Текст книги "Странности эволюции. Увлекательная биология"

Автор книги: Йорг Циттлау

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 10 страниц)

Парадокс оленей: отец силен, а дочь слабая

«Почти как отец» – подобная характеристика радует в детском возрасте, но для дочери, по мере взросления, такой отзыв становится не совсем приятен. Кому может понравиться женщина с широкими плечами, сильным подбородком, низким голосом и еще, возможно, с усиками?! Никому – их шансы на приобретение партнерских отношений равны нулю, потому что одинаковые признаки ведут к тому, что из генов отца получается идеальный сын, а дочь выглядит гадким утенком. Обе стороны надеются на милость природы и на то, что она, с помощью генного вмешательства, позаботится о девочке с хрупкими плечами, звонким голосом и широкими бедрами.

В мире животных ученые обнаружили, что сильные самцы хотели бы передать свою силу одинаково как сыновьям, так и дочерям. Худощавое туловище и грациозность не совсем выгодны в борьбе за выживание. Кажется, создавая оленя, эволюция перехитрила сама себя.

Команда ученых из Эдинбургского университета во главе с Кати Форстер исследовала 3600 шотландских оленей, изучая связь между успехом родителей и успехом потомства (причем биологи, изучающие эволюцию, как правило, понимают под успехом квоту размножения). В результате обнаружилось, что добившиеся успеха старшие олени сотворили сильных сыновей и грациозных, но слабых дочек. Сильные олени делают ставку только на будущих самцов, чтобы продолжить род, но не на будущих самок. Это совсем не соответствует законам эволюции и естественного отбора, когда лучшие представители вида должны иметь большее число потомков. От крепости самки здесь мало что зависит. Некоторые из них, вероятно, охотнее унаследовали бы силу своего отца.

Объяснение Кати Форстер по поводу парадокса в жизни оленей звучит так: «Хорошие гены, которые повышают способность выживания у самца, не совсем подходят для самки. Мы называем это сексуально антагонистической селекцией». Ту же мысль можно выразить немного иначе: «Природа создает это для объединения самок и самцов в борьбе за выживание».

Мы продолжаем изучать оленей, ведь они являются носителями необычных черт. Например, самый крупный из оленей – лось, с рогами впечатляющих размеров, страдает от зуда так, что вынужден акробатически изворачиваться, чтобы почесаться.

В тундрах Азии, Америки и Гренландии живет олень, который не хочет быть похож на других, – речь идет о северном олене. Рога северного оленя называются панты– заметьте, это слово во множественном числе.

Панты асимметрично разветвлены – у других животных нет рогов, имеющих такую форму. И олени будто сами воспринимают это как существенное выражение их индивидуальности.

Еще необычнее тот факт, что самки тоже носят рога. Ни у одного другого вида оленей не встречается подобное, и причина этого явления никому не известна. Изначальное предположение звучит так: рог оленя, глубочайшая поперечина которого дополняется маленьким рожком, работает в качестве снегоочистителя, с помощью которого можно отыскать траву и основную пищу животных. Благодаря рогам оба пола, можно считать, имеют преимущество. Утверждают, что северные олени при чистке снега используют еще и копыта. Но все-таки остается загадкой, почему и у самки есть рога? При выборе партнерши для самца это украшение не играет роли – здесь принимается во внимание масса. Старший олень держит при себе гарем и оплодотворяет как можно больше самок. При этом ему все равно, носит объект его вожделения головное украшение или нет.

Самцы скидывают рога осенью, самки – весной. Иногда рога сначала падают с одной стороны, так что животные некоторое время бегают с одной штангой на голове.

Чтобы спастись от арктической зимы, стада оленей предпринимают дальнюю миграцию, протяженностью до 5 тысяч километров. Среди наземных млекопитающих это рекордное расстояние, преодолеваемое животными. Таких результатов достигают не только необыкновенной стойкостью, но и регулярным «спортивным» питанием, которое в тундре редко встретишь. Олень в основном питается лишайником, мхом и грибами. Эта пища содержит не только мало белков, но и минералов.

Животноводы из Швеции и Финляндии, которые занимаются разведением оленей, предостерегают людей в зимний период мочиться на территории оленя, так как люди в этот момент могут наткнуться на незваных гостей. Оказывается, что олени, находясь в контакте с людьми (предположительно около трех лет), успели узнать, что человеческая моча содержит достаточно солей, которых так не хватает им зимой. Поэтому олени моментально реагируют на появление человека, справляющего малую нужду. Они облизывают желтый снег, словно мороженое, и становятся одержимыми настолько, что не могут равнодушно пройти мимо этого места, остаются там и топчутся некоторое время. Вот почему монгольские кочевники заставляют своих сыновей мочиться в лесах на соответствующем расстоянии от кочевья.

Останется ли без ответа вопрос, как северные олени могли бы удовлетворить свою потребность в минералах, если бы они жили в отдалении от человека? Стали бы они подстерегать писающих медведей?

Мы должны согласиться с мнением, что северный олень стал полностью зависим от человека, обеспечивающего его минералами. То есть он полагается на партнера, который может весьма осторожно проявлять свою симпатию по отношению к определенным животным.

Питание вообще является кардинальной проблемой северного оленя, даже если не принимать в расчет обеспечение организма животного минералами. Северный олень с весом около 300 килограммов, живущий в суровой тундре, прежде всего должен быть накормлен. Самки встречают зиму беременными. Чтобы не умереть с голоду, у них есть жировые запасы. С другой стороны, они должны оставаться подвижными, чтобы поздней весной защитить свое потомство от врагов. Им удается поддерживать идеальный вес и сохранять баланс благодаря зимнему подкожному жиру и подвижности. Им это удается независимо от количества пищи, что установил норвежский биолог Пауль Фаухальд. Ученый создал самкам благоприятные условия для питания в зимний период – они ели что хотели. В конце наблюдения было обнаружено, что подопытные не поправились ни на один килограмм, как и животные контрольной группы, которых кормили плохо.

Рациональная программа питания и обмен веществ, свойственный самкам северного оленя, предоставляют им возможность контроля собственного веса. Современные женщины об этом могут только мечтать.

«Я очень большой!»: почему ягоды не помогут медведям

Близок ли медведь по духу человеку? Или же он только беспощадный хищник? Трудно сказать. Во всяком случае, мнения Тимоти Тридвелла и Вернера Херцога здесь не совпадают. Тимоти жил на Аляске на протяжении 13 лет вблизи медведей гризли и был ими же растерзан насмерть. Вернер Херцог сделал о Тридвелле фильм, в котором использовал его видеозаписи. В конце этих эпизодов можно хорошо рассмотреть медведя, который в течение нескольких секунд смотрел в камеру. Большая голова и два пустых темных глаза. Это последние кадры Тридвелла, прокомментированные Херцогом так: «Во всех глазах всех медведей, которых он когда-то снимал, я не вижу ни родственной души, ни понимания, ни беспощадности, а только подавляющее безразличие природы». Вероятно, эти нехорошие слова не понравились бы Тридвеллу, который так любил медведей!

Хищное животное не может позволить себе великодушие. Оно беспощадно, потому что природа делает его безжалостным и грубым. Великодушие с позиции эволюции – чистая растрата энергии. Если медведь преследует животное в более или менее напряженной охоте и в конце концов ловит его, то для него было бы опрометчиво выпустить жертву.

Для охоты зверю необходимо много энергии, которая не восполняется поеданием добычи. И хищники не должны позволять себе допускать промахи. В первую очередь, это касается гризли, медведей острова Кадьяка или белых медведей. Они весят до 800 килограммов и благодаря этому твердо ступают по земле.

Тот факт, что многие виды медведей добавляют в свой рацион растительную пищу, ничего не меняет. Если медведь выдергивает один за другим кусты с ягодами, это едва ли удовлетворит его потребность в калориях.

Хронически скудный приток энергии снижает ежедневную активность больших медведей. Они экономят силы насколько это возможно. Белый медведь как один из самых больших представителей хищного мира проводит две трети своего времени в спячке или дреме. Таким образом, всего 5 % своей жизни тратит он на охоту и трапезу, а все остальное время проводит в медленном передвижении или плавании. Бурый медведь отличается значительно большей активностью, но и он около 4–6 месяцев проводит в зимней спячке. Самки в это время теряют до 40 % веса, но они быстро набирают его весной. Потенциальной жертвой в это время для них может быть человек.

Гризли и бурые медведи любят чесаться о стволы деревьев – это является отличительным признаком их поведения. До сих пор это объяснялось тем, что таким способом они избавляются от назойливых паразитов и, заметим, добиваются своей цели. Причем это делают только самцы. Английский биолог Оуен Невин предположил, что они оставляют после себя специфический запах, который указывает собрату другого вида (или пола) о его принадлежности к этому месту. Так помечается, как сообщает далее Оуен, «место дислокации, которое медведи своим знакомым собратьям уступают зачастую безболезненней, чем чужим». Вопрос в том, что же за этим кроется в действительности? Например, куницам вообще не удается пометить свое место с помощью запаха.

Большие яички вместо сложного строения мозга: сексуальная логика летучих мышей

Зоопарк «Черные горы» в Гамбурге кишит летучими мышами, которые знают, что могут рассчитывать на лакомые кусочки овощей и фруктов, которые им приносят посетители зоопарка, и хотят показать себя с лучшей стороны. Но если наблюдать их поведение вблизи, то легко можно заметить, что его нельзя назвать идеальным. Несмотря на пространственную ориентацию благодаря отработанной системе эхолокации, животные все время сталкиваются друг с другом. Возможно, они взволнованы, а как известно, стресс влечет за собой ошибки и у опытных пилотов?

С другой стороны, не стоит переоценивать систему эхолокации летучих мышей. Этот ориентационный метод имеет свои границы – прежде всего тогда, когда речь идет не о поисках пищи, а о месте для ночлега. Так, например, рыжая вечерница – один из видов летучих мышей – предельно разборчива в поисках своего пристанища. Ей нравится там, где сухо и тепло, кроме того, ее дом должен находиться в 20 метрах от земли и располагать сводчатым входом. С другой стороны, вход должен быть маленьким и удаленным на достаточно безопасное расстояние от земли к верхней части норы, чтобы куницам трудно было сверху напасть на спящую мышь. На поиски убежища летучая мышь должна выходить одна. Это достаточно тяжело. Рыжая вечерница довольно быстра, но в полете маневренность ей не свойственна. Она осматривает деревья или церковные крыши отнюдь не в медленном сбалансированном полете. Кроме того, ее эхолот подает сигналы о потенциальной добыче, но не об укрытии, которое обнаруживается посреди леса.

Итак, что должна делать летучая мышь, чтобы найти убежище? Ответ на данный вопрос недавно дали польские и немецкие ученые. Рыжая вечерница садится на ствол дерева и ходит по нему туда-сюда, осматривается, как будто гуляет по магазину. Если ей посчастливится, то из уже заселенного дупла она услышит сигнальные звуки собратьев. Впрочем, как очень тонко формулирует Берн Симерс из Института орнитологии имени Макса Планка, «для рыжей вечерницы не существует тривиальной задачи найти новое убежище для себя». При этом умалчивается, что прогуливающаяся летучая мышь действует на рассеянных куниц или лис как праздничное блюдо.

Но, вероятно, летучая мышь еще верит в то, что доброе и хорошее не чуждо хищнику. При людях она прогуливается без опаски, потому что в течение многих лет изучила и оценила теплоту и стабильность, которую дают ей мельницы, церковные башни и зернохранилища. Посетителю парка «Черные горы» не приходится долго ждать, чтобы увидеть ветреных артисток, – максимум, что нужно сделать, так это поднять или повернуть голову, чтобы увидеть на своем рукаве мышь, которая ждет момента обменяться любопытными взглядами с человеком. Заметьте – обменяться, так как животные в своей памяти записывают контакт с нами. Юных летучих мышей с восторгом поглаживают по шее и брюшку. Они открывают рот приятно и без напряжения, и люди ждут, когда они начнут издавать звуки удовольствия. То доверие, с которым эти животные относятся к людям, вызывает вопрос: узнают ли они в нас родственных по характеру существ?

Существует мнение, что летучие мыши похожи на нас. Меньше всего это касается мозга и поведения, а вот пенис их действительно схож с человеческим. Мужчины, как и самцы летучих мышей, обладают penis pendulum, что в переводе с латинского значит «пенис висячий». Такого не встретишь ни у какого другого животного – это факт.

Подобное расположение пениса у летучих мышей слишком опасно для продолжения рода. И яички летучих мышей болтаются и подвержены всякого рода ударам (как тут не вспомнить футболистов, которые закрывают причинное место руками, опасаясь «вражеского» удара мячом в пах). Факт остается фактом: свободно висящий пенис – большой риск, потому что летучие мыши склонны к акробатическим трюкам в воздухе, во время которых могут ранить сами себя.

Что вообще дает летучей мыши эта особенность? Предполагаемый ответ: самец хочет произвести впечатление на самку. Некоторые летучие мыши демонстрируют по-настоящему большой член и соответственно большие яйца. Американский исследовательский коллектив во главе со Скоттом Питником из Института Сиракуз измерили 334 видов летучих мышей – их мошонки достигали 8,5 % веса всего тела. Хотел бы мужчина при весе в 90 килограммов иметь такие половые органы (его половая железа весила бы 8 килограммов)?. Это, бесспорно, было бы проблемой для производителей нижнего белья.

«Инвестиции» в яйца и пенис дают некоторые плоды. При этом, как выразился Питник, идет речь о «дорогой ткани», обеспечение которой сказывается на другом значимом органе – мозге. Самцы летучих мышей в процессе эволюции должны были решать, хотят ли они инвестировать больше в половой орган или в серые клетки. Многие из них от серого вещества отказались. Этот факт хорошо выражен у бульдоговых летучих мышей – их яйца весят 3,5 грамма, когда мозг только 2,3 грамма. Овощные валерьянницы из семейства летучих мышей вкладывают в свои яйца в два раза больше энергии, чем в мозг.

Данное несоответствие приводит к тому, что бульдоговые мыши и валерьянницы могут довольно быстро летать, но маневренность и присутствие духа у них при этом мало развиты. Иногда они натыкаются своими большими гениталиями на выступы стен и сучки и невольно причиняют себе невероятную боль в паху (ощущения те же, что и у мужчин).

Утверждают, что гениталии самцов летучих мышей увеличиваются, если самки им изменяют. Это могли бы доказать без сомнений Питник и его коллеги. Измена для самца означает, что для передачи своих генов он должен сперму раздавать на стороне. Большие половые органы здесь помогают в двух направлениях: это большое производство семенных клеток, а также и чары, перед которыми не может устоять ни одна самка. Остается утверждать, что с эволюционной точки зрения содействие глупцам в размножении ведет к неблагоприятным последствиям, так как в нормальном случае большой мозг и здравый ум предлагают все предпосылки для успеха в борьбе за выживание.

Переоценка способностей и возможностей: дельфины в состоянии полусна

Античные греки были мореплавателями и любили дельфинов, которые во время путешествий сопровождали корабли, вызывая симпатию своей беспечной игривостью. Люди оценивали не только способность этих животных к развлечениям, но и верили, что они сознательно ищут контактов. Дельфины занимали особое место в греческой мифологии – они были друзьями людей и спутниками богов, служили символом морской силы, свободы и благородства. Дельфины помогли спастись певцу Ариону, которому угрожала гибель в море, доставив его к берегу. Эта история не потеряла своей актуальности: и сегодня можно прочесть в газетах о дельфинах, которые спасают тонущих, потерпевших кораблекрушения, защищают людей от акул.

Это можно отнести на счет инстинктов морских млекопитающих, которые выталкивают на поверхность воды своих собратьев, чтобы помочь им подышать, когда те не способны это сделать сами из-за того, что больны или только недавно родились. Нуждающегося в помощи дельфины узнают по тому, что он не может держаться горизонтально (а это нетипично для животных с плавниками) и беспомощно барахтается в воде как бы стоя. Также ведет себя в воде тонущий человек. Поэтому бывают случаи, когда дельфины спасают людей. Можно считать, что им повезло, так как эволюция наделила дельфина инстинктом спасателя.

Стоит задуматься, почему мы не имеем данных о том, как часто потерпевший крушение корабль был протаранен играющими дельфинам, растерзан и погружен в глубь океана. Подобное происходит тогда, когда на корабле не остается ни души. Есть факты, свидетельствующие о том, что дельфины в своих играх не совсем разборчивы: так, дельфины с ромбовидными зубами схватили за лапы гагару, затащили ее на глубину и бросали несчастную птицу из стороны в сторону, словно мячик для пинг-понга. После двадцати минут такой жестокой игры они уплыли, оставив гагару полумертвой.

Не только маленькие птицы, но и большие звери становятся жертвами игр дельфинов. Голландский морской биолог Бен Вильсон наблюдал, как группа морских свиней (разновидность дельфинов) досаждала киту – они его пихали, пытались погрузить под воду, покусывали. Заметьте, они его не ели, а просто играли с ним. Исключено, что они перепутали его с потенциальным врагом, ведь этот кит, несмотря на свой значительный размер, весьма добродушен. Кроме того, кит относится к родственникам дельфинов. Вильсон обнаружил у берегов Элгина в Шотландии множество мертвых китов, на них видны следы укусов морских свиней. «Их виновность могла быть таким образом доказана», – говорит Вильсон, который был глубоко разочарован тем, что животное, которое он исследовал на протяжении десяти лет, оказалось в конце концов грубым убийцей.

С другой стороны, бессмысленно судить о таких акциях с точки зрения морали. Человеческая этика предназначена для Homo sapiens, а не для других созданий природы. Напрашивается вопрос, имеет ли смысл безобидным животным отбиваться от стаи дельфинов, набросившихся на них, чтобы съесть? Наверное, это будет напрасной тратой времени и сил. Но феномены животных игр не всегда можно объяснить с помощью теории Дарвина, когда выживает наиболее приспособленный и происходит «борьба за существование».

Должен ли дельфин вместо того, чтобы тратить силы на невинных китов, контролировать таких своих врагов, как белые акулы и другие их родственники?

Акулы могут общаться между собой. У акулы-молота сегодня идентифицировано 9 сигналов языка тела. Предположительно их больше, только мы их не понимаем. Способность слышать и делать выводы из услышанного у акул довольно значительна. Они прислушиваются к звукам, которые издают дельфины, и следуют за ними, ориентируясь на эхо, настигая таким образом источник пищи.

Тем не менее масса головного мозга дельфина больше, чем у акулы, хотя бы потому, что он, в отличие от акул, принадлежит к млекопитающим. Интеллект зависит от структуры и состава мозга. И, принимая это во внимание, киты и дельфины довольно заметно выделяются среди других обитателей водных просторов. Кора их головного мозга исключительно плотная, но в ней расположены не нейроны, а так называемые «глиальные» клетки.

Этот тип клеток мало способствует непосредственной деятельности мозга. В основном их задача состоит в том, чтобы образовать у обитателей холодной воды, таких как киты, своего рода грелку, чтобы держать в тепле функциональную часть мозга и нейроны. Не нужно переоценивать умственные способности дельфина. Его мозг довольно объемен, потому что его бо́льшая часть служит защите от холода, но, увы, не потому что дельфин очень умен.

Южно-американский исследователь головного мозга Пауль Мангер в определенной мере сделал шаг вперед. По его словам, «интеллект кита и дельфина значительно переоценен». Результаты опытов, которые будто бы указывают на высокий IQ, во время тщательного изучения были признаны научно не обоснованными. «Например, только два дельфина узнали себя в зеркале, у других животных сегодня данное явление не подтверждается», – сообщает Мангер. В основном зубатые киты во время интеллектуальных тестов проявили себя хуже, чем голуби и крысы.

Дельфины способны совершать своего рода «умственные трюки», которые человеку непосильны: полушария своего головного мозга они могут вводить в состояние сна попеременно! Это необходимо дельфинам для выживания, потому что выдыхать они могут произвольно и автоматически, а вот для вдоха должны выныривать на поверхностьпо 3–7 раз в минуту. Это удается тогда, когда включена хотя бы одна часть головного мозга. Качество сна у них страдает прежде всего из-за того, что дремота дельфина практически не знает фазы сна с быстрым движением глаз. В обычных случаях это необходимо для развития мозга – ребенок проводит в такой фазе до 9 часов ежедневно. Можно легко прийти к выводу, что отсутствующая фаза сна ограничивает интеллектуальные способности дельфина. Но односторонний сон имеет определенное преимущество. Дельфин может всегда держать глаза открытыми и наблюдать за окружающими его врагами, например, за акулами. А в случае необходимости он вообще может обходиться без сна.