Главная / Новости / Научные открытия в зоологии и биологии. Февраль 2012

Научные открытия в зоологии и биологии. Февраль 2012

Научные открытия в зоологии и биологии. Февраль 2012

Зоологи открыли новые виды мельчайших рептилий. Биологи обнаружили у дрозофил самолечение алкоголем. Зоологи объяснили появление полосок у зебр. Добровольная кастрация стала ответом пауков на каннибализм самок. Ученые выяснили, что собаки умнее, чем шимпанзе. Глаза пауков "размывают" изображение для оценки расстояния. Касатки могут разрушить современные морские экосистемы.

Зоологи открыли новые виды мельчайших рептилий

Группа немецких и американских учёных обнаружила на островах севера Мадагаскара четыре новых вида карликовых хамелеонов. Первооткрыватели считают, что эти ящерицы могут быть самыми маленькими рептилиями в мире.

самые маленькие рептилии
Совсем юные особи вида Brookesia micra умещаются на спичечной головке (фото Jorn Kohler).

Как сообщает Wired, все новые виды относятся к роду Brookesia. Длина самой маленькой из новоявленных брукезий, названной B. micra, вместе с хвостом составляет 24 мм, и стало быть, это наименьший хамелеон на Земле. Особи трёх других видов не превышают в длину 29 мм.

Исследователи говорят, что представители новых видов внешне они очень похожи друг на друга, однако имеют замечательные генетические различия, судя по которым, можно сказать, что между появлением этих хамелеонов на Земле могли пройти миллионы лет.

самые маленькие рептилии

Учёные отмечают, что все новые ящерицы имеют очень маленький ареал (он ограничивается несколькими квадратными километрами), и по этой причине хамелеоны находятся под угрозой вымирания вместе со своей крошечной средой обитания.

самые маленькие рептилии
Самцы (слева) и самки (справа) новых видов. A и B – B. tristis. C и D – B. confidens. E и F – B. micra. G и H – B. desperata (фото Frank Glaw).

Так, B. micra живёт лишь на одном острове Nosy Hara, а виды B. desperata и B. tristis полагаются на небольшие лесные массивы, которые официально считаются заповедниками, но страдают от незаконной вырубки, а она в последнее время значительно возросла, частично в связи с политическим кризисом на Мадагаскаре. Зоологи сознательно дали видам кричащие о помощи названия: desperata означает отчаянный, а tristis – печальный. (В наименовании четвёртого вида, B. confidens, такого призыва нет.)

самые маленькие рептилии
Портрет взрослого самца «отчаянного вида» B. desperata (фото Frank Glaw).

"Поразительные примеры миниатюризации и микроэндемизма" учёные описали в статье, опубликованной в свободном доступе журналом PLoS ONE.

Константин Болотов

***

Биологи обнаружили у дрозофил самолечение алкоголем

Если потенциальные жертвы этой осы, личинки плодовой мушки, приняли на грудь, агрессор не только провалит свой план, но и умрёт в страшных муках.

«Мы считаем, наши результаты – первое свидетельство того, что употребление алкоголя может иметь защитный эффект против инфекционных заболеваний и, в частности, передающихся через кровь паразитов», – говорит руководитель исследования Тодд Шленке.

«Вполне возможно, что плодовые мушки уникально адаптировались к использованию алкоголя для лечения. Но наши данные ставят важный вопрос – могут ли другие организмы, быть может, даже люди, контролировать паразитов за счёт больших доз алкоголя?» – вопрошает учёный.

Как сообщает LiveScience, американские биологи из университета Эмори экспериментировали с чернобрюхой дрозофилой (Drosophila melanogaster). Личинки этих мушек питаются грибками и бактериями с гнилых плодов.

«По существу они живут в запое, – объясняет Шленке (Todd A. Schlenke). – Количество алкоголя в их естественной среде обитания может варьироваться от 5 до 15 процентов. Представьте себе, что весь ваш суточный рацион еды и питья состоит из 5-процентного спирта. Мы не смогли бы так жить, а у плодовых мушек действует хороший механизм детоксикации».

Едва ли не главными врагами дрозофил являются осы, которые откладывают свои яйца в личинок мушек. Эндопаразит вводится вместе с ядом, подавляющим иммунитет. Если яд достаточно эффективен, из яйца осы вылупляется личинка и начинает пожирать будущую дрозофилу изнутри. В итоге из остатков куколки мушки выбирается взрослая оса.

Однако некоторые дрозофилы могут сопротивляться осиному яду и иммунной реакцией бороться с яйцами ос. Клетки крови этих мушек испускают убийственные для яиц химические вещества.

«Между иммунной системой мушек и ядом осы идёт непрекращающаяся эволюционная битва. Любой новый механизм защиты дрозофил, как правило, распространяются путём естественного отбора», – комментирует Тодд Шленке, предположивший, что такой защитой для D. melanogaster может быть алкоголь.

Для проверки теории исследователи наполнили дрожжами чашку Петри. С одной стороны блюдца учёные подмешали 6-процентный спирт, а с другой — нет, после чего выпустили в чашки личинок дрозофилы и позволили им свободно перемещаться в любую сторону.

По прошествии 24 часов 80% инфицированных осами личинок оказались на «алкогольной стороне» блюдца, тогда как незаражённых в этом подобии бара было только 30%.

"Похоже, инфицированные дрозофилы намеренно употребляют алкоголь, поскольку видят в нём более высокие шансы на выживание", – поясняет биолог. По его словам, заражённые мушки, принявшие спирт, разделывались с эндопаразитами примерно в 60% случаев, при этом выживаемость дрозофил, питавшихся безалкогольными дрожжами, составила 0%.

Между тем тех немногих ос, что покусились на «проспиртованных» личинок, ждала ужасная смерть. «Во многих случаях внутренние органы осы выпадали из её ануса, – говорит Шленке. – Осы были вывернуты наизнанку».

(Статья «Употребление алкоголя в качестве самолечения от передающихся через кровь паразитов в плодовой мушке» опубликована в Current Biology.)

membrana.ru

***

Зоологи объяснили появление полосок у зебр

почему зебра полосатая

Прежде чем создавать свою модель для анализа, учёные тщательно пересчитали ширину чёрных и белых полосок на разных частях тела, пользуясь шкурами трёх видов зебр (фото Adam Egri et al./ Journal of Experimental Biology).

Венгерские исследователи предложили новую версию назначения чёрных и белых полос, интриговавших ещё Чарльза Дарвина. Причины их появления оказались неожиданно связаны с насекомыми.

Адам Эгри (Adam Egri) из университета имени Лоранда Этвёша (Eotvos Lorand Tudomanyegyetem) и его коллеги считают, что чередование чёрных и белых полосок защищает зебр от кровососущих насекомых.

Биологи из Будапешта решили возродить и перепроверить гипотезу, впервые высказанную ещё в 1930-х годах. Учёные утверждают, что полосатые лошадки привлекают гораздо меньше слепней, чем однородный чёрный, коричневый, серый или белый эквиваленты.

Дело в особенностях зрения насекомых. Снижение привлекательности полосатой поверхности происходит не столько из-за чередования яркости, сколько из-за поляризационных эффектов.

Белые и чёрные полоски отражают свет с разной поляризацией, объясняют учёные, и это сбивает слепней с толку (полосы путаются в их голове, нарушают работу системы ориентации в пространстве).

Для экспериментальной проверки гипотезы биологи воспользовались подносами с маслом, сообщает New Scientist. Оно было необходимо для поимки надоедливых мух. Охотились исследователи близ Будапешта на фермах, где водилось немало нужных насекомых.

Подносы чёрного цвета были покрыты белыми узорами различного вида – испытывались толстые и тонкие полосы, ленты, идущие параллельно и пересекающиеся крест-накрест, и так далее.

почему зебра полосатая

Авторы отмечают, что по горизонтальной поляризации света слепни научились определять воду. Ведь у водоёмов насекомые пьют, спариваются, откладывают яйца. На снимках несколько вариантов тестовых подносов. Сверху вниз – цветное изображение, степень поляризации, угол поляризации и доля поверхности, определяемой слепнем как вода, то есть привлекающая его внимание (фото Adam Egri et al./ Journal of Experimental Biology).

Испытания показали, что слепни менее охотно летят на тонкие полосы, чем на толстые, и меньше попадаются в подносы с параллельными полосами, нежели с пересекающимися.

Авторы исследования также показали, что привлекательность цели для слепней уменьшается с сокращением ширины чередующихся полос и что полосы зебр как раз попадают в диапазон наибольшего «отторжения».

Ну а поскольку через укусы слепней передаются заболевания, ясно, что полосатые создания в древней Африке статистически имели больше шансов вырасти и дать потомство, чем варианты с иной окраской. Авторы работы считают, что версия с насекомыми может объяснить полосатость шкур зверей и в некоторых иных случаях, помимо зебр.

О результатах исследования учёные отчитались в Journal of Experimental Biology.

почему зебра полосатая

В этом наборе тестов биологи постепенно уменьшали ширину полосок и смотрели, сколько насекомых попадёт в поднос (фото Adam Egri et al./ Journal of Experimental Biology).

Другие известные объяснения полосок, причин их появления и функций многочисленны, но ни одна пока окончательно не утверждена.

Одна из них гласит, что зебры «придумали» такую окраску для маскировки в высокой траве. (Но это плохо работает на открытых равнинах.) Вторая – что полосы сбивают с толку крупных хищников путём создания оптических иллюзий. Особенно это мельтешение запутывает взгляд, когда рядом быстро перемещаются несколько животных. (Это вероятная, но не бесспорная причина.) Третья версия – полоски нужны для социального взаимодействия, как опознавательный знак, особенно важный при ухаживании. (Такое назначение возможно, но из этого не следует, что появились они по этой причине.) Четвёртый вариант – полосы нужны для терморегуляции. (И эта гипотеза не доказана.)

Леонид Попов

***

Добровольная кастрация стала ответом пауков на каннибализм самок

Пауки вида Nephilengys malabarensis придумали необычную тактику спасения от кровожадных самок – чтобы повысить шансы на выживание своего потомства и при этом не оказаться съеденными, они "отламывают" свой половой орган после спаривания.

Результаты исследования биологов из Национального университета Сингапура (National University of Singapore) подивили даже видавших виды учёных. Они долго не могли понять, зачем самцы фактически стерилизуют себя.

Однако оказалось, что таким образом самцы "доводят начатое до конца" и при этом успевают сбежать, прежде чем паучиха решит, что партнёр пойдёт на закуску.

Отделившийся от тела самца половой орган, находясь в теле самки, продолжает в течение долгого времени испускать сперму, пишут биологи в статье в Biology Letters. Можно было бы задержаться и закончить процесс, но добровольная кастрация спасает пауку жизнь.

Длительное осеменение "издалека" увеличивает шансы самца продолжить род, так как больше его спермы попадает в половые органы женской особи, кроме того, кончик перекрывает отверстие, не позволяя другим паукам совокупиться с той же самкой.

Любопытно, что самки тоже иногда прерывают процесс совокупления, обламывая кончик полового органа паука, таким образом они, вероятно, регулируют длительность акта оплодотворения.

паук

На этом снимке красным квадратом выделен обломанный кончик полового органа самца, торчащий из туловища самки (фото D. Li et al., Biol. Lett., The Royal Society).

Учёные также не исключают, что пауки-евнухи приобретают и некоторое преимущество для себя лично. Добровольная кастрация может делать их агрессивнее и проворнее, что помогает в охоте и борьбе с другими особями.

Юлия Рудый

***

Ученые: Собаки умнее, чем шимпанзе

Команда исследователей из Института Макса Панка (Лейпциг, Германия) провела исследование, результаты которого удивили всех – оказалось, что собаки по уровню интеллекта превосходят шимпанзе, хотя последние считаются самыми разумными существами после человека.

В ходе работы ученые предложили животным, среди которых были только собаки и шимпанзе, принести из дальней части комнаты, в которой они находились, различные предметы. Все объекты представляли собой схожие пары, такие как кусок шланга и отрез веревки. За правильно определенную вещь испытуемое животное награждалось едой.

Человек может выполнять подобные задания уже в возрасте 14 месяцев, поэтому испытание было квалифицировано как достаточно легкое. Тем не менее, ни один из тестируемых шимпанзе не смог справиться с ним так же быстро, как это сделали собаки. К тому же, количество собак, полностью выполнивших задание, было на 25% больше, чем количество шимпанзе справившихся с работой.

Впрочем, этому феномену ученые нашли достаточно логичное объяснение: «Собак разводят для того, чтобы они выполняли приказы человека. Они имеют высокую восприимчивость к кооперативным связям человека, что делает их незаменимым инструментом в таких видах деятельности, как охота и выпас скота».

Одна из гипотез, подтвердившихся в ходе исследования, говорит о том, что собаки воспринимают человеческую речь, как определенный набор императивов и пространственных директив, которые регулируют их поведение.

Данное исследование соотносится с предыдущей работой британских ученых, которые решили выяснить, какое домашнее животное умнее – собака или кошка. Для этого было выделено 11 критериев когнитивной деятельности, в 5 из которых сильнее оказались кошки, а в 6 – собаки, что доказало незначительное превосходство собак над кошками. Впрочем, радоваться оказалось рано – как свидетельствует статистика, жители Великобритании, имеющие высшее образование, в качестве домашнего питомца чаще предпочитают кошку, нежели собаку.

mir24.tv

***

Глаза пауков "размывают" изображение для оценки расстояния – ученые 

паук
Передние глаза-“дальномеры” паука-скакуна Hasarius adansoni

Пауки-скакуны оценивают расстояние до своей жертвы при помощи "размытия" изображения, которое позволяет им вычислять точную дистанцию до цели по тому, насколько нечетким становится зеленый компонент картинки на сетчатке их передних глаз, заявляют японские биологи в статье, опубликованной в журнале Science.

Позвоночные и беспозвоночные животные используют несколько методов определения расстояния при помощи глаз. К примеру, люди оценивают дистанцию до предметов при помощи бинокулярности своего зрения, которая позволяет определять расстояние по разнице между изображениями в правом и левом глазах. Другие животные и насекомые крутят головой, оценивая дистанцию по смещению предмета относительно удаленного фона.

Группа ученых под руководством Акихисы Теракиты (Akihisa Terakita) из университета города Осака (Япония) изучала устройство глаз пауков-скакунов вида Hasarius adansoni, пытаясь выяснить секрет необычайной точности прыжков этих членистоногих.

Эти членистоногие обладают парой хорошо развитых передних глаз, которые выступают одним из важнейших инструментов охоты. Как правило, повреждение данных органов сопровождается потерей способности совершать точные прыжки. По словам ученых, передние глаза скакунов должны использовать некий особый механизм для оценки расстояния, так как они не являются бинокулярными и не умеют фокусироваться на конкретной точке для определения смещения.

Как отмечают исследователи, сетчатка Hasarius adansoni и многих других пауков устроена особым образом. На ней присутствует четыре слоя с разными наборами светочувствительных рецепторов. Каждый слой отвечает за распознавание четырех отдельных цветов. Это объясняется тем, что паук не умеет произвольно фокусировать изображение и поэтому ему приходится считывать разные компоненты света по отдельности на тех слоях, на которых картинка будет наиболее четкой.

Теракита и его коллеги заметили, что рецепторы зеленого света находятся не там, где фокусируются волны зеленого света. Ученые предположили, что паук использует эту часть сетчатки не для распознавания зеленой части видимого спектра, а для оценки расстояния по тому, насколько "размытым" будет изображение по сравнению с картинкой других цветов.

Для проверки этой гипотезы биологи поймали несколько скакунов и посадили их в клетку, которая освещалась монохромной лампой зеленого или красного света. По замыслу исследователей, красное излучение должно было сбивать "прицел" пауков и их прыжки были бы короче, чем реальное расстояние до их цели.

Как и ожидали ученые, скакуны очень точно прыгали и захватывали свою добычу при освещении зеленым светом. Свет красного "солнца" вынуждал их подопечных делать ошибки. В таких случаях пауки недобирали до 10% от расстояния до цели. Этот результат хорошо согласуется с теоретическими выкладками, объясняющими физику "промахов".

Ученые полагают, что такая методика оценки расстояния хорошо подходит для ее имитации при помощи цифровых устройств и может послужить основой для создания искусственных аналогов глаза.

ria.ru

***

Касатки могут разрушить современные морские экосистемы

Касатки, охотящиеся в безледных водах Арктики, могут нарушить морские экосистемы, сообщили сегодня в канадском Университете Манитобы. По словам ученых, млекопитающие все активнее осваивают северное водное пространство в связи с тем, что арктические льды тают очень быстро. В итоге касатки встраиваются в те экосистемы, к которым раньше почти не имели отношения.

Исследователи пытаются понять, какие изменения произойдут в пищевой цепочке. Как будут вести себя хищники в ближайшем будущем, как изменится их рацион в связи с новыми осваиваемыми угодьями, как поведут себя в изменяющихся условиях млекопитающие поменьше, а также как можно сохранить имеющиеся виды млекопитающих в связи с глобальным потепление? – все эти вопросы пока остаются без ответов.

Пока научные наблюдения, во многом основанные на опыте и знании коренных канадских народов, показывают, что в районах, оккупированных касатками, более мелкие морские обитатели предпочитают «схорониться» на мелководье или, наоборот, на глубине и переждать время охоты крупных хищников.

Другие статьи на эту тему:

Adblock
detector