Серия «Расширяем школьные знания»

Ладно-ладно, шучу – я знаю, что никто так не подумал. Конечно же, перед вами слонёнок, а конкретно детёныш азиатского слона. Но почему он волосатый? Можно было бы подумать, что это наследие мамонтов, ведь азиатские, они же индийские, слоны к мамонтам генетически ближе, чем африканские, и произошли от общего предка позже, чем отделилась ветвь африканских слонов.

Однако предками азиатских слонов мамонты не являются: правильнее будет сказать, что они были двоюродными братьями с общим древним корнем. Да и в контексте рассматриваемого нами вопроса это не так уж важно, ведь и у детёнышей африканских слонов тоже порой имеется заметный волосяной покров, пусть и более реденький.

Утрата шерсти слонами в процессе эволюции связана с терморегуляцией, а именно – с критической необходимостью отводить лишнее тепло в условиях жаркого климата. Слоны – самые крупные наземные млекопитающие, а потому имеют наименьшее соотношение площади поверхности к объёму тела среди всех сухопутных животных. Их огромные организмы производят колоссальное количество внутреннего тепла, и оно едва успевает выходить через кожу. Учитывая климатические условия в среде обитания современных слонов, густая шерсть, как у мамонта, работала бы как самая настоящая шуба и быстро привела бы животное к тепловому удару и вероятной гибели.

Наши с вами предки тоже утратили волосяной покров, но сделали это по другой причине: голая кожа позволяет нам эффективно потеть всей поверхностью тела. Но у слонов практически нет потовых желез, за исключением небольших участков между пальцами ног, так что охлаждаться посредством испарения пота они не способны. Вот и получается, что единственный доступный для них способ удерживать температуру тела в норме – а у слонов это в районе 36°C – это прямая теплоотдача, а для этого кожа должна быть максимально открытой. И всё же даже у взрослых слонов на коже есть волосы и местами даже очень выраженные.

Долгое время считалось, что редкие щетинки на теле слона – это просто бесполезный рудимент, однако относительно недавнее исследование учёных из Принстонского университета, опубликованное в 2012 году, перевернуло это представление. Биофизики доказали, что при крайне низкой плотности, когда волоски растут далеко друг от друга, шерсть перестает выполнять функцию сохранения тепла, а наоборот начинает его отводить. Редкие жёсткие волоски слонов работают как штырьки на поверхности игольчатого радиатора, собирая тепло от кожи и выводя его в окружающую среду. В зависимости от скорости ветра, эффективность теплоотдачи благодаря волоскам возрастает на 5-23%.

Но почему всё же детёныши более волосаты, чем взрослые слоны? Да потому, что взрослым этот встроенный «игольчатый радиатор» нужен значительно меньше, чем малышам, поскольку они справляются с перегревом благодаря огромной площади кожи, глубоким морщинам, удерживающим влагу, и постоянному похлопыванию ушами, которые пронизаны сетью крупных кровеносных сосудов.

У новорожденного слонёнка уши ещё слишком малы и не дают нужного эффекта, да и кожа более гладкая. К тому же, помимо помощи с отводом тепла, густой слой жёстких волосков, называемых лануго, на голове и спине детёныша защищает его нежную молодую кожу от солнечных ожогов и укусов кровососущих насекомых до тех пор, пока кожный покров окончательно не огрубеет. Так что всё продумано!

Ещё больше интересного о живой природе на канале ЗУБ: записки учителя биологии: в Телеграм | в Макс

Этот поистине странный морской организм называют песчаным долларом. Или печенькой. А некоторые их них и вовсе больше похожи на аккуратненький отрезанный от яблока кружочек. Догадаться, кем по происхождению являются эти блинчики и шайбочки не так-то и просто, ведь на самом деле они – морские ежи! Да-да, те самые, которые в нашем представлении должны быть шариками, утыканными иглами.

Однако эти иглокожие приспособились к совсем другой жизни – вместо океанических глубин они выбрали для жизни мелководье с его постоянными приливами, отливами и волнами. И плоская форма помогает ежам бороться с течениями, стремящимися унести их на глубину. По сути, плоский панцирь работает как крыло, снижая сопротивление воды, которая свободно обтекает прикопавшееся краями в песок животное, не давая потоку сбить его с места.

А ещё юные песчаные доллары намеренно заглатывают песок, причём выбирают самые тяжёлые песчинки магнетита. Песок скапливается в специальном органе под названием дивертикул Грегори, и это позволяет молоди утяжелять свою конструкцию, чтобы оставаться на месте даже в местах с сильным течением.

Этот удивительный орган, открытый в 1905 году американским зоологом Эмили Грегори, представляет собой слепо заканчивающееся разветвленное выпячивание кишечника, которое хорошо развито у молодняка и становится рудиментарным у взрослых ежей. Когда морской ёж подрастает, его панцирь увеличивается, становится плотнее и набирает достаточный естественный вес, так что потребность в этом «поясе с грузилами» отпадает, и ёж без проблем удерживается на грунте самостоятельно.

Однако если иглокожая печенька вовремя не присыплется песком, то форма тела вполне может сработать против неё, и сильное течение поднимает плоского ежа, как воздух поднимает фрисби. Но ёж к этому готовится заранее и по мере взросления формирует на своей тушке специальные дырочки и выемки, зовущиеся лунулами. Лунулы свободно пропускают часть водных потоков и не дают течениям с лёгкостью запустить ежиный блинчик в подводный полёт.

И всё же, несмотря на все приспособы, порой морских ежей всё-таки переворачивает неправильной стороной вверх. Неправильная – это та, на которой нет рта. Да, он у них есть, и попа – тоже, причём и то и другое находится на одной стороне. Форма блинчика не отменяет того, что внутри ежа умещаются самые настоящие системы органов – нервная, кровеносная, водно-сосудистая, характерная для всех иглокожих, и, разумеется, пищеварительная. Начинается она пузике ротовым отверстием с пятью зубами, продолжается пищеводом, переходящим в уложенный кольцом кишечник, и заканчивается анальным отверстием.

У песчаных долларов, в отличие от шаровидных ежей, анальное отверстие находится на той же стороне, что и рот. Плоский ёж собирает планктон и органические частицы с помощью ресничек и амбулакральных ножек водно-сосудистой системы, передаёт их по специальным желобкам к центру и перетирает зубами. Кстати, отверстия-лунулы при сборе пищи тоже помогают – очень уж удобно гнать пищевые частицы не в обход, а прямо через дырки – со спинной стороны вниз, ко рту.

Так вот, если морского ежа перевернёт, то и рот, и попа у него окажутся сверху. Казалось бы, ну и что? Однако есть в таком положении он не способен, не работают так его амбулакральные ножки. Поэтому надо переворачиваться, и сделать это он более чем способен. Прикопав одну сторону поглубже в песок и выставив вторую, ёж просто ждёт, пока потоком воды его не поставит на ребро, а потом постепенно опускается на правильную сторону. Медленно, да, но работает же!

Ещё больше интересного о живой природе на канале ЗУБ: записки учителя биологии: в Телеграм | в Макс

Можно подумать, что перед нами медузы, но это не так – более того, перед нами даже не беспозвоночные, а вполне себе хордовые животины, зовущиеся сальпами. Вообще, класс сальп включает великое множество разных видов, отличающихся как особенностями жизненных циклов, так и внешним видом, но конкретно этот вид – Thetys vagina – уникален почти полной прозрачностью. Единственное тёмное пятно на теле животного, так называемый нуклеус – это комок внутренних органов, использующихся для фильтрации и переваривания морского планктона.

Уверена, что по поводу видового наименования у многих появились вопросы. На самом деле тут всё довольно просто. Именем таким наградил сальпу немецкий натуралист Вильгельм Тилезиус в 1802 году. Родовое имя Thetys дано животине в честь древнегреческой богини Тефиды, матери речных богов и океанид, которая в античной поэзии олицетворяла собой море, а видовой эпитет vagina использован натуралистом в своём первоначальном, классическом значении – «ножны», «футляр» или «оболочка».

У взрослого организма никакого внутреннего скелета не наблюдается, и кажется, что нет никаких причин относить сальп к животным хордовым, однако, как и у прочих представителей подтипа оболочников, к которым сальпы и относятся, хорда на короткое время возникает на ранних этапах развития.

Но что же за хоровод мы разглядывали на видео? А это цепочка клонов, или бластозоидов, которые образовались всего из одной особи путём почкования. Особь эта, называемая оозооидом, по природе своей беспола и размножаться может только таким образом. В одной получившейся цепочке могут быть сотни генетически идентичных сальп, а длина такой колонии может достигать нескольких метров. И вот эти сальпы-детки уже почковаться не станут.

Они появляются на свет способными к половому размножению, причём есть в этом процессе один очень занятный момент. Клоны начинают свою жизнь как женские особи, а по мере взросления формируют репродуктивную систему мужского типа и становятся самцами. Однако до этого момента они успевают побыть сальпами-мамами. Семенная жидкость, выпущенная в воду более зрелыми мужскими колониями, проникает в их тела и оплодотворяет яйцеклетку, содержащуюся в их теле с самого рождения. Внутри каждого бластозоида развивается один эмбрион, который питается через плацентоподобную связь с родительским организмом.

И вот именно в этот момент, пока будущая сальпа всё ещё сидит в мамкином беспозвоночном тельце, у неё имеется хорда. Хорда эта ей абсолютно не нужна, так что у Thetys vagina она, по сути является рудиментом, оставшимся на память о тех временах, когда у их предков была хордовая стадия свободноплавающей личинки, какая и сейчас имеется у большинства оболочников.

Ну да бог с ней, с хордой. Что дальше-то? Дальше отъевшийся как следует эмбрион выходит в воду в виде молодого одиночного оозооида, а каждый опустевший бластозооид меняет пол – у него развиваются семенники. Колония становится мужской, вырабатывает семенную жидкость и выбрасывает её в воду для оплодотворения новых, более молодых женских цепочек. Ну а родившийся из эмбриона оозооид вырастает, начинает отпочковывать цепочки клонов, и цикл замыкается. Причудливо!

Ещё больше интересного о живой природе на канале ЗУБ: записки учителя биологии: в Телеграм | в Макс

Перед вами, друзья, мёртвая голова – крупная бабочка из семейства бражников, имеющая размах крыльев около 13 см. Обитает этот летающий череп в тропической Африке да ещё на Ближнем Востоке, но иногда и в Европу забирается – туда, где потеплее. Летуны они, кстати, отличные и живут во взрослом состоянии почти месяц, что для бабочек довольно много.

Обнаружив изображение этого оригинального чешуекрылого в учебнике по зоологии, мои ученики неизменно приходят в восторг. Ну череп же, ну обалдеть! Вдохновляет она и любителей мистики на сочинение разнообразных мифов и легенд, что, конечно, не удивительно: с такой-то внешностью насекомое совершенно ожидаемо считалось в народе предвестником бед и эпидемий.

Но рисунок на спине бабочки – это просто случайное сочетание элементов окраски, и то, что люди разглядели в нём череп – это всего лишь пример той самой парейдолии, при которой наш мозг превращает случайные узоры и тени в знакомые образы. Разумеется, никаких бед этот бражник принести не может – но это только если говорить о человечестве в целом, а вот для некоторых совершенно конкретных людей мёртвая голова – настоящая летающая катастрофа. Это я сейчас о пчеловодах.

Дело в том, что этот бражник страсть как любит мёд и в поисках обожаемого лакомства отважно атакует не только гнёзда диких пчёл, но и влезает в ульи на пасеках. А чего бы ему, как и большинству бражников, цветочном нектаром не питаться? Проблема в хоботке – он у него короткий и очень толстый, такой далеко не в каждый цветок засунешь, а вот чтобы из сот медку хлебнуть подходит идеально.

Ну а пчёлы-то куда смотрят? Да на бабочку и смотрят. И всё же в большинстве случаев ничего со вторженцем не делают. В причинах этой странности учёные разбирались очень долго, но в итоге сошлись во мнении, что мёртвая голова использует трюк под названием химическая мимикрия. Железы на её пушистом тельце вырабатывают целый коктейль из химических веществ, заставляющих пчёл принимать её за свою.

Однако, воришке всё равно нужно быть очень осторожным. Одно неверное движение – и пчёлы опомнятся, налетят толпой – и всё, пиши пропало. Бражник, конечно, товарищ крепкий, может выдержать до пяти пчелиных укусов, но всему есть предел, так что мёртвые – теперь уже по-настоящему – головы в ульях – дело всё-таки не редкое.

Впрочем, есть у этого бражника один трюк, который может дать ему время для того, чтобы беспрепятственно покинуть место преступления. Он умеет громко пищать и скрипеть. Большинство бабочек – ребята бессловесные, а этот чуть что голосит, выталкивая воздух из хоботка. Звуки получаются – самое то, чтобы пользоваться ими как для устрашения хищников, так и для распугивания защитников ульев. Хитрючий!

Ещё больше интересного о живой природе на канале ЗУБ: записки учителя биологии: в Телеграм | в Макс

Эти наземные планарии оборудованы головой невероятно странной формы, но что ещё страннее, так это то, что в этой голове нет ни мозга, ни рта. В отличие от водной молочно-белой планарии, которую мы все изучали в школе, у молотоголовой родственницы нервные узлы в самой голове отсутствуют, и есть только отдельные нервы, ведущие к светочувствительным глазкам, которыми для охоты эти черви особо не пользуются, и органам химического чувства, которые как раз и служат для обнаружения пищи. Так что, чем больше голова – тем больше на ней можно разместить таких полезных хеморецепторов.

Что касается рта, то, как и у всех планарий, он у них находится посередине тела и оборудован выдвижной глоткой, способной выворачиваться наружу. Улитку или слизня червь выслеживает по оставленной ей дорожке из слизи и, догнав, прижимает к земле мускулистым телом, а потом оплетает липкой токсичной слизью, которая парализует жертву.

После этого червь-молот выворачивает наружу глотку и впрыскивает пищеварительные ферменты прямо в ткани жертвы. А дальше нужно просто подождать, пока ферменты не превратят тело улитки в питательный супчик, который червь постепенно засасывает внутрь разветвлённого кишечника. Ну прямо как паук, в самом деле! Вот только анального отверстия, в отличие от членистоногих, у плоских червей нет, так что всё, что не переварилось, выделять придётся обратно через ту же глотку.

У разных молотоголовых планарий токсины в слизи содержатся разные – в том числе и тот самый тетродотоксин, что делает рыбу-фугу смертельно опасной закуской. Определить степень ядовитости можно по степени яркости самой животины: если червь буренький – такой, как в видеоролике со слизнем – то и токсин у него слабенький, а если кричаще-яркий, как будто на карнавал собрался, значит и опасен не на шутку.

А вот в вопросах размножения черви-молоты далеко от обыкновенных планарий не ушли. Все виды являются гермафродитами, и две встретившиеся особи способны оплодотворить друг друга. Однако если пару отыскать не удалось, то червь без проблем приступит к бесполому размножению.

Когда молотоголовая планария «решает», что момент настал, она останавливается, прикрепляется к поверхности, и в средней части её тела образуется поперечная перетяжка. А потом половинки начинают ползти в разные стороны, и тело распадается на голову и хвост. А дальше – дело за регенерацией, которая у всех планарий чудо как хороша. Через некоторое время у передней части вырастает новый хвост, а у задней – новая голова со светочувствительными глазками и органами химического чувства. Ну а если вмешается пытливый исследователь, который нарежет планарию на большее количество фрагментов, то выйдет и большее число потомков: по расчётам учёных – до 279 штук. Но там и отращивать отрезанное сильно дольше придётся.

В природе, конечно, планарии так не делают, поэтому менее чем за неделю ловко восстанавливают утраченные части: можно отправляться на охоту за слизнями. Жаль, что испанские для них крупноваты, впрочем, даже если бы они и могли, всё равно в придачу к инвазивным моллюскам не стоило бы заводить в наших садах и огородах и инвазивных токсичных червей.

Ещё больше интересного о живой природе на канале ЗУБ: записки учителя биологии: в Телеграм | в Макс

А это обыкновенный слепыш, и как таковых глаз у него нет, да они ему и не нужны. Слепыши живут в восточноевропейских степях, а если ещё точнее – то прямо под ними. Это сверху открытые пространства, солнце и свежий ветер, а в мире слепыша всегда царит непроглядный мрак и смотреть там ровным счётом не на что. Важнее слышать. А ещё важнее – нюхать.

Если, узнав о том, как живёт слепыш, вы сразу представили себе крота, то отбросьте эту мысль. Слепыш далеко не крот: во-первых, он грызун, а не насекомоядное животное (ну это вы, наверное, сразу смекнули, увидев огромные резцы), а во-вторых, по сравнению с кротом, слепыш – здоровенный. Масса среднего крота составляет около 100 граммов, слепыши же наедают тушки до 700 граммов и более и вырастают в длину до 32 см.

Существенный зверь, в общем, однако видок у него, конечно, несколько гротескный – но это на наш с вами взгляд. А на взгляд самого слепыша, он идеален. Идеален, чтобы копать.

Жизнь этого безглазого землекопа протекает в бесконечном лабиринте туннелей, которые без устали копает вся слепышиная семья – нет, не лапами, а теми впечатляющими и выдающимися зубами. Если вы думаете, что зубами копать не слишком эффективно, то вот вам немножко цифр: за ночь животина способна прорыть 2 метра нового хода, а с начала весны до конца осени один слепыш может соорудить систему тоннелей общей протяженностью до 500 метров.

Такой результат возможен благодаря невероятно удобному устройству пасти. Губы слепыша плотно смыкаются позади огромных резцов, поэтому земля не попадает ему в рот. Зверь отгрызает грунт, откидывает его под себя, а затем разворачивается и широкой, уплощенной головой выталкивает собранную кучу на поверхность через временные отнорки, которые в дальнейшем сровняются с поверхностью земли и скроются с глаз. Нечего к слепышам в дом заглядывать.

Подземное королевство этих покорителей недр имеет довольно сложное устройство: в верхнем ярусе на глубине 20-25 см от поверхности земли располагаются столовые. Столовые – это не постоянные помещения, а возникающие вокруг корневищ, клубней, луковиц и корнеплодов расширения, куда приходят отобедать, пока главное блюдо не закончится. Как только оно закончилось, старую столовую забрасывают и прокапываются, а точнее, прогрызаются к новой.

Постоянные же жилые помещения слепышей находятся намного глубже – метра этак на три ниже столовых. На этом ярусе располагаются спальни и кладовые, соединённые многочисленными ходами. Кладовых слепышам требуется много, ведь в спячку они не впадают и на зиму приходится запасать довольно много провизии – не менее 10 кг на семью. Что касается количества спален, то их много не нужно, ведь слепыши не фанаты жизни в обществе – и это ещё мягко сказано. Точнее будет сказать, что они совершенно нетерпимы к сородичам, исключая самых близких.

Самые близкие – эта малая семейная группа из самца и 1-2 самок, которые проводят вместе всю жизнь, а для грызунов слепыши живут не так уж и мало – от 4 до 9 лет. Если самок в семейной группе две, то потомство они приносят по очереди: в один год матерью становится первая жена, а на следующий год – вторая. Детки в количестве 2-3 экземпляров появляются на свет к началу весны, а уже к концу – становятся достаточно самостоятельными, чтобы покинуть отчий дом.

Любопытно, что юные самки уходят раньше и преимущественно по поверхности, а молодые самцы задерживаются с родителями порой на целый год и отселяются, не выходя из родной норы и просто прогрызая себе ход куда-нибудь в сторону на несколько десятков или даже сотен метров. Стеснительные, что ли?

Ещё больше интересного о живой природе на канале ЗУБ: записки учителя биологии: в Телеграм | в Макс