Текст книги "Падение кошки и другие зоосенсации"

Автор книги: Эдуар Лоне

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 10 страниц)

Виражи стрекозы

Вот уже более 300 миллионов лет, как стрекозы летают, пользуясь сверхсложной системой – две пары крыльев, двигающихся независимо одно от другого – а эволюция так и не нашла, что на это «возразить». Странно, что ни говорите.

Странно потому, что в случае других летающих насекомых с течением времени (и в ходе различных мутаций) выяснилось, что одна пара крыльев удобнее, чем две. И даже когда их остается по два, эта пара крыльев начинает работать синхронно. А у стрекозы не наблюдается ничего подобного. То есть стрекоза в этом отношении стоит совершенно особняком, что необыкновенно импонирует ученым, которым только и подавай всякие «нестыковки».

В свое время Виктор Гюго написал в стихотворении «Лучи и тени»:

 
Скосив волшебные глаза
Над гладью вод, где жизнь таится,
Висит над прудом стрекоза,
Сияющая чаровница!..
 

Дело в том, что у этого насекомого также огромные глаза.

В незапамятные времена – в каменноугольный период – когда на Земле существовало всего два суперконтинента, а динозавров еще не было, в воздухе стали летать насекомые – «суперстрекозы» с размахом крыльев в несколько десятков сантиметров. Сегодня, то есть примерно 350 миллионов лет спустя, динозавры исчезли совершенно, а стрекозы остались. Отряд стрекоз насчитывает 5500 видов и подразделяется на равнокрылых и разнокрылых. А теперь закроем тетради и вернемся в кинозал.

Иметь две пары независимо работающих крыльев очень сложно, но очень прикольно – это позволяет стрекозам зависать в воздухе, давать задний ход и почти мгновенно делать резкие повороты с ускорением, которому нет равных среди животного царства: более 10 g! Оказалось, что подобные достижения возможны благодаря небольшим расхождениям в работе передних и задних крыльев. Ученые выяснили это совсем недавно – надо думать, до того у них были более срочные дела и другие интересы.

Исследователи из Корнеллского университета (США) в 2007 году засняли полет стрекозы на сверхскоростные камеры. Их коллеги из Лондонского королевского ветеринарного колледжа (Royal Veterinary College) и из Университета города Ульма (Германия) в 2008 году провели опыты по моделированию полета стрекозы при помощи микророботов с четырьмя крыльями. Все это позволило ученым разработать подробные математические модели аэродинамических процессов, происходящих при полете стрекозы. Этими исследованиями занимались во многих местах, ставя эксперименты по биомеханике, изучая ископаемые останки доисторических стрекоз, – были выпиты литры кофе и сыграно немало партий в пинг-понг…

И вот сегодня ученые, так сказать, вышли к народу, чтобы ответственно заявить: два-три секрета полета стрекоз нам все-таки удалось раскрыть, и, пожалуй, было бы неплохо использовать эти «премудрости» для создания сверхманевренных летательных аппаратов. Но тут придется еще маленько поработать.

Глюки у хорька

Детеныш хорька называется хоренком. Он очень игрив и от природы склонен погрызть – как минимум, половину мебели в доме хозяина. Когда он вырастает и его возвращают в лоно матери-природы (поскольку надо спасать оставшуюся половину домашней обстановки), молодой хорь принимается за крыс. И в общем-то это лучше, чем когда он грызет диваны. Увы, у крыс есть преимущество перед мягкой мебелью: они умеют быстро бегать. Поэтому хорькам приходится бегать за ними. Так уж устроена жизнь – ничего не достается даром.

И здесь на авансцену выходит наука. Дайте хорька в руки нормальному ученому, и он тут же задастся вопросом: а что будет, если я вкачу ему дозу нейролептиков – сможет он тогда поймать крысу или нет? Сказано – сделано! Ученый вкалывает зверьку, что и собирался, в верхнюю правую четверть правой ягодицы. Результат ошеломляющий. Специалист по изучению поведения животных из Университета города Тюбинген (Германия), некто Раймунд Апфельбах, констатировал следующее: под воздействием либриума, галоперидола, клозапина и других хлоропромазинов у хорька снимаются многие природные поведенческие блоки и он буквально набрасывается на крысу. А с незамутненным «сознанием» он ведет себя более осмотрительно – чтобы поймать и убить крысу, ему требуется определенное время, и это время тем больше, чем крупнее добыча. Точнее, между временем охоты и размером добычи существует устойчивая корреляция. Короче, прежде чем набросится на большую крысу, хорек два раза подумает.

А после соответствующего укольчика, зверек больше не артачится. Прет напролом и убивает… За исключением, естественно, случаев передоза – тогда он рискует просто перестать вовсе реагировать на окружающее. Раймунд Апфельбах со своим коллегой по имени Вернер Юрген Шмидт также тестировали действие амфетаминов, ЛСД, мапротилина и различных производных бензодиазепина. Исследователи из Тюбингена резюмировали затем результаты своих изысканий в журнале «Psychopharmacology» в конце 70-х – начале 80-х годов прошлого века. Наконец, видимо сочтя, что о ловчих инстинктах хорька узнали уже достаточно, они переключились на другие темы. Сегодня Раймунд Апфельбах продолжает доставать подопытных животных. Его последним подвигом явилось исследование, посвященное страху у крыс, возбужденному в крысьих душах при помощи одного из компонентов лисьих экскрементов (тримитилтиазолин). Что касается Вернера Юргена Шмидта, то он перестал вредить животным, поскольку скоропостижно скончался в апреле 2007 года.

А хорьки продолжают жить своей жизнью мелких хищников без особых выкрутасов, стараясь остаться достойными членами семейства хорьковых, к которому они принадлежат. Ну разве что иногда позволят себе немного побаловаться… В статье «Кома у хорьков после поглощения конопли» (журнал «Veterinary and Human Toxicology», т. 30, № 5, с. 486) рассказывается о злоключениях такого зверька, забравшегося в кладовку к хозяину. Лучше бы выпил таблетку-другую лексомила.

Цикады и цимбалы

На сей раз перенесемся в селение Арранкур (департамент Эсон), расположенное в 60 км к югу от Парижа – 33 из них по автостраде № 20. Мэр там – независимый правый, избранный на срок до 2014 года включительно. И расположен населенный пункт на высоте 110 м над уровнем моря – предполагается, он там будет гораздо более длительный срок. Местная природа не представляет собой ничего исключительного, однако селение стоит на речушке Эклимон, на лесистых берегах которой иногда слышится пение цикад.

Цикады? А какого, интересно, вида? – задумались внезапно Жером Сюэр и Стефан Пюисан, пара бесстрашных энтомологов, которые не боятся забираться в самые дикие уголки Иль-де-Фрагнса [13]13
  Иль де Франс – историческая центральная область Франции вокруг Парижа.


[Закрыть]. Ни один из 133 обитателей славного Арранкура, ведущих мирную жизнь, состоящую из сбора даров природы, прошотров телепередач и дальних экспедиций в гипермаркеты городка Этамп, ничехМ не помог нашим исследователям. Поэтому те взяли да и встали лагерем с 4 по 30 июня 2006 года – чтобы всласть поохотиться на полужесткокрылых насекомых (отряд, в который входят цикады, клопы и тли), ну и заодно половить форель. Они понимали, что поставили себе трудную задачу – пойдите-ка отыщите какую-то там цикаду в стоге сена да еще в лесах.

Ученые взяли с собой на природу микрофоны и магнитофоны, явно решив, что если не удастся сфотографировать цикаду, то можно будет хотя бы записать ее пение и – чем черт не шутит – даже выпустить диск… Штук 15 самцов цикады согласились для них спеть или, вернее, поцимбалить, как выражаются специалисты. Самец цимбалит для привлечения самок, а заодно, чтобы напомнить хомо сапиенсу, что уже пора нести анисовый ликер со льдом.

У цикад мужского пола на брюшке есть специальный орган – цимбалы, он и позволяет насекомому издавать знаменитое пение. Все очень просто: определенная мышца приводит в действие мембрану, вибрация которой усиливается резонирующими полостями. Поскольку у каждой разновидности цикад свои волны и частоты, то можно идентифицировать этих насекомых на расстоянии – просто проанализировав звук их пения. Именно таким образом два исследователя обнаружили, что в лесах Арранкура заливаются мелкие горные цикады (Cicadetta montana). До сих пор считалось, что на территории Франции они не встречаются, тем более в Иль-де-Франсе. Последовала триумфальная статья в «Анналах Французского энтомологического общества» под заголовком «Новые данные по разнообразию видов, полученные путем прослушиваний: присутствие вида Cicadetta montana на территории Франции подтверждено биоакустическими методами» (2007, т. 43, № 1, с. 126–128). Если будет выпущен диск, то его следует назвать все-таки покороче. Например, что-нибудь вроде «Цикада и Монтана».

Авторы напоминают, что в 2004 году некто Томас Гертах уже обнародовал нашумевшую статью «Заметки о дуэте Cicadetta Montana – Bergzikade (Hemiptera: Cicadidae): Искусство пения цикад Северной Швейцарии» в журнале Базельского энтомологического общества «Mitteilungen der Entomologischen Gesellschaft Basel» (т. 54, с. 58–66). Хотя конечно же подавляющее большинство специалистов и так прекрасно об этом помнили.

Полет утки

У вас, наверное, уже возникал вопрос, почему гуси и утки (и еще некоторые мигрирующие виды) для перелетов на большие расстояния создают строй в форме буквы V. Тут вы не одиноки – вот уже много десятков лет над этой проблемой активно размышляют также ученые и пилоты бомбардировщиков. Первые много написали на сию тему – создав целую обширную литературу, от которой приятно веет вольным ветром, хотя она и нашпигована устрашающими аэродинамическими уравнениями. А вторые стерли с лица земли среди прочих Дрезден и Хиросиму. Клиновидному построению даются два основных объяснения: во-первых, считается, что это экономит птицам силы, поскольку каждая птица летит, опираясь на воздушные завихрения, создаваемые впереди летящей птицей (тут мы даем сверхкраткое резюме гипотезы, опубликованной в 1970 году Лиссеманом и Шолленбергером в журнале «Science»). Во-вторых, такой строй, по идее, обеспечивает оптимальный обзор – каждая птица видит всех остальных, что помогает избежать столкновений в воздухе (статья Гоулда и Хеппнера в журнале «Awk» за 1974 г.)

Которое из двух объяснений правильное? Оба, teu comandante, – отвечают на это два специалиста по информатике из Университета Рио-де-Жанейро. Прежде чем рассматривать их аргументы, сделаем небольшое отступление. Утиное филе надо нарезать дольками до тушения или после? Ответ: все зависит от того, торопитесь вы или нет. В идеальном варианте лучше все-таки готовить утиное филе целиком. А если при готовке добавить мирабель и стакан хорошо выдержанного портвейна, ваша утка достигнет изумительных высот.

Бразильские ученые Вальмир Барбоза и Андре Натан создали компьютерную модель полета птичьей стаи, предписав виртуальным птицам, расположенным в произвольном порядке, несколько простых правил: приблизиться к ближайшей птице, ища при этом положение, дающее максимальный горизонтальный обзор, и при этом стараясь минимизировать затраты энергии при полете, используя турбулентность. Так вот: киберптицы всякий раз выстраивались буквой V (или W, что также встречается в природе). И напротив, если убрать одно из этих обязательных условий, в кибернетическом небе начинается сущий бардак. Вывод: полет в клинообразном строе в равной степени объясняется двумя факторами – экономией усилий и хорошим обзором. Кинем в кастрюльку еще одно дополнительное объяснение: утки не летают точно друг за дружкой, дабы не быть обгаженными летящим впереди тебя товарищем.

Чтобы получить более точные цифры относительно этих поэтичных явлений, можно обратиться к статье «Экономия энергозатрат при полете строем короткоклювых уток», вышедшей в 1994 году в «Journalof Experimental Biology» (т. 189, № 1, c. 251–261). Два зоолога из Абердинского университета (Шотландия) показывают там на протяжении одиннадцати страниц текста, что изучение полета перелетных птиц может принести на редкость противные результаты. В этой связи стоит напомнить, что если передержать утиное филе на огне, то оно становится, мягко выражаясь, несъедобным.

Эта сфера исследований была бы, несомненно, гораздо более захватывающей, если бы пеликаны летали строем в виде буквы F или китайского иероглифа, обозначающего «Твоя мать ушла в соседнее кафе пропустить рюмочку-другую». Увы, такого в природе не наблюдается.

Слон – муравью.

Когда спотыкается слон, страдают муравьи», – гласит африканская пословица.

Вероятно, африканские мудрецы являются подписчиками журнала «Science», а может, дело обстоит ровно наоборот: в начале 2008 года этот научный еженедельник (т. 319, № 5860, с. 192–195) утверждал примерно то же самое – правда, сформулировано было посложнее: «Разрыв взаимозависимости муравей/растение вследствие исчезновения крупных травоядных в африканской саванне». Под таким заголовком была опубликована статья группы американских исследователей, где, в частности, утверждалось, что когда из саванн исчезает какое-нибудь крупное травоядное типа слонов, то у некоторых муравьев возникают проблемы.

Поясним на примере. В Восточной Африке растет и процветает свистящая акация (Acacia drepanolobium) – весьма прикольный кустарник. Он свистит на ветру, а кроме того, располагает целым арсеналом для защиты от крупных зверей – слонов и жирафов, которые не прочь полакомиться его листьями. Во-первых, у этой акации – большие колючки. Во-вторых, на ее ветвях живет вид муравьев (Crematogaster mimosae), который совсем не по вкусу крупным растительноядным, так как эти козявки весьма агрессивны. Если насекомые обеспечивают дереву защиту, то оно в свою очередь предоставляет им кров (некоторые из колючек содержат полости) и пропитание (выделяемый растением нектар), таким образом муравьи и акации образуют своего рода симбиоз, или, точнее, так называемую связку, – немного на манер рэкетиров и владельцев ресторанов.

Авторы статьи в «Science» изучали это сожительство в 12 районах Кении. В половине из них вот уже многие годы как перевелись крупные растительноядные животные. Ученые констатировали: именно в этих местах акации выделяли меньше нектара и имели меньше полых игл. Муравьи-защитники там встречались реже (впрочем, особой нужды в них уже и не было). Однако на их месте стали размножаться другие виды муравьев (Crematogaster sjostedti), которые наносили деревьям вред, поскольку способствовали нашествию жуков, питающихся древесиной. (Отметим в скобках следующее забавное обстоятельство: муравьи вида Tetraponera, обитающего в экваториальных лесах, являются плотоядными, их укус крайне болезненный. Они живут в полых деревьях, которые в Габоне, например, называются «дерево измены» – раньше тут существовал обычай привязывать к этим деревьям неверных жен.)

Мораль сей басни такова: исчезновение слонов и жирафов из Кенийской саванны вызвало цепную реакцию, от которой пострадали все. Кстати сказать, покинуть эти места слонов заставил рост городов, то есть в конечном счете человек.

Еще одна африканская поговорка гласит: «Если не знаешь, куда идешь, посмотри, откуда ты идешь». На сей раз яркую иллюстрацию этой мысли мы находим в журнале «Journal of Clinical Investigation» (т. 62, № 4, с. 884–887) в статье под заголовком «Overproduction of adenine deoxynucleosides and deoxynucletides in adenosine deaminase deficiency with severe combined immunodeficiency disease», но это мы здесь разъяснять не станем – уж слишком долго и скучно.

Секреты лошади

От Англии до Японии – в том числе на ипподроме Санта-Анита в Лос-Анджелесе, входной билет куда стоит пять долларов, – любители лошадей и скачек поклоняются памяти величайшего чистокровного скакуна всех времен. Звали его Эклипс [14]14
  В переводе на русский Эклипс (eclipse) означает «затмение».


[Закрыть]– дело в том, что этот легендарный конь родился в Англии в день полного солнечного затмения 1 апреля 1764 года. Однако знаменит он не из-за этого астрономического совпадения и даже не потому, что выиграл все скачки, в которых участвовал. Эклипс стал легендой и кумиром, поскольку всегда пересекал линию финиша с отрывом в десятки корпусов от всех своих конкурентов. И этот факт поистине обескураживал и обескураживает.

Как только Эклипс умер – а случилось это 26 февраля 1789 года «вследствие колики», – как ученые буквально набросились на тело почившего коня в попытке разгадать его секреты. Расчлененка, анализ скелета, возможно, даже гороскоп… В то время ветеринарам ничего не удалось обнаружить. И вот сегодня их коллеги решили продолжить исследование. Обследовав скелет Эклипса при помощи методов сканирования, проанализировав все картины, на которых он фигурирует, прочитав все отчеты о нем, воссоздав полную модель легендарной лошади на компьютере, проанализировав его ДНК и выпив 3564 чашки чая без сахара, бригада исследователей из Королевского ветеринарного колледжа и Кембриджского университета предположительно нашла наконец разгадку феномена: Эклипс был суперчемпионом потому… что был середняком во всех отношениях! Ни одна из его физиологических характеристик не являлась исключительной, все было строго в пределах нормы, причем точно посередине. Вот всегда так с наукой: вы ей предъявляете чудесные феномены, а она вам их перерабатывает в кошачьи консервы.

Эклипс был просто-напросто идеальным образчиком чистокровного скакуна английской породы – небольшая голова, изящная шея, глубокая седловина, мощный круп, непредсказуемый нрав. Хотя вроде бы есть кое-что еще. Из каждого копыта легендарного коня было сделано по чернильнице. При этом их известно как минимум пять. Как говорят у нас в Шантийи, «жены и лошади не бывают без греха»…

Специалисты считают, что около 80 % процентов современных лошадей так или иначе являются потомками Эклипса. Закончив свою победоносную карьеру скакуна, наш герой был отправлен, как выражаются, «на племя» и на этом поприще преуспел ничуть не меньше: от него родилось более 300 жеребят. От него мы также имеем премию его имени на скачках в Мезон-Лафит и знаменитую фразу, которую еще используют некоторые британские спортивные комментаторы в случае тотальной победы «Eclipse first and the rest nowhere» (Эклипс – первый, остальных не видно).

Скелет Эклипса, который долго возили по всей Британии, отныне хранится в Королевском ветеринарном колледже неподалеку от города Хетфидл, расположенном к северу от Лондона, куда обязательно совершают паломничество завсегдатаи ипподромов. Да, кстати, пока не забыл – очень хотелось бы взглянуть на скелет Марселя Пруста (которого один его, ну самый близкий, друг ласково называл «мой пони»). Ведь там тоже остается пара-тройка деталей, которые хочется прояснить.

Катапультирование клеща

Среди всех живых видов самое красивое сальто назад исполняет Indotritia cf. Heterotrichia. Это стало известно после того, как группа исследователей из Франции и Бельгии поместили под микроскоп представителя рода Indotritia (читай: козявку размером о,8 мм с действительно отвратной рожей) и приказали ему: «Прыгай, козел!» И тут – чудо из чудес – клещик прыгнул назад, в то же время совершив пятнадцать переворотов вперед. Аплодисменты, вручение наград и публикация статьи в «Proceedings В» британского Королевского общества (т. 265, с. 22350-2242) под заголовком «The backward jump of a box moss mite» («Клещ прыгает назад»).

Самое удивительное, что явствует из этого потрясающего чтения, это не последовательность фигур в прыжке, а стартовая скорость клеща: он отрывается от поверхности за половину тысячной доли секунды. Чтобы рассчитать его скорость, потребовалось записать прыжок на сверхскоростную камеру, способную делать 200 кадров в секунду. Но даже и тогда момент собственно взлета смогли зафиксировать лишь на одном-единственном кадре, где изображение «объекта» смазано – настолько эта букашка быстро прыгает! Было бы еще прикольнее, если бы именно в этот момент она помахала бы в камеру одной из своих восьми лапок, но это мы, как говорится, размечтались.

Как можно подпрыгнуть за половину миллисекудны, учитывая, что минимальное время сокращения мышцы составляет несколько миллисекунд? Отличный вопрос! Короткий вариант ответа: потому что природа проявляет сумасшедшую изобретательность. Знаете ли вы, например, что некоторые виды клещей, питающиеся цветочной пыльцой, путешествуют от цветка к цветку в клюве у колибри, которых еще называют птица-муха? Так же как у «Ryanair» [15]15
  «Ryanair» – ирландская авиакомпания, самая «бюджетная» в Европе.


[Закрыть], посадка и высадка – самые деликатные моменты операции: надо пошевеливаться, поскольку сами колибри тоже птички скоростные и притом имеют длинный клюв. Так что при подобных пересадках следует избегать всяких там сальто назад, ну разве что лишь затем, чтобы поразить какую-нибудь самочку клеща, которая случилась поблизости.

Считается, что клещи-акробаты совершают свои головокружительные сальто, дабы уйти от тех, кто на них охотится. Действительно, ведь сложно поверить, что прыжок назад с передними сальто может быть обычным способом передвижения. А вот мгновенный взлет возможен благодаря механизму биологической катапульты. Резюмируя буквально в нескольких словах содержание семи страниц по биомеханике, отметим следующее: перед прыжком клещ аккумулирует энергию при помощи своего рода гидропомпы и сцепляет свои лапки в поджатом положении в крючкообразный захват, который он одновременно цепляет за свой панцирь. Когда этот запор слетает, клещ буквально подбрасывается в воздух – опля! Приземление довольно жесткое: наш жучок-паучок – клещи относятся к классу паукообразных и доводятся паукам кузенами – несколько раз рикошетит от земли и несколько секунд лежит свернувшись без движения.

Ну а потом чувак в белом халате снова орет ему прямо в ухо – и все понеслось по новой…