Как изучать животных, которые давно вымерли? Что такое палинология? На основе чего художники рисуют палеонтологические реконструкции? Как маленькая ракушка может дать больше информации, чем большой динозавр?
Об этом и многом другом рассказывает Всеволод Ефременко, палеонтолог, младший научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН.
Ролик создан при поддержке Ассоциации волонтёрских центров в рамках Международной премии МЫВМЕСТЕ.
Привет! Сегодня я вскрыл несколько проб этого года, чтобы поделиться ими с вами.
Вообще, в этом году, как и в прошлом, и количество и разнообразие почти во всех пробах довольно низкие. Трудно сказать почему так, но я склоняюсь к обычному совпадению. Где-то реку почистили земснарядом, где-то коровы вытоптали берега, где-то пруд зарастает, а где-то волны численности в своей нижней фазе. Как обычно - пробы со дна.
Пруд, около зарослей рогоза.
Неожиданно попался речной рак. Обычно они редкие гости в пробах, но этот видимо оказался недостаточно расторопным, чтобы вовремя свалить. Кстати, систематика речных раков оказалась довольно запутанной. Учёные мужи любят поиграться, придумывая новые рода и поперекидывать виды туда-сюда между ними. Раньше обычный рак был Astacus leptodactylus. Теперь это род Pontastacus. Мне неожиданно попался Ponatastacus cubanicus. Да, этот пруд в довольно южном регионе.
Слева вверху - раковина Planorbarius corneus. Обычный для прудов крупный моллюск. Систематика этого рода тоже неоднозначная. А всё потому что наша русская школа малакологов (те, кто моллюсков изучают) под руководством в т.ч. уважаемого Старобогатова в своё время наплодила множество видов. Теперь разгребают потихоньку, объединяя, исключая и находя синонимы.
Справа по центру - раковины рода Cincinna, слева по центру - личинки вислокрылок.
Взрослая вислокрылка. Из вики
А снизу - личинки комаров-звонцов, в народе - мотыль. Здесь попался крупный Chironomus pallidivittatus и несколько разных видов, среди которых, те, что покрупнее, Glyptotendipes, которые любят минировать растения (недаром рядом с рогозом брали).
2. Активно зарастающий пруд. Настолько активно, что взять пробу со дна не удалось - вся толща воды забита водорослями. Поэтому я покосил сачком по ряске и этим водорослям.
В целом, чем запущеннее водоём, тем больше крупняка попадается - крупные растения собирают вокруг себя крупных животных. Сверху обычные для зарастающих водоёмов прудовики Lymnaea stagnalis. Слева под ними - личинки стрекоз, еще ниже - разные раковины катушек, многие из которых любят пососкребать всякое со стеблей и листьев под водой. Правее от ракушек - пиявка. Она в том числе этими моллюсками и питается. Еще правее - клопы плавты.
А прямо в центре любопытный экземпляр - это гусеница бабочки Рясковой огнёвки. Они строят домик из ряски и живут в воде. Сами бабочки невзрачные и похожи на моль.
Гигант справа - личинка жука-плавунца. Такие могут охотиться даже на рыб. Этот определился легко - Скоморох (Cybister). А всё потому что у него очень специфичный лоб.
Видите эти три выроста? По ним и определяется. Я для себя решил, что эти выросты похожи на колпак шута.
3. Заводь на быстрой реке.
Проба не особо интересная. Ну разве что пиявок много. Слева - именно они. В основном - малая ложноконская (Erpobdella octoculata). В спирте любит терять окраску (гадина).Снизу опять мотыли. Сверху - черви. Справа - моллюски, брюхоногие и двустворчатые.
Вот этого моллюска узнать легко:
Это Physa fontinalis и у неё левозакрученная раковина. Определить в какую сторону закручена раковина легко - расположите её устьем к себе, если устье слева - она левозакрученная, если справа - правозакрученная, а в большинстве своём раковины правосторонние.
4. Ручей рядом с питающим его родником
Это ужасная проба, потому что на 90% состоит из мелких мотылей. Здесь только десятая часть, потому что выбирать их из пробы - занятие очень нудное. Тогда кювета с пробой делится на несколько частей, собирается живность только в одной части, а потом умножается на количество таких частей. Подавляющее большинство здесь вот эти личинки с черной головой и длинными антеннами
Причем это не совсем обычные личинки комаров-звонцов. Они изначально считались характерными для глубоких участков высокогорных холодноводных озер Европы - Альпы, например. Но мы их нашли в родниках на юге европейской России. Углубившись в литературу, я узнал, что этот вид в разных местах встречали по всей Росси: на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке, а еще в Монголии и возможно даже в Непале. Так что, учитывая проблемы с определением (нам пришлось генетический анализ делать), он может быть распространён гораздо более широко - по родникам и глубоким озерам.
А теперь пара проб, которые брали не со дна - чтобы показать, кто скрывается в укромных местах.
5. Кто живёт среди корней? По обрывистому берегу реки растут ольха и ивы. Их корни выходят в воду и если по этим корням пройтись сачком, то можно кое-кого там обнаружить
Сверху лежит большая ложноконская пиявка Haemopis sanguisuga (под ней - маленькая малая ложноконская). Слева - разные ручейники вперемешку со своими домиками. Все - из семейства Limnephilidae (настоящие ручейники). Справа внизу - рачки бокоплавы. Между ручейниками и бокоплавами - водяной ослик, он тоже рак. А маленькая козявка в правом верхнем углу - личинка подёнки, уже основательно потрёпанная. Вот такое небольшое сообщество обитает среди корней, и хищники, и вегетарианцы есть.
6. Представьте автодорожный мост через небольшую речку. Обычно поток воды под мостом проходит через трубы. А трубы эти под быстротекущей водой обрастают каким-то мхом. Вот его и соскребём
Есть здесь и настоящие ручейники (сверху) и пиявки (по центру и слева). Застревают в обрастаниях раковины. А еще здесь любят обитать ручейники другого семейства - Гидропсихиды (внизу). Они домики не строят. Так и живут на быстром течении. В этот раз не попались, но обычно тут можно встретить личинок комаров-звонцов, которые предпочитают быстрые каменистые реки и личинок мошек. Кроме того, в этот раз попались личинки другого гнуса - мелких комаров-мокрецов: вот такие веретеновидные личинки
Etymology. In honour of Volodymyr Oleksandrovych Zelenskyy, the sixth and current president of Ukraine for his courage and bravery in defending free Ukraine.
Этимология. В честь Владимира Александровича Зеленского, шестого и нынешнего президента Украины, за его мужество и отвагу в защите свободной Украины.
Их обваляли в песке? Зачем? Так, что ли, вкуснее? А почему вид у них какой-то несвежий? Они подвяленные? Ладно, рассказываем.
Это Винья-дель-Мар, город на тихоокеанском побережье Чили. Пляж. Видите камни в полосе прибоя?
А если присмотреться к камням, видно, что на них что-то есть, какие-то наросты. Водоросли или мидии...
Но это ни то, ни другое. Это удивительные животные, которых местные жители называют «пиуре», а официальное латинское название этих существ – pyura chilensis. Вот как они выглядит вблизи:
Эти очень древние (на сотни миллионов лет старше первых моллюсков) животные присасываются к камням или морскому дну в зоне прилива и пропускают сквозь себя воду, питаясь микроскопическими водорослями.
Выглядят пиуре, как камни или кораллы. Но если разрезать «камень» ножом, внутри обнаруживается ярко-красная начинка. Вот почему их ещё называют «кровавый камень»:
На самом деле оболочка пиуре не минеральная. Она состоит не из карбоната кальция, как раковины моллюсков, а из туницина –органического вещества, близкого по составу к клетчатке растений. Это единственный случай, когда в организме животных встречается растительная клетчатка!
Местные жители пиуре собирают, извлекают из тунициновой оболочки...
(дело это непростое, требует осторожности и определённой сноровки, можно и нож сломать, и руку порезать – будет тебе «кровавый камень»!)
а потом... Догадайтесь. Ну, конечно едят:
Уплетают прямо в сыром виде, приправляя луком, зеленью и лимонным соком:
Мнения европейцев насчёт вкусовых достоинств морского деликатеса расходятся. Одни говорят, что вкусно, а другие утверждают, что больше всего пиуре похоже на мыло с запахом водорослей.
На неделе я зашла в магазин, возвращаясь с работы. И в отделе игрушек и товаров для детей нашла забавную коробочку под названием “Питомец Юрского периода”. Естественно, я подумала, что это очередная растущая игрушка, коих в данном магазине сотни. Однако, взяв в руки коробочку, я поняла, что ошиблась.
Это действительно оказалось живое существо. Вернее, целая тысяча живых существ.
Итак, питомец Юрского периода - рачок, известный как артемия, солоноводная креветка или морская обезьянка.
Разумеется, артемии не являются живыми ископаемыми и они не сохранились со времен динозавров. Но они сохранили черты своих далеких предков или родственников, ископаемые останки которых находят ученые.
Все эти особенности позволяют очень легко перевозить и разводить артемий. Для содержания требуется только соленая вода, лампа и периодически подкармливать рачков. В качестве домашнего корма подойдет щепотка пекарных дрожжей.
Для содержания артемий дома предусмотрены специальные наборы, содержащие пакетик с цистами и соль. Порой в набор добавляют грунт (песок) и корм на первое время. Для начала содержания достаточно будет трехлитровой банки или тазика, если под рукой нет аквариума.
Жаль, что к моменту написания статьи артемии, которых я поместила в вазу, еще не выросли. Но зато могу поделиться видео плохого качества (ещё не купила новый микроскоп) с науплией.
Науплии - одноглазые личинки артемий. Мелкие (до 0,8 мм), хрупкие, они едва могут передвигаться в слишком плотной для них воде, как бы подпрыгивая между молекулами на своих веслообразных ножках. Единственный глаз науплий способен только отличать свет от темноты, направляя личинку в освещенную часть водоема. Обычно это верный путь к их излюбленной пище - простейшим и водорослям, которые тоже предпочитают плыть к свету. Позднее рачок отращивает еще два глаза - получше. Но первый свой не теряют.
Конечно нет. Артемии - универсальный и очень питательный корм, причем не только для морской фауны, но для пресноводных рыб. Особенно много артемии потребляют фермы с осетровыми.
В природе артемии являются важным компонентом биотопов соленых озер, регулируя численность водорослей и являясь пищей для некоторых животных. Впрочем, в некоторых озерах артемии являются единственными многоклеточными обитателями.
Умирая, артемии образуют специфический ил, чрезвычайно насыщенный белками и связанными в мультимолекулярные комплексы. Это одновременно и хорошее удобрение, и полезная маска - ил соединяется с высоконасыщенной грязью (т.н. лиманная грязь), что полезно для кожи в плане лечения авитаминоза и сухости.
В связи с их важностью в природе, возникают и проблемы. Корнем бед становятся… браконьеры. Да-да, разорители настолько обнаглели, что выбрали в качестве жертвы беззащитных рачков. Вылавливая артемий в огромных количествах с помощью насосов, они повреждают дно, нарушают чистоту воды и берега и лишают корма обитателей озер. Весьма сложно отслеживать незаконную ловлю рачков, как и рыбы. Однако мониторинг перевозок — вполне осуществим.
Кроме того, артемий можно употреблять в пищу людям и другим млекопитающим. Они содержат много белка и микроэлементов, их добавляют в качестве подкормки скоту. А некоторые коренные народы Северной Америки и Средней Азии ловили их в природных резервуарах и делали из них и их цист кашицу, спасавшую от голода в долгих путешествиях.
Помимо этого ученые также выяснили, что такая кашица из рачков не просто утоляет голод - она восполняет необходимые организму нуклеиновые кислоты, содержит вещества-предшественники витаминов, и соли, нормализующие работу кишечника. Все это сделало артемию также хорошим сырьем для производства околофармацевтических препаратов, биологически активных добавок вроде мультивитаминных комплексов в сочетании с жирными кислотами. Также есть исследования, показывающие нормализацию уровня холестерина при употреблении артемий.
Руднева И.И. Артемия. Перспективы использования в народном хозяйстве.. — Киев: Наук.думка, 1991. — С. 6—20
Eleanor Boone & L. G. M. Baas-Becking. Salt effects on eggs and nauplii of Artemia salina L // Journal of General Physiology : journal. — 1931. — Vol. 14, no. 6. — P. 753—763
Alireza Asem. Historical record on brine shrimp Artemia more than one thousand years ago from Urmia Lake, Iran // Journal of Biological Research-Thessaloniki : journal. — 2008. — Vol. 9. — P. 113—114.
Rafael Campos-Ramos, Alejandro M. Maeda-Martínez, Hortencia Obregón-Barboza, Gopal Murugan, Danitzia A. Guerrero-Tortolero & Pablo Monsalvo-Spencer. Mixture of parthenogenetic and zygogenetic brine shrimp Artemia (Branchiopoda: Anostraca) in commercial cyst lots from Great Salt Lake, UT, USA // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology : journal. — 2003. — Vol. 296, no. 2. — P. 243—251
Physico-chemical characteristics of the peloid mud from Morinje Bay (eastern Adriatic coast, Croatia): suitability for use in balneotherapy"Goran Mihelčić, Goran Kniewald, Neda Vdović. Environmental Geochemistry and Health volume 34, pages191–198 (2012)
Боль - это негативное аффективное состояние, возникающее в результате повреждения или воспаления тканей.
Поскольку боль вызывает сильные неприятные ощущения сравнимые с отвращением, то облегчение от природы её возникновения является полезным для животного. Животные стараются избегать ситуации, в которых они могут испытывать боль, а если они всё-таки её испытали, то они стараются ретироваться в такие места, где смогут получить облегчение от боли
Ни для кого не секрет, что позвоночные практически во всей своей массе могут испытывать боль. Исключениями могут быть всякие там рыбы и примитивные хордовые, но даже и для них существуют доказательства, что всё-таки и они имеют какой-то там слабый аффективный компонент боли [4].
Но самое важное отличие боли от ноцицепции, заключается в том, что ноцицепция является простой рефлекторной реакцией, а боль - это сложное эмоциональное состояние, включающее в себя дистресс и страдание. Минимальными системными требованиями для того чтобы организм имел возможность страдать, являются наличие интегративных областей мозга, способных к сложной обработке получаемых вредных сенсорных сигналов с подключаемыми к нему ноцицептивными сенсорными нейронами. Иными словами, организм должен обладать дискретными циклами боли и сложной нервной системой способной вызывать негативное аффективное состояние в ответ на вредные сенсорные сигналы.
Поэтому если мы хотим найти наличие хотя бы одного состояния боли у беспозвоночных, нам надо найти хотя бы наличие ноцицепоторов, а потом уже думать, что делать. И они таки и обнаруживаются среди многих таксонов беспозвоночных. Ноцицепторы есть у всех головоногих и у некоторых прочих моллюсков, у насекомых, ракообразных и даже нематод. Однако обнаружение этих элементов «программного обеспечения» боли всё ещё недостаточно, чтобы поставить 100% вердикт о существовании физического страдания у беспозвоночных животных. Чтобы это доказать учёные используют общепринятые поведенческие критерии, которые используются для предположения наличия аффективного состояния, выходящего за рамки простого ноцицептивного рефлекса. В качестве основных таких критериев обычно используют:
Т.е. они предоставляли те участки тела к «уничтожению», которые были более защищены от внешнего воздействия, или они покидали то место где их варварски угнетали [1].
Данный аргумент состоит в том, что мозг беспозвоночных недостаточно сложен, чтобы включать в себя цепи, производящие эмоциональную валентность. Однако, что «Илон Маск» сможет сказать на следующее?
Головоногие моллюски, «друзья Лавкрафта» достигшие эпичной крайности в эволюции мозга среди беспозвоночных. Они, в отличие от всех других беспозвоночных, имеют внушительный размер мозга, когнитивные способности и поведенческая гибкость которого, превосходят таковые у некоторых позвоночных с меньшим мозгом, включая земноводных и рептилий. Их нервная система устроена принципиально иначе, чем у позвоночных, с обширным периферическим контролем чувств и движений, который, по-видимому, происходит в значительной степени независимо от центрального мозга.
Их большой мозг и сложное поведение привели к растущему беспокойству об их благополучии, что даже вылилось в ужесточении норм биоэтики по отношению к данным животным. Ужесточились правила по регулированию инвазивных процедур, выполняемых на головоногих моллюсках в исследовательских лабораториях.
А спонсором требуемых доказательств является исследование от 2020 года опубликованное в журнале ISCIENCE, на котором и базируется весь мой текст [3]. Суть данного исследования заключается в том, что к объектам исследования, тобишь осьминогам применялась методика оценки аффективных аспектов боли, применяемая до этого практически только к позвоночным, в частности к млекопитающим.
Тест показал, что время, проведённое в предпочтительной камере, сильно различалось у группы которой вводили уксусную инъекцию, от плацебной группы, указывая на демонстрацию когнитивного и спонтанного поведения, свидетельствующего о переживании аффективной боли. Животные в «уксусе» возвращались в предпочтительную камеру лишь спустя очень большой промежуток времени.
Далее осьминогам в двух группах вводился препарат, который обеспечивает облегчение тонической боли у позвоночных выражающееся в соответствующем поведении. Поэтому, если тонической боли нет, то и соответствующего поведения облегчения от тонической боли быть не должно. Проверка облегчения боли, связанной с анальгетиком, считается убедительным доказательством наличия боли у позвоночных животных. Данный эксперимент показал, что осьминоги с предполагаемой индуцированной тонической болью получившие локализованную инъекцию лидокаина и помещённые в камеры, которые они избегали в первом тесте из-за боли, вновь получили предпочтение находиться именно в этих камерах, т.е. они перестали их избегать.
Более того данные из всех трёх экспериментов над осьминогами абсолютно доказали, что осьминоги испытывают состояние постоянной (тонической) боли, что ранее считалось возможным только у млекопитающих. Поэтому, по-моему, мнению принцип предосторожности с такими животными категорически необходим.
Данное исследование в полном объёме представляет собой первый пример вероятной продолжающейся боли у любого животного, не являющегося млекопитающим, что собственно заставляет с одной стороны задуматься, например, на сколько сильно, страдает живой рак, кипящий в котле, а с другой стороны радоваться, что реинкарнация существует только в буддизме. P.s. А вы варите раков живыми?
Автор: биолог, вдохновитель научного сообщества Фанерозой Ефимов Самир.