проще заметить приближающегося врага, ведь вся семья во время перекуса охватывает взглядом окрестности на 360 %. Для этого и нужен живописный пейзаж – не чтобы полюбоваться закатом, а чтобы издалека увидеть врага.
По размеру гираксы похожи на кошек – в среднем в длину вырастают до 60 сантиметров. Только хвостик у них совсем маленький – 3 сантиметра. Весят гираксы до 4,5 килограмма. У гираксов густой мех, как правило, с маскировкой под выцветшую траву: коричнево-серый. Долгое время гираксы были главными травоядными в Африке и на юге Европы. Но в дальнейшем их вытеснили парнокопытные: антилопы, газели, козлы и бараны. Сейчас гираксы занимают скромную экологическую нишу и находятся на грани исчезновения.
У этих забавных маленьких существ морда коровы или овцы. А спина напоминает комнатное растение. Морские овечки – крошечные животные. Вырастают в длину в среднем до 5 миллиметров, максимум – сантиметр. Живут на мелководье у берегов Японии, Индонезии и на Филиппинах. Второе название – листовая овца (Costasiella kuroshimae). Щупальца-рожки, которые внешне напоминают рога домашних животных, помогают морской овечке получать данные о составе воды. И искать пищу. Фактически они выполняют ту же роль, что и усики у насекомых. Они – животные, но могут питаться с помощью фотосинтеза, как растения! Этому помогают те самые необычные лепестки на спине. Ученые называют их «биологические солнечные батареи». Когда они накапливают достаточно энергии с помощью фотосинтеза, морские овечки начинают светиться!
Морская овечка питается водорослями, в лепестках копит запасы на всякий случай. Кстати, хлоропласт из водорослей они также бережно запасают у себя в лепестках. Запасов пищи от фотосинтеза морской овечке хватает на 10 дней. Разводить в домашних условиях их трудно: приживаются они крайне редко. В аквариуме на одну морскую овечку должно приходиться 40 литров воды при температуре 24–28 °C. Из водорослей любят только один вид – аврайнвиллею. Довольно редкий у любителей разводить морскую живность. В изобилии она растет только на японских рифах, которые и облюбовали морские овечки.
Дикинсония. Ее хорошо сохранившиеся следы найдены на побережье Белого моря
Мокрица Румынской пещеры Мовиле не нуждается в окраске
Трилобиты которые пережили два массовых вымирания
Нанохамелеон – самый маленький вид рептилий в мире
Сороконожки одни из древнейших наземных животных
Листрозавр стимулировал развитие многообразия современных млекопитающих
Шиншиллы возникли около 30 миллионов лет назад и стали эволюционировать в условиях высокогорья
Капибары появились примерно 10 миллионов лет назад и адаптировались к жизни в условиях Амазонки
Первые пауки появились 380 миллионов лет назад и сейчас их насчитывается 43 000 видов, включая вымерших
Пауки внешне похожи на насекомых. Но это два совершенно разных класса животных
Голиаф-птицелов – самый крупный паук современности
Пауки-сенокосцы существуют около 400 миллионов лет и распространены по всему миру
Паук-скакун не плетет паутину и просто запрыгивает на жертву
Некоторые пауки живут большими колониями и вместе плетут огромные паутины
Колумбийский фиолетовый птицеед один из самых красивых представителей своего семейства
Артроплевры – древние гигансткие многоножки, которые вырастали до 2 метров в длину
Палочник – современное гигантское насекомое, способное достигать длины в 35 сантиметров
Главная особенность насекомого горбатки – «шлем» на спине
Часто «шлем» по размерам превосходит ее тело, а его вид различается в зависимости от места обитания
Бабочки-монархи питаются ядовитым молочаем и сами становятся ядовитыми
А бабочка-наместник совершенно не токсична, но внешне копирует бабочку-монарха
Южноамериканская бабочка-листокрылка превосходно имитирует мертвые, засохшие листья
Стеклянная бабочка имеет свою маскировку – прозрачные крылья
Пчелы тысячелетиями оттачивали свое жало для борьбы с другими насекомыми
Охотничья воронка хищной личинки муравьиного льва
Исследователи из Университета Солфорда обнаружили огромную систему термитников, видимую из космоса
Муравьи-листорезы делят задачи: средние рабочие разрезают листья, а большие – доставляют их
Медовые муравьи накапливают в брюшке мед, чтобы прокормить собратьев
Гриб офиокордицепс паразитирует на муравьях, чтобы распространить свои споры
Улитка, зараженная червем-паразитом лейкохлоридием парадоксальным
Дикая черноногая кошка – одна из самых древних и самых маленьких представителей кошачьих
Домашняя кошка сейчас является одним из самых распространенных млекопитающих на планете
Саркозух – древний и крупнейший в истории крокодил
450 миллионов лет назад мечехвосты были самыми распространенными животными в мире
Африканский карликовый крокодил вырастает в длину до полутора метров
А взрослый ложный гавиал может вырастать до 5 метров
У аллигатора морда в форме буквы U, которой он может раздавить твердую пищу, в том числе и растительную
Крокодил имеет морду в форме буквы V и питается исключительно мясом и рыбой
Гигантская кожистая черепаха – единственный современный вид своего семейства
Миноги, представители древнейших морских животных, сохранили черты первых предков рыб
Индрикотерии – предки носорогов, – жили 20 миллионов лет назад и были заметно крупнее современных слонов
Ибекс может карабкаться по практически отвесной скале, пользуясь рогами как рулем
Вилорог – второе в мире по скорости бега животное, уступает только гепарду, развивая скорость 96 км/ч
Размах крыльев калифорнийского кондора свыше трех метров, но в современном мире ему не хватает пищи
Фосса – главный хищник Мадагаскара. Они привыкли охотиться совместно, хотя в этом уже нет нужды
Медоед или «лысый барсук» устойчив к ядам и всеяден. Он может питаться даже панцирями черепах и маленькими крокодилами
Муравьед полностью лишен зубов, но имеет язык длиной более 30 см. Им он может захватывать добычу по 160 раз в минуту
Глаза маленького, но свирепого хищника долгопята, занимают 20% от размера его тела
Гираксы, близкие родственники слонов, по размеру близки к кошкам, но сохранили слоновье строение тела
Утконос – уникальный первозверь и одно из немногих ядовитых яйцекладущих млекопитающих
Розовые дельфины Амазонки – самые крупные из речных дельфинов, вырастающие до 2,5 метров в длину
Молотоголовые черви преследуют жертву, а затем присасываются к ней с помощью мышц и липких выделений
Рыба-звездочет закапывается в песок, оставляя снаружи только глаза, следящие за добычей
Морские овечки вырастают в длину в среднем до 5 миллиметров, максимум – сантиметр
Лепестки на спине позволяют морским овечкам питаться с помощью фотосинтеза
Люси – первый известный науке представитель австралопитека афарского, живший 3,2 миллионов лет назад