Морские огурцы, или голотурии, известны в первую очередь необычным вариантом автотомии: когда им угрожает враг, от которого не получается скрыться, они выплёвывают в него свою пищеварительную систему. Пока хищник пытается очиститься от малоаппетитной слизистой массы, морской огурец получает ещё один шанс спастись. Но как в таком случае животное обходится без желудка? Это всё же не хвост ящерицы, а кое-что поважнее.

Одна из самых крупных голотурий — калифорнийский морской огурец, достигающий полуметра в длину. (Фото Gerald & Buff Corsi.)Исследователи из Вашингтонского университета и Уэслианского университета в Иллинойсе (оба — США) выяснили, что морской огурец может с лёгкостью питаться через дыхательную систему, которая соединена с анальным отверстием. Через анус вода прокачивается по системе дыхательных трубок, которые абсорбируют кислород и передают его тканям. И эти же трубки могут использоваться для питания.

На первый взгляд, в этом нет ничего удивительного: многие иглокожие, к которым относятся и голотурии, всасывают растворённые в воде питательные вещества через кожу. Однако в случае с голотуриями речь идёт вовсе не об элементарной органике. Исследователи кормили морских огурцов одноклеточными водорослями, которые содержали радиоактивный изотоп С¹⁴. Давали голотуриям также раствор углеводов и белков, содержащих ион железа. Через 26 часов исследователи проверяли ткани голотурий на содержание радиоактивного углерода и железа. Оказалось, что бóльшая часть и того и другого осела вовсе не в пищеварительной, а в дыхательной системе.

На переднем конце тела у голотурий есть рот, в который попадают найденные на морском дне кусочки пищи: специальные щупальца на голове отправляют их в пищеварительную систему. Но, по-видимому, у голотурий есть ещё один «рот» — анус, который вместе с водой поглощает плавающую пищу и переправляет её в дыхательную систему. А последняя в этом случае работает как двойник пищеварительной, то есть не просто всасывает, но активно расщепляет попавшую в неё пищу. И это, как пишут исследователи в журнале Invertebrate Biology, единственный пример такого рода.

Как голотурия это делает и зачем ей это нужно, исследователи сказать не могут. Предположительно, как мы уже говорили, морской огурец может использовать дыхательную систему, если ему пришлось избавиться от пищеварительной. С другой стороны, обе могут работать на равных, чтобы обеспечить животное всем ассортиментом необходимых питательных веществ — как тех, что лежат на дне, так и плавающих вокруг.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Когда мы говорим о коллективном разуме, то обычно имеем в виду, что коллегиальное решение оказывается более адекватным задаче, нежели принятое одним человеком. Это можно наблюдать не только у нас, но и у многих социальных животных. Объединение в стаи, стада, косяки помогает избегать опасности, быстрее искать пищу или брачного партнёра. То есть предполагается, что есть такие проблемы, для решения которых индивидуальных опыта и знаний недостаточно.

Коллективный разум помогает животным в самых разных делах, от миграции до поиска пищи. (Фото Winfried Wisniewski.)Исследователи из Принстонского университета (США) показали, что коллективный разум у животных зависит, как и у человека, от социальных связей. Кроме того, животным нужна определённая численности группы: ниже неё коллективный разум начинает давать осечку. Опыты ставились на стайных рыбах: в аквариум запускали 256 особей и организовывали освещение так, чтобы в воде имелись тёмные и светлые участки, которые случайно двигались. Кроме того, была создана большая зона, освещённая по краям и тёмная в центре, которая тоже перемещалась по аквариуму. Рыбы, как и ожидалось, сбивались в стаи и старались оказаться в большой тёмной зоне. При этом, хотя одиночки тоже старались заплыть в затенённые участки, в группе им удавалось найти тень гораздо быстрее. То есть в косяке перемещения рыб становились более целенаправленными, если не сказать «разумными».

В статье, опубликованной в Science, биологи пишут, что отдельные особи не слишком стремились вернуться на затенённую территорию, хотя и плавали с той же скоростью, с которой двигались освещённые и затенённые участки. При этом группы рыб не только сразу заплывали в тень, но ещё и двигались вместе с ней. Иными словами, коллективный разум ускорял реакцию, помогал быстрее адаптироваться к изменениям среды. И чем больше был коллектив, тем быстрее он приспосабливался.

Исследователи обращают особое внимание на некоторые экологические следствия из полученных результатов. Для того чтобы поставить вид под угрозу, говорят они, вовсе не обязательно истребить как можно больше особей. Если речь идёт о социальных животных (к примеру, о птицах или морских животных, которые регулярно мигрируют стаями/стадами), то достаточно уменьшить численность популяции до какого-то значения, чтобы оставшиеся погибли сами собой. Миграция, как известно, зависит именно от коллективного разума, и если он вдруг обеднеет, у оставшихся особей возникнут серьёзные проблемы, а «естественные причины» довершат дело истребления, начатое человеком.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Кто не знает о замечательной способности сов поворачивать голову на 270˚! Птицам это как будто не доставляет никаких неудобств, головой они вертят легко и непринуждённо. Между тем исследователи долго не могли понять, почему совы при этом не падают с инсультом. Понять недоумение учёных легко: в шее проходят кровеносные сосуды, питающие мозг. Такой крутой поворот должен вызвать как минимум сжатие сонных артерий. У людей, кстати, подобное часто происходит при сильном и резком повороте головы — к примеру в момент автокатастрофы или при неумелой хиропрактике. И это притом, что такой поворот, как у сов, человек не может выполнить в принципе.

Неясыть северная пятнистая, фото википедияИсследователи из Медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса (США) решили разгадать совиную загадку, вооружившись новейшими медицинскими методами, вплоть до ангиографии и компьютерной томографии. Опыты ставили на белой сове, пёстрой неясыти и виргинском филине (все птицы погибли естественным образом).

Совиные артерии у основания головы имеют баллонообразные расширения, которые ещё и увеличиваются под напором крови. (Рисунок авторов работы.)Во-первых, оказалось, что сосуды сов, лежащие в основании головы, в районе нижней челюстной кости, имеют баллонообразное расширение. Такая картина полностью противоположна тому, что можно видеть, например, у человека: у нас сосуды постепенно мельчают и сужаются по мере удаления от сердца. Ответвления от сонной артерии будут меньше в диаметре, чем исходный, «родительский» сосуд. Такие расширения позволяют совам создавать излишки крови, что-то вроде запасов, которые питают голову в случае, если кровоснабжение «снизу» сокращается. Кроме того, сосуды головы образуют обширную сеть, что опять-таки облегчает доставку крови.

Во-вторых, любопытные адаптации обнаружились в шейных позвонках птиц. Через специальные отверстия в этих позвонках проходят важные артерии, питающие мозг. При повороте головы позвонки могли бы передавить и повредить сосуды. Однако у сов отверстия в двенадцати из четырнадцати шейных позвонков необычайно широки — примерно в 10 раз шире, чем диаметр проходящей через них артерии. За счёт такого зазора сосуды сов спокойно переносят смещения позвонков шейного отдела, когда птице вздумается повернуть голову. Кроме того, сами сосуды входят в позвонки выше, чем у других птиц, — на уровне 12-го, а не 14-го позвонка (отсчёт ведётся сверху вниз). То есть в совиной шее сосудам вновь дана почти полная вольница.

Ещё одна адаптация: у сов нашли соединения-анастомозы межу сонными и позвоночными артериями, чего нет, например, у человека. Такие соединения улучшают циркуляцию крови в голове: если что-то не пошло через сонные сосуды, недостаток будет возмещён через позвоночные. Всё вместе — сосудистые «баллоны», позвоночные артерии, которые свободно болтаются в позвонках, и усовершенствованная сосудистая сеть в голове — защищает сов от головокружений и прочих следствий кислородной недостаточности, которая могла бы возникнуть при резком повороте головы. Впрочем, некоторые из совиных «изобретений» могут быть и у других птиц, что исследователи и собираются проверить в ближайшее время.

Работа, представленная на Международном конкурсе научно-технологических методов визуализации, была особо отмечена журналом Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Феноменальная способность птиц ориентироваться на местности хорошо известна. Считается, что у них есть целый арсенал «компасов», от банального зрения до магнитного чувства. Однако даже в совокупности эти способы не могут объяснить того, как пернатые находят дорогу домой из местности, в которой они никогда не были. По мнению Джонатана Хагструма из Геологической службы США, чтобы объяснить эту способность, нужно добавить птицам ещё одно умение — ориентироваться по инфразвуку.

ГолубьИсследователи давно подозревали, что инфразвук играет свою роль в птичьей картографии, но до недавнего времени плотно этим вопросом никто не занимался. Поводом же к нынешнему исследованию послужило загадочное исчезновение стаи голубей, которые в 1997 летели через Ла-Манш в Англию. Джонатан Хагструм обратил внимание на то, что маршрут птиц совпадал с маршрутом авиалайнера «Конкорд»: самолёт преодолел звуковой барьер как раз тогда, когда голуби находились над проливом.

Длинноволновые инфразвуковые волны возникают от столкновения мощных водяных масс океана с воздухом или землёй, из-за землетрясений, а также из-за антропогенных факторов (например, сверхзвуковых самолётов). Инфразвуковые волны распространяются на большие расстояния, но процесс этот зависит от ландшафта, через который они проходят, а также от климатических особенностей вроде температуры воздуха и направления ветра. И нельзя ли поэтому предположить, что птицы могут использовать такие особенности поведения инфразвука в качестве карт местности?

Для проверки этой гипотезы г-н Хагструм собрал данные о путешествиях голубей, устраиваемых с шестидесятых годов сотрудниками Корнеллского университета (США): голубей регулярно выпускали в трёх разных местах, а потом оценивали, как быстро они возвращаются домой (если вообще возвращаются). Из года в год это были одни и те же места, но оказалось, что с одной «точкой запуска» есть постоянные проблемы: приписанные к ней голуби систематически терялись или же сильно отклонялись от прямого маршрута.

Исследователь построил модель распространения атмосферного инфразвука вблизи всех трёх стартовых точек. Оказалось, что оно соответствует маршруту птиц. И сложней всего, как Джонатан Хагструм пишет в Journal of Experimental Biology, голубям приходилось около той самой «нехорошей» точки, где ландшафт образовывал зону акустического молчания, то есть делал распространение звуковых волн невозможным. Любопытно, что в истории полётов голубей был всё же один день, когда все птицы, выпущенные из этой точки, быстро вернулись домой, но тогда сложились исключительные температурные условия, которые помогли пернатым сориентироваться по инфразвуку.

Так что птицы, похоже, действительно ориентируются по инфразвуковой карте местности. Однако, вполне возможно, в этом они не одиноки: инфразвуковым слухом обладают многие животные, в том числе жирафы, тигры, окапи, а слоны и дельфины вообще применяют инфразвук для общения — и ничто не мешает им использовать фоновый инфразвук для ориентации на местности.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА