Сейчас сижу дома, не работаю. Специальность после вуза не выбрала, отказалась. Поняла, что медицина- не моё. Хочу податься в биологию более углубленно. Ездить в экспедиции. Возможно ли это если пройти магистратуру по биологии? Или необходимо заново поступать на биофак? Я бы поступила, но ещё 4 года учиться....я не знаю потяну ли я( хотя интересно) Есть ли здесь люди которые вышли с меда в био? Я была бы вам благодарна за ваш опыт.
Кто боится насекомых? Ладно, спрошу по другому. Кто боится больших, летающих, и стрекочущих насекомых? Вот теперь инсектофобы точно в ужасе. Но боятся не стоит, тварь о которой пойдет мой рассказ вымерла 200 миллионов лет назад. Итак, Gigatitan vulgaris!
Нашли плиточки с отпечатками нашего сегодняшнего героя в формации Мадыген, в Кыргызстане. Дохлость относится к триасу, точный возраст не нашел. Как уже говорил, средний размах крыльев составлял ~32 см, но отдельные представители могли достигать и 40 см (для сравнения, совка агриппина, самая большая бабочка, в размахе крыльев достигает 30см).
У загадки «что было раньше, яйцо или курица» есть однозначный правильный ответ: раньше было яйцо. Потому что яйца были ещё у рептилий и динозавров, а они древнее птиц. Предлагаем задуматься над другим вопросом. Что было раньше – челюсти или зубы?
Здравый смысл подсказывает: челюсти – это основа, «фундамент», на котором держатся зубы. У большинства млекопитающих, пока они маленькие, зубов ещё нет, а челюсти на месте! Выходит, сперва челюсти, а потом уже зубы?
Однако это как раз тот случай, когда здравый смысл ошибается. Каким бы это нам ни показалось странным, зубы в природе намного – очень намного! – древнее челюстей.
Первые в мире зубы – острые, прочные, цепкие, способные захватывать добычу и разделывать её на удобные для проглатывания кусочки – появились более полумиллиарда лет назад. «Изобретателями зубов» считаются морские полихеты, многощетинковые черви. «Многощетинковые» они, потому что их тело покрыто множеством «волосков», или «щетинок».
Знакомьтесь: многощетинковый червь Боббита, он же песчаный молотильщик, может достигать в длину трёх метров!
Червь Боббита в ожидании добычи похож на пациента, замершего в кресле у стоматолога...
И терпение вознаграждено! (Впрочем, у рыбки, кажется особое мнение по поводу "вознаграждено"...)
Впрочем, в среднем размеры морских полихет составляют 20-30 сантиметров – скажем, такова обыкновенная морская мышь.
Морская мышь. Это тоже хищный многощетинковый червь
Окаменевшие остатки зубов древних многощетинковых червей – сколекодонты – известны учёным очень хорошо и находки их довольно многочисленны. Тело червя мягкое и крайне редко сохраняется в виде отпечатков, а вот прочные зубы из хитина превращаются в окаменелости и сохраняются просто отлично. Каких только «зубов» среди них нет! Тут и «когти», и «крюки», и «иглы», и «пилы», и «гарпуны».
Сколекодонты, найденные в отложениях среднего девона. Возраст — около 390 млн лет
«Но как же полихеты пользовались зубами, если у них не было челюстей?» – спросите вы. А очень просто – зубы полихет произошли всё от тех же самых щетинок, «волосков», и крепятся непосредственно к стенкам глотки. Для того, чтобы ухватить добычу, глотка червя как бы «выворачивается» наружу, как носок или чулок (только с многочисленными зубами внутри). Молниеносный бросок, захват добычи зубами, а затем глотка «заворачивается обратно», втягивая добычу внутрь!
Морская полихета с вывернутой наружу глоткой
(Вам это ничего не напоминает? Нет? Ну и хорошо...)
Очень дальние родственники полихет – паукообразные и насекомые – «изобрели» свои зубы и челюсти из... ног! Да-да, из ног! У древних морских ракоскорпионов на тазиках членистых ног были специальные жевательные отростки – так что эти животные «пережёвывали» пищу «ногами», каким бы это ни показалось странным.
Древний ракоскорпион. Вокруг щелевого рта – жевательные отростки ног
Даже у современных ракообразных остались такие «зубо-ноги», или, говоря языком науки, «ногочелюсти», «максиллипеды».
Ногочелюсти, или максиллипеды современного рака мы обвели "корявеньким"
В точности точно так же в процессе эволюции из передних пар конечностей сформировался хитиновый ротовой аппарат насекомых – верхняя и нижняя губы, две верхние челюсти (мандибулы) и две нижние челюсти (максиллы). Этот ротовой аппарат может быть невероятно сложным и причудливым – скажем, как нижняя губа личинки стрекозы, которую ещё называют «маской».
"Маска" личинки стрекозы
Однако мы забежали сильно вперёд. Самые первые насекомые появились только в девонском периоде, около 400 миллионов лет назад. А ещё в кембрии, больше 500 миллионов лет назад, одновременно с первыми полихетами появились первые черепные хордовые (предки всех на свете позвоночных, включая людей). Череп у этих животных уже был – примитивный конечно же, просто головная хрящевая капсула,– а вот челюстей ещё не было. «А зубы?» – спросите вы. А вот зубы, скорее всего, были! Во всяком случае, сохранившиеся до наших дней «живые ископаемые», бесчелюстные миноги и миксины, которых не очень правильно называют «рыбами», обладают множеством острейших зубов! Зубы эти усеивают всю переднюю часть глотки животного, образуя круглую «присоску».
Острейшие зубы миноги крепятся прямо к глотке – и никаких челюстей!
Как же тогда появились челюсти? А челюсти впервые появились у рыб. «Но ведь у рыб нет ног!» Совершенно верно, поэтому и наши с вами зубы – это не «бывшие ноги» (а жаль, ведь как хорошо звучит), а...
Впрочем, по порядку.
Сперва у хордовых животных возникли жаберные дуги – особые хрящевые (а затем и костные) органы, к которым прикрепрялись жабры для дыхания под водой. Однако существенно позже, в силурийском периоде, рыбы-плакодермы «придумали» две передние жаберные дуги увеличить, сдвинуть вперёд, снабдить мышцами и превратить в хватательно-дробящий аппарат.
Девонский дунклеостей – челюсти уже есть, но зубы ненастощие, это костные пластины
Сперва у плакодерм не было настоящих зубов – только острые костные пластины; затем из части чешуй у рыб развились острые прочные зубы – предки наших с вами. Так что имейте в виду – ваши резцы, клыки и коренные зубы происходят от обыкновенной рыбьей чешуи, хотите вы этого или нет!
Ряды акульих зубов. По происхождению акульи зубы – это бывшая рыбья чешуя!
Однако ещё очень долгое время челюсти рыб (бывшие первая и вторая жаберные дуги) оставались «независимыми», не были связаны с черепом. Такое любопытное строение до сих пор сохранилось, скажем, у акул (акулы – немыслимо древние существа): верхняя челюсть у акул прикреплена к черепу не жёстко (как у нас), а подвижно, как бы на гибких «связках», и может двигаться влево-вправо и взад-вперёд точно так же, как и нижняя!
На фото хорошо видно, что верхняя челюсть Большой белой акулы сдвинута относительно носа - вперёд и вниз...
...и это ещё не рекорд!
Акульи челюсти часто называют «револьверными» – потому что стоит одному ряду зубов сточиться или быть повреждёнными – как «из запаса» на место встаёт новый ряд острейших зубов. Так что походы к стоматологу акулам, в отличие от нас, не нужны! К сожалению, люди «сменные зубы» в процессе эволюции почти утратили. «Почти» – потому что один раз в жизни мы их всё-таки меняем...
Понравилась ли вам наша заметка, друзья? Если да, спасибо, а если нет... Ну, мы ещё попробуем.
Мы с упорством рассказываем тут всякие истории с одной-единственной целью – чтобы привлечь внимание к детскому журналу "Лучик", которые делаем для наших детей и их родителей. Посмотрите, пожалуйста! Он хороший.
Да, уважаемые читатели, Вы не ослышались, сегодня хотим поделиться с Вами вот таким образцом.
Наша находка
Перед Вами эта интереснейшая находка, реконструкция самой стрекозы (предположительно владелицы кладки) и примеры аналогичных образцов из замечательной монографии "Растительный мир пермского периода: Приуралье" доктора геолого-минералогических наук Сергея Владимировича Наугольных. Наш образец происходит из дивьенской свиты артинского яруса нижней перми (290,1 млн лет до 283,5 млн.лет) из под города Красноуфимск. Сам образец представляет собой ожелезненный остаток паракаламита с кладкой на его поверхности. С большой долей вероятности эту кладку сделала стрекоза из семейства Meganeuridae - к которому принадлежит знаменитая меганерва - крупнейшие за всю историю Земли насекомое, да еще и летающее, с размахом крыльев до 75 см. Правда жила она в каменноугольный период, а наша находка, как мы уже упоминали, относится к нижней перми и если сузить до рода то относиться к Arctotypus - широко распространённому роду в Восточной Европы и Урала того времени.
Отпечаток крыла Arctotypus sylvaensis из коллекции ПИН.
Один из самых удивительных периодов в истории нашей Земли – каменноугольный, или, по-другому, карбон. Начался он 350 миллионов лет назад и длился целых 50 миллионов лет. В это время Землю покрывали бескрайние джунгли – именно тогда растения научились "производить" древесину и стали деревьями.
Однако животные, бактерии и грибы в те далёкие времена ещё не умели эту самую древесину (точнее, вещество, которое называется лигнин) перерабатывать, поэтому упавшие стволы деревьев не превращались в труху и не разрушались, а захоронялись в земле целиком. За миллионы лет эти древесные стволы превращались в уголь – в тот самый уголь, которым сейчас топят котельные.
Одновременно в атмосфере накапливалось огромное количество кислорода – намного больше, чем в наше время. Большое количество кислорода позволяло существовать насекомым невероятных размеров. Самым известным из них является метровой величины стрекоза меганевра. Её очень любят изображать на картинках и показывать в научно-популярных телепередачах.
Правда, в телепередачах меганевру показывают как-то неинтересно – ну летает она себе и летает. Так, пустяки, подумаешь, стрекоза размером с половину школьной парты... Однако зададим себе простенький (казалось бы) вопрос – а что эта самая меганевра ела? Чем она питалась?
Кулинарная математика
Мышцы насекомых намного сильнее и быстрее, чем мышцы четвероногих животных или рыб. Если бы у человека были такие же мышцы, как у муравья, он мог бы бегать со скоростью 60 километров в час и поднимать руками грузовую «Газель» весом в 2 тонны.
Но за всё в этом мире приходится платить – в частности, для работы таких могучих мышц требуется огромное количество «топлива», то есть еды. За день травоядная саранча съедает столько же растительности, сколько весит сама! Хищные стрекозы съедают за день около 30% от собственного веса! Только попробуйте представить себе пятиклассницу Наташу, которая в сутки съедает 35 килограммов капусты или 10 килограммов мяса (для сравнения: взрослый лев съедает 7 кг мяса в день)! Ничего себе аппетит, правда?
У современной крупной стрекозы размах крыльев – 10 сантиметров, а вес – 1,5 грамма. Если мы увеличим её размеры в 10 раз (и получим меганевру), то весить это чудовище будет уже 1,5 кило! И если аппетиты у меганевры были такие же, как у современных стрекоз (а почему должно быть иначе?), то в сутки ей нужно 0,5 килограмма мяса! Как здоровому мужчине!
А теперь представьте: такая стрекоза откладывает 250–300 яиц. Значит, чтобы прокормиться хотя бы месяц, потомству одной такой стрекозы понадобится как минимум стадо коров! Ведь в карбоне нет ни птиц, ни насекомоядных млекопитающих, ни жаб – некому есть стрекоз и ограничивать их численность!
Учёные утверждают, что меганевры питались другими гигантскими насекомыми – палеодиктиоптерами. Хорошо, а палеодиктиоптеры чем питались? Если думаете, что травой и листьями, то ошибаетесь. У растений карбона (папоротников и семенных папоротников) листва была тонкая и малопитательная. Можно предположить, что палеодиктиоптеры ели пыльцу растений или высасывали их соки – пусть так, но сколько же пыльцы нужно в сутки килограммовой палеодиктиоптере? Подсчитаем на пальцах.
Палеодиктиоптера
Предположим, палеодиктиоптера съедает в сутки собственный вес, как современная саранча, – то есть ровно килограмм. Возьмём растение – скажем, цветущую кукурузу. Высотой оно 2,5 метра, выше взрослого мужчины. С одного такого растения можно собрать всего-навсего... 4 грамма пыльцы! С гектара кукурузы можно собрать около 150 килограммов пыльцы – этого 10 палеодиктио-птерам хватит всего лишь на 2 недели!
Так что предположение о полной растительноядности этих насекомых упирается в математику. Скорее всего, палеодиктиоптеры были, подобно современным сверчкам, всеядными – то есть питались всем, что попадалось, так сказать, «под руку», точнее, под челюсти. В том числе и другими насекомыми или мелкими позвоночными.
А ведь меганевры и палеодиктиоптеры – далеко не единственные гигантские членистоногие каменноугольного периода! В тогдашних лесах бегали и чудовищных размеров мигаломорфные пауки с туловищем размером в полметра, и огромные хищные тараканы, и колоссальные многоножки, скажем, знаменитая двухметровая артроплевра.
Меганевра и артроплевра в сравнении с человеком
Элементарные расчёты показывают, что все эти животные не могли быть чисто растительноядными и, скорее всего, поедали друг друга. Вообще, членистоногие едят всё, что только позволяет размер. Современная гигантская сколопендра с удовольствием может полакомиться и птичкой, и лягушкой, и ящерицей – а теперь представьте себе сколопендру размером с автомобиль и задайтесь вопросом, что же она ела...
Что такое пищевая пирамида?
Существует такая наука – экология. Многие думают, что экология – это что-то про загрязнение окружающей среды и охрану природы. Однако на самом деле экология изучает взаимодействие разных животных и растений между собой и окружающей средой.
С точки зрения экологии животные и растения образуют биоценоз, или стабильное биологическое сообщество, в котором у каждого животного и растения есть своя роль. Травоядные поедают растения, а хищные питаются травоядными, верно?
Возьмём для примера старинную загадку про волка, козу и капусту. Могут ли волк (один), коза (одна) и капуста (кочан) составить полноценное биологическое сообщество? Нет. Потому что сперва коза съест капусту. Потом волк съест козу. А потом волк умрёт с голоду – кушать-то ему больше нечего!
Значит, нужно, чтобы коз было много. Скажем, штук десять. Но тогда и капусты нам тогда потребуется не один кочан. Математические расчёты показывают, что для устойчивого существования должна соблюдаться пропорция один к десяти: на одного волка – 10 коз, а на каждую козу – 10 кочанов капусты (или других съедобных растений).
Проиллюстрировать её можно в виде пирамиды. В самом низу пирамиды у нас будет капуста (или другие растения), причём очень много. Выше располагаются козы, которые эту капусту едят. А ещё выше – волк, хищник, точнее – сверххищник. Сверххищниками учёные называют таких животных, которые находятся «на вершине» пищевой цепи.
Вернёмся к нашим стрекозам
Давайте внимательно подумаем: что у нас располагается в самом-самом низу пищевой пирамиды? Растения? А вот и не угадали! Растения не растут на пустом месте – им нужны вода и питательные вещества, которые содержатся в почве. Если в почве нет питательных веществ, она называется истощённой. Сколько ни закапывай в такую почву семена, расти они не будут – им попросту «нечего кушать»! Это раз.
А два – в каждом биоценозе обязательно должны быть так называемые «падальщики», то есть животные, которые возвращают питательные вещества обратно в почву. Жуки-навозники, жуки-могильщики, грибы, бактерии, черви. Без них биологический цикл не замкнётся! Без них растения высосут из почвы все питательные вещества, затем травоядные животные съедят все растения, хищники съедят всех травоядных и... всё окончится очень быстро и печально!
А вот теперь снова вернёмся в каменноугольный период. Как мы уже рассказывали в самом начале, в те далёкие времена животные, бактерии и грибы не умели разлагать древесину – и мёртвые древесные стволы попросту целиком превращались в уголь. Это означает, что питательные вещества, причём в огромных количествах (по расчётам учёных, в земле содержится как минимум триллион тонн угля!) не возвращались обратно в почву!
Таким образом перед нами загадка не просто про гигантских пауков и насекомых – главный вопрос даже не в том, «что кушала меганевра», а в том, как вообще могли существовать бескрайние джунгли каменноугольного периода (а они благополучно просуществовали без малого 50 миллионов лет)!
Дерево – суперхищник?
Вероятно, в те далёкие времена основным источником питательных веществ для почвы (то есть суши) служило море, Мировой океан. В самом низу тогдашней пищевой пирамиды были водоросли, которыми питались рыбы.
Древние земноводные, предки современных лягушек и саламандр, питались рыбой – а потом, выползая на сушу, в свою очередь становились жертвами гигантских насекомых, пауков и многоножек (вот что ела меганевра).
Останки амфибий и насекомых перерабатывались бактериями и грибами – и служили источником питательных веществ для деревьев.
Таким образом, пищевая пирамида каменноугольного периода была как бы «вывернута наизнанку» – потому что деревья были «потребителями высшего порядка», они располагались на самой верхушке пищевой цепи!
Да и с насекомыми всё было «с точностью до наоборот»: это в наше время лягушки и жабы едят мух и комаров, а 350 миллионов лет назад насекомые были сверх-хищниками – то есть насекомые ели лягушек и жаб!
...Сегодня такое тоже встречается. Но нечасто.
И в самом деле – что тогдашние земноводные, на суше неуклюжие и неповоротливые, ничем не защищённые, покрытые тонкой кожей, могли противопоставить проворным и прожорливым гигантским членистоногим, вооружённым острыми, как бритва, челюстями? Ничего...
Однако, как говорит пословица, «всё хорошее когда-нибудь кончается». Бактерии и грибы постепенно научились перерабатывать лигнин, то есть питаться древесиной, как живой, так и мёртвой, и накопление угля в земле прекратилось.
Деревья с «верхушки» пищевой пирамиды переместились в её нижний ярус. Массовый перенос питательных веществ из океана на сушу завершился. Количество кислорода в атмосфере уменьшилось. А неповоротливые земноводные эволюционировали впресмыкающихся – быстрых, активных, защищённых прочной чешуёй.
Гигантским многоножкам, насекомым и паукам стало нечем дышать – хуже того, им стало нечего есть! И уникальные биосообщества каменноугольного периода с насекомыми в качестве сверххищников исчезли навсегда...
Это была статья из журнала «Лучик». В ближайшем мартовском номере:
Зачем человеку подвиг? О Сикстинской Мадонне и Александре Матросове
Мойдодыр, или Почему мальчиков одевали в платья
Русские дети. Читаем стихотворение Некрасова
Почему над мудрецами, ощупывающими слона, смеются глупцы?
Подписаться на мартовский номер можно до 20 февраля
Нашел реальных сепулек, а не мемных от Лема. И да, у всех трех слов можно определить исходный смысл.
Напомню о чем речь. В произведениях Лема:
«СЕПУЛЬКИ — важный элемент цивилизации ардритов (см.) с планеты Энтеропия (см.). См. СЕПУЛЬКАРИИ».
Я последовал этому совету и прочёл:
«СЕПУЛЬКАРИИ — устройства для сепуления (см.)».
Я поискал «Сепуление»; там значилось:
«СЕПУЛЕНИЕ — занятие ардритов (см.) с планеты Энтеропия (см.). См. СЕПУЛЬКИ».
В Википедии:
Об этимологии слова «сепулька» нет данных, фонетически оно созвучно с лат. sepulcrum — могила, гробница.
Но оказалось, что сепульки реально существовали и именно ими вдохновлялся Лем!
На самом деле сепульки давно вымерли, но я нашел похожих на сепулек существ:
Жук-пилильщик
Сепульковые (лат. Sepulcidae) — ископаемое семейство насекомых из подотряда сидячебрюхие из меловых отложений мезозойской эры.
Слово «Сепульки» имеет отношение к фантастической литературе и упоминается в сатирическом произведении Станислава Лема «Звёздные дневники Ийона Тихого» (Путешествие четырнадцатое). Палеоэнтомолог Александр Павлович Расницын, описавший ископаемых насекомых из юрского местонахождения Каратау (в ряду прочих им были описаны Сепулька удивительная (Sepulca mirabilis) и Сепуление со свистом (точнее, «Сепуления свистящая» Sepulenia syricta) в составе нового семейства Sepulcidae), отослал экземпляр своей книги Станиславу Лему.
А из семейства сидячебрюхих перепончатокрылых современные виды -- это пилильщики и рогохвосты
Рогохвост березовый
И считается, что от них или их общего предка и произошли современные пчелы и муравьи. Собственно, слушая историю происхождения пчел и муравьев, я и услышал про сепулек.
Сепульки -- это одно из двух семейств цефоидов. Схема неполная, слайд из середины видео.
Соответственно, сепульки -- вид насекомых.
Сепулькарии -- кладка яиц. Насекомые питались растениями и свои кладки оставляли там же, поэтому сепулькарии -- это растения с яйцами насекомый, а не просто растения с яйцами. Вообще пилильщики -- это вредители для с/х культур.
Сепуление -- это намек на жизнь свистящих насекомых, т.к. "Сепуления свистящая".
Согласно недавней статье, исследователи обнаружили генетическую причину непорочного зачатия, также известную как партеногенез, у животных, которые обычно размножаются половым путем. Мы знаем, что некоторые животные делают это в состоянии стресса в течение достаточно долгого времени, но раньше нам никогда не удавалось намеренно вызвать это.
Теперь этот конкретный успех принимает форму плодовых мушек, размножающихся бесполым путем. И что интересно, плодовые мушки (Drosophila melanogaster) идеально для этого подходят. В мире генетики их вид известен как «модельный организм», что в основном означает, что мы изучаем их генетический состав в течение очень долгого времени — фактически более 100 лет. Обладая таким знакомством, исследователи получили преимущество перед тем, как проникнуть в генетический код мух и найти именно те гены, которые им нужны, чтобы запустить процессы, которые они хотели запустить.
И после шести лет исследований и 220 000 девственных плодовых мушек (вы правильно прочитали) исследователи нашли генетический переключатель, который им нужно было включить.
«Мы первыми показали, что можно спроектировать девственное рождение у животного — было очень интересно наблюдать, как девственная муха производит эмбрион, способный развиваться до взрослой жизни, а затем повторяет этот процесс», — пояснил один из авторов исследования Алексис Сперлинг.
Как только команда щелкнула этим переключателем, самки мух получили возможность самостоятельно заниматься размножением. Но что интересно, у них не было драйва. Они по-прежнему хотели найти себе пару и пытались на протяжении значительной части своей жизни, прежде чем сдаться и заняться этим сами.
«У наших генетически модифицированных мух самки ждали, чтобы найти самца, половину своей жизни — около 40 дней, — но затем сдались и начали девственное рождение», — сказал Сперлинг.
Все потомки этих девственных рождений были женского пола, но, что интересно, потомство не было генетически идентичным клоном матери (хотя они были очень похожи). Однако у многих была одна общая черта — они также могли размножаться бесполым путем. Конечно, не многие, и они делали это только тогда, когда поблизости не было мужчин, но выбор был.
Если эту идею удастся масштабировать, это может стать очень важным шагом на пути к сохранению видов. Создание еще одной самки с репродуктивными способностями в небольшой популяции без необходимости прохождения всего процесса спаривания может быть именно тем, что необходимо, чтобы сохранить вид достаточно долго, чтобы снова вырастить.
При этом у этой способности могут быть и недостатки. «Если у насекомых- вредителей будет продолжаться давление отбора в отношении девственного рождения, которое, по-видимому, существует, это в конечном итоге приведет к тому, что они будут размножаться только таким образом. Это может стать настоящей проблемой для сельского хозяйства, потому что самки производят только самок, поэтому их способность к распространению удваивается», - отметил Сперлинг.