Арапайма - одна из самых больших из ныне здравствующих пресноводных рыб. Ее длина может достигать 3 метров, а масса - 200 кг! Хотя, конечно, чтобы вымахать до таких размеров рыбе требуется много времени, и чаще встречаются особи более скромных размеров - до 90 кг.
Жизнь у арапаймы не самая легкая. Они обитают в поймах реки Амазонки, в которых мало кислорода. Поэтому плавательный пузырь арапаймы модифицировался и превратился в нечто наподобие легкого. То есть эти рыбы способны дышать и атмосферным кислородом, всплывая к поверхности воды за глотком воздуха примерно раз в 10 минут. Таких рыб называют двоякодышащими. Благодаря этому механизму арапайма может выживать вне водоема до 24 часов.
Соседи арапаймы - знаменитые хищные пираньи. И пусть эти стайные рыбы и не так чудовищно опасны, какими их изображают в кино, но зубы их остры. Поэтому чешуя арапаймы такая плотная и упругая - чтобы быть голодным пираньям не по зубам.
Открытая пасть арапаймы
Но и сами арапаймы — не безобидные рыбки. Это хищники. Они питаются другими рыбами, а также мелкими млекопитающими и птицами, которым не посчастливилось оказаться на поверхности реки. Могут также полакомиться и упавшими в реку фруктами.
Охотясь, арапайма широко раскрывает свою чудовищную пасть, создавая вакуум и всасывая добычу.
Мальки арапаймы
Еще арапайма очень интересно размножается. В феврале-марте рыбы выкапывают плавниками на дне реки гнездо шириной около 70 сантиметров и глубиной около 25 сантиметров, и откладывают икру. Мальки вылупляются в октябре-ноябре, в сезон дождей, когда добыть пищу становится легче. Интересно, что в отличии от большинства рыб, арапаймы заботятся о своем потомстве. Самец охраняет гнездо и мальков первые дни их жизни. Если поблизости опасность, отец, защищая, берет малышей в рот. Таким же образом он переносит икринки в более безопасное место. Когда мальки вылупляются, самец держится рядом и возглавляет их стайку.
Из-за того, что мальки кружатся около головы отца, возникло поверье, что самцы выделяют некое «молоко», которым кормят молодь. На самом же деле они выделяют слизь, запах которой заставляет мальков держаться рядом — вот и все. Малыши могут находиться под опекой отца до трех месяцев. После стайка распадается и молодые арапаймы начинают взрослую жизнь.
Половозрелыми рыбы становятся только в 4-5 лет, а живут до 20 лет.
Довольно часто арапаймы содержатся в аквариумах — как в профессиональных (зоопарки, океанариумы), так и в любительских. На фото выше — арапайма в аквариуме с более миролюбивым амазонским соседом — паку или фруктовой пираньей.
Из-за огромных размеров и вкусного мяса арапайма всегда пользовалась вниманием людей. Интересно, что с целью выращивания и организации спортивной рыбалки для туристов, эту рыбу завезли и культивировали в некоторых водоемах Тайланда.
Продолжаем знакомиться с животными, названия которых не встретишь в азбуке. Сегодня у нас родственник жирафа, больше похожий на зебру - обаятельный окапи.
В природе окапи малочисленны. Они обитают всего в нескольких тропических лесах в бассейне реки Конго в Демократической Республике Конго. Власти Конго охраняют этот вид. Плюс окапи являются одним из живых символов республики.
Банкнота ДР Конго с окапи 1997 года.
Окапи довольно крупные животные: высота в холке — 150-170 см, длина — около 2 метров. При этом они могут достигать 250 кг веса! Шерсть у окапи мягкая и бархатистая темно-шоколадного цвета, переливающаяся красными оттенками на солнце. Морда светлая, а ноги полосатые, как у зебры. Но несмотря на узнаваемый окрас, окапи не имеют к зебрам никакого отношения. Они- жирафовые.
С жирафами у окапи есть два ярких внешних сходства. Первое — маленькие рожки, имеющие научное название оссиконы. Только в отличие от жирафов, у окапи оссиконы носят только самцы. Второе сходство — очень длинный темного цвета язык. Окапи он помогает не только питаться, но и очищать глаза и даже уши.
Живут окапи поодиночке, парами или маленькими семейными группами, но никогда не сбиваются в стада.
Это растительноядные жвачные животные. Они питаются листьями, травами, цветами и фруктами. Взрослый окапи может съедать 25 кг кормов в день! Помимо этого для минерализации окапи могут поглощать глину с берегов ручьев.
Беременность у окапи длится больше года — 450 дней. Рожают они по одному теленку. Самки очень трогательно и бережно относятся к своим малышам.
Но, наверное, самый интересный факт об окапи это то, что они стали последним открытым крупным видом млекопитающих. Ареал окапи очень маленький, застать этих чутких и пугливых животных в естественной среде очень сложно. Вначале европейские натуралисты воспринимали рассказы местных жителей об окапи как какие-то легенды — зверя-то никто в глаза не видел. Первое описание окапи было сделано в 1901 году секретарем Лондонского зоологического сообщества. По нескольким обрывкам кожи он предположил, что речь идет о новом виде зебр. В 1904 году геолог доктор Джей Джей Давид из Базеля стал первым европейцем, пристрелившим окапи. Скелет и кожа несчастного, но внимательно изученного животного, до сих пор хранится в Базеле в музее естественной истории. Так что этот вид известен науке немногим больше 100 лет.
Ну и напоследок — умилительное видео с новорожденным окапи.
Нет, эта птица не доит коз. И коров тоже не доит. Хотя старые поверья говорят об обратном. Из-за того, что козодоев видели ночью летающими рядом с домашним скотом, люди сделали поспешный вывод: птица ворует молоко! А значит от нее нужно избавиться. Так что козодоев прогоняли и даже убивали.
Конечно, ничем таким козодои не занимаются. Это обычная сумеречная насекомоядная птица. Она населяет обширные территории Евразии, Европы, Северо-Западной Африки. Правда, не одновременно - козодои перелетные птицы. С конца апреля до конца сентября козодоев можно встретить и на Северо-Западе России. У этой птицы интересная внешность: выпученные глаза и несоразмерно огромный рот.
Так кто же такой козодой?
Козодой — сравнительно маленькая птица. Ее вес составляет 50-100 грамм, а размер тела – до 28 см.
Эти птицы гнездятся прямо на земле, на сухой подстилке. И, соответственно, выбирают для этого определенные условия: полянки или окраины болот, где почти нет высокой травы, деревьев и кустарников. Так птица обеспечивает себе хороший обзор и возможность беспрепятственно взлететь под носом у приближающегося хищника (длинные крылья и короткие лапки мешают козодою легко взлетать из высокой травы).
В сезон размножения козодои разбиваются на пары. Самка откладывает 2 яйца, которые насиживает совместно со своим партнером в течение 16-18 дней. А меньше, чем через месяц после вылупления, птенцы уже начинают летать. После этого еще пара недель родительской опеки и все – вперед во взрослую жизнь.
Картинка на внимательность: найди козодоя
Обратили внимание на огромные выпуклые глаза козодоя? А они, между прочим, помогают птице видеть, что происходит сзади, не поворачивая головы – только слегка запрокидывая ее, чтобы спина не загораживала обзор.
Покровительственная окраска позволяет козодою великолепно маскироваться, так что затаившуюся на гнезде птицу можно не увидеть даже если она у вас прямо под носом. Заметив опасность, козодой прищуривает глаза, чтобы стать похожим на веточку, и продолжает осторожно наблюдать за потенциальной угрозой. При этом взгляд у птички становится подозрительный и даже немного презрительный. =)
Еще одна интересная особенность козодоя – огромный рот из-за которого кажется, что птица улыбается. Такая удивительная форма рта связана с питанием козодоев. Эти птицы – сумеречные охотники на насекомых. Их пища – летающие в потемках жуки, мотыльки, мошки, комары и прочие беспозвоночные, которых козодои ловят своим широко раскрытым ртом. Перья у козодоев мягкие и легкие, а полет бесшумный, как у сов.
Вначале мы уже упоминали, что название птицы связано с поверьем, мол, по ночам она ворует молоко у коров и коз. Но раз козодое вне интересует молоко, вы уже догадались, почему они любят навещать домашних животных? Разумеется, дело в упитанных и жирных насекомых, которые привлекают коровы и козы, и которыми питаются козодои.Если по лесу мух и комаров еще нужно поискать, то рядом с коровами, считай, целый шведский стол.
Ну и напоследок вот вам завораживающая песня козодоя:
P.S.
Наш почти соотечественник козодой обыкновенный похож на изящную веточку. А вот его родственник исполинский козодой больше похож на типичного героя мемов. Может быть, о нем мы расскажем в другой раз.
С момента своего возникновения на Земле жизнь стремительно изменялась, приобретая все новые формы. При этом изменялись и способы ее изменения. В предыдущей части (https://xren.su/evolution-of-evolution-1/) мы рассмотрели самые ранние формы жизни и способы, которыми они добивались разнообразия: РНК, рекомбинация, ДНК, сообщества. Сегодня мы рассмотрим более позднюю историю эволюции.
Горизонтальный обмен генами
Следующую «эволюционную высоту» тоже покорили бактерии. Со временем они научились обмениваться друг с другом генным материалом и встраивать его в свою кольцевую хромосому.
Благодаря этому изобретению, бактерии научились мгновенно приобретать новые признаки и фактически превращаться в новые организмы. Причем эти метаморфозы могли быть не только локальными, но и приводить к полному изменению генома, а значит и вида.
Обмен генами бактерии выполняют тремя способами:
1. С помощью конъюгации. Бактерии соединяются специальными белковыми трубочками, и одна из них передает другой часть своего генома.
2. С помощью вирусов. Вирусы, переходя из одной клетки в другую, могут прихватить с собой кусочек наследственной информации и встроить ее в новую клетку.
3. И самый простой способ — проглотить фрагмент ДНК прямо из окружающей среды. Дешево и сердито.
Горизонтальный обмен позволил организмам обмениваться друг с другом удачными «открытиями». С помощью заимствованных генов бактерия может быстро научиться усваивать незнакомый субстрат или противостоять токсинам (и, увы, — антибиотикам).
Отныне бактерии могли приобретать полезные признаки без необходимости дожидаться подходящей мутации. Но даже если обмен не приносил им ничего нового, он все равно шел им на пользу. Дублированные гены просто становились стратегическим запасом на случай внезапных поломок в их геноме.
Горизонтальный обмен генами стал своеобразным прообразом полового размножения и до сих пор играет важную роль в жизни бактерий.
Ядро
Более полутора миллиардов лет бактерии-прокариоты были единственными хозяевами планеты. Что неудивительно: эти существа способны выживать в любых условиях и получать энергию из чего угодно (даже из окисления металлов).
Однако именно на бактериях эволюция серьезно застопорилась. Проблема заключалась в том, что гены у них свободно плавают (я бы даже сказал «валяются») в цитоплазме. А цитоплазма — это настоящий «ведьмин котел», в котором одновременно происходят десятки химических реакций. В таких условиях было просто невозможно создать нормальные механизмы для регуляции наследственной информации.
Вот тут-то эволюция и совершила неожиданный маневр: у одноклеточных организмов появилось ядро. Его оболочка позволяла надежно отгородить ДНК от беспокойной цитоплазмы.
По одной из версий, «изобретателями» ядра стали археи — одни из самых древних бактерий на Земле. Когда атмосфера планеты начала насыщаться кислородом, археи почувствовали угрозу: этот газ для них был ядовит. И тогда они стали массово заимствовать гены у других организмов (в случае опасности так поступают многие бактерии).
В результате на свет появилась гипертрофированная бактерия с сердцевиной из организма-архея, который и стал ядром новой клетки. Эту гипотезу подтверждает сходство белков у археев и клеточных ядер.
Ядро помогло сделать процесс передачи наследственной информации более гибким и пластичным. Носители ядра (эукариоты) получили следующие «бонусы»:
1. Системы генной регуляции. Клетка могла изменить свои свойства, не меняя весь геном, а лишь слегка подстраивая его под текущие нужды.
2. Разделение областей транскрипции и трансляции. Внутри ядра фрагменты кода спокойно очищались от лишней информации (интронов), и лишь после отправлялись в цитоплазму, где на их основе синтезировался белок.
3. Уход от кольцевой хромосомы. Вместо нее у эукариотов появилось несколько линейных хромосом. Клеткам стало проще перестраивать геном и добавлять в него новые фрагменты.
4. Возможность фагоцитоза. Эукариоты могли «безнаказанно» заглатывать других бактерий, не опасаясь воздействия чужих ДНК.
Кстати, скорее всего, именно фагоцитоз и помог эукариотам обзавестись органеллами. По одной из версий, проглоченная клеткой пурпурная бактерия однажды не переварилась, а превратилась в митохондрию. А заживо съеденные цианобактерии стали пластидами, которые отвечают за фотосинтез у растений.
Итак, благодаря клеточному ядру организмы перестали пассивно пользоваться своим геномом и начали в какой-то степени его регулировать. А если снова вспомнить нашу компьютерную аналогию, то его появление можно сравнить с установкой на компьютер несложной операционной системы.
Многоклеточность
Примерно 700-900 миллионов лет назад на Земле появились первые многоклеточные организмы. От обычных бактериальных колоний они отличались прежде всего тем, что их клетки были дифференцированы по роду деятельности. Например, первые многоклеточные растения, скорее всего, состояли из двух видов клеток: первые отвечали за крепление к грунту, а вторые — за интенсивной рост всей колонии.
Вольвокс в старых учебниках приводился в качестве примера простейшего многоклеточно организма. Сегодня его относят скорее к колониям одноклеточных.
Многоклеточность стала высшим уровнем развития кооперации и дала организмам множество преимуществ:
— Узкая специализация клеток повысила их эффективность (не мы первые до этого додумались).
— Появилась возможность быстро делать «апгрейды» организма за счет подключения или отключения отдельных модулей.
— Способность к неограниченному росту. Организмы в процессе эволюции могли запросто подключать к себе новые и новые модули, не меняя при этом все остальное.
— Взаимозаменяемость клеток. Клеток у организмов стало много и все они друг друга частично дублировали. А это значит, что любую из них в случае поломки можно было легко заменить прямо «на ходу».
Многоклеточность стала своеобразным выходом эволюции в «надсистему». Она позволяла организмам еще быстрее приспосабливаться к окружающей среде и максимально гибко реагировать на ее изменения.
Половой отбор
И вот мы подошли к одному из самых мощных изобретений эволюции — половому отбору. Да, кому-то на первый взгляд может показаться, что он является всего лишь вариантом горизонтального обмена генами. Но это не совсем так.
Разделение организмов на два пола решило одну серьезную проблему, с которой сталкивались все однополые существа. Дело в том, что вегетативное размножение или партеногенез не позволяют виду избавиться от вредных мутаций.
При однополом размножении естественный отбор может отбраковать только весь геном целиком, а не отдельные его гены. Это значит, что вредные мутации будут постепенно накапливаться в ДНК, что однажды может закончиться гибелью всего вида.
А при половом отборе гены постоянно «тасуются» между разными организмами. Они образуют общий генофонд популяции, из которого можно постепенно изъять все вредные мутации.
Но и это еще не все. Со временем у двуполых организмов появились еще два преимущества:
1. Отбор стал более эффективным. Чтобы передать свои гены дальше, организму уже недостаточно получить паспорт дожить до полового созревания. Теперь ему еще нужно доказать свою «генетическую состоятельность» в борьбе за внимание самки или самца.
И этот экзамен оказался даже более суровым, чем обычное «выжить любой ценой». Даже мельчайший дефект, который почти не мешает жить, в этом деле мог стать роковым. Привередливый половой отбор отсеивает «не очень вредные» мутации и закрепляет «не самые очевидные» преимущества.
2. Появился элемент искусственного отбора. Самки (ну, или самцы) могли сами решить, признаки какого партнера больше подойдут их детям. Конечно, тут многое зависит и от развития мозга, и от инстинктов, и даже от случайной прихоти. Однако именно такому выбору мы обязаны появлением птичьего пения и живописной окраски у бабочек. И да, в эволюции человека этот фактор наверняка сыграл не последнюю роль.
Заключение
Это далеко не все изобретения эволюции. Мы можем вспомнить и эпигенетическую наследственность, которая позволяет подстроиться под окружающую среду всего за одно поколение. Можем вспомнить и социально-культурную эволюцию, которая кардинально изменила жизнь человека, даже не прикасаясь к его геному. Однако эти темы уже немного выходят за рамки «обычной» теории эволюции.
Жизнь на Земле развивалась очень неравномерно. Первые примитивные бактерии появились на ней 3,5 миллиарда лет назад. Спустя 1,5 миллиарда лет к ним присоединились эукариоты (микроорганизмы с ядром), а еще через миллиард лет — первые многоклеточные организмы.
После этого «темпы жизни» заметно ускорились. Уже 600 миллионов лет назад планету начали стремительно обживать черви и моллюски, затем членистоногие и рыбы, а потом и всякие динозавры. На создание же человека у природы ушло каких-то «жалких» 6 миллионов лет.
Причина такой неравномерности заключается в том, что менялись не только организмы, но и сама эволюция. Эпоха за эпохой она совершенствовала механизмы естественного отбора, находила и внедряла новые приемы, помогающие организмам быстрее приспосабливаться к окружающей среде.
В этой статье мы коротко рассмотрим основные этапы, которые прошла эволюция за эти миллиарды лет и те полезные изобретения, которые она сделала. Сегодня у нас первая часть: самое начало жизни.
Старт: мир РНК-организмов
Еще в XIX веке ученые предположили, что жизнь на Земле вполне могла возникнуть из неживой материи. Со временем эта идея получила множество косвенных подтверждений. Например, было доказано, что все необходимые для жизни органические вещества запросто могут образоваться из неорганических, и что условия на молодой Земле были самым подходящими для таких реакций.
Насчет того, как именно происходила эта «химическая эволюция», выдвигались разные версии. Например, моему поколению в свое время излагали теорию Опарина о происхождении жизни из коацерватных капель — сгустков вещества, которые образуются в растворах белков и нуклеиновых кислот.
Однако сегодня самой популярной и проработанной стала теория РНК-мира. Она гласит, что первыми живыми существами на Земле были РНК-организмы — довольно простые молекулярные комплексы на основе РНК. Они образовались примерно 4 миллиарда лет назад и по сути представляли собой самоподдерживающие химические реакции (автокаталитические циклы).
Несмотря на примитивность, у РНК-организмов было все для дальнейшего развития:
— Они умели создавать собственные копии;
— Копии часто получались не точными, а с различными вариациями;
— Неудачные варианты, приводившие к нарушению устойчивой структуры, разрушались и «погибали».
То есть, у них присутствовали все слагаемые эволюции: наследственность, изменчивость и естественный отбор. Благодаря этому, РНК-организмы могли меняться и усложняться, а значит служили отличным исходным материалом для развития жизни.
Рекомбинация
Рекомбинация — это обмен фрагментами кода между молекулами РНК или ДНК. Во время этой процедуры молекулы разъединяются и соединяются снова, но уже другим способом.
По всей видимости, рекомбинация появилась еще у РНК-организмов. Однако у них она проходила пассивно и бесконтрольно, примерно как у современных вирусов (у которых генетическая информация тоже закодирована в РНК).
Но по-настоящему рекомбинация «обрела популярность» с появлением ДНК-организмов. А у эукариотов она стала регулярной и обязательной процедурой, которая непременно сопутствовала любому размножению. У них она чаще всего происходит в виде кроссинговера, то есть обмена участками между двумя хромосомами.
Рекомбинация, наравне с мутациями, стала основным источником наследственной изменчивости. Она помогает перемешивать нормальные и мутировавшие гены, тем самым увеличивая разнообразие генотипов в популяции. Также она легла в основу некоторых других эволюционных механизмов, которые мы рассмотрим чуть дальше.
ДНК
Шло время, и РНК-организмы становились все сложнее. Чтобы защититься от агрессивной окружающей среды, они обзавелись клеточной мембраной. А часть своих жизненных функций они передали белкам, которые справлялись с работой лучше, чем сами РНК-молекулы. Однако настоящим прорывом стала замена кода РНК на ДНК.
ДНК, в отличие от РНК, — это пассивная молекула. Вполне возможно, что в самом начале организмы использовали ее как промежуточный способ кодирования. Например, она хорошо подходила для тех фаз жизнедеятельности, которые не требуют активности (анабиоз и тому подобное). И лишь потом эволюция «оценила» все достоинства ДНК и сделала ее главным носителем информации.
Главное преимущество ДНК — это ее стабильность. Она меньше подвержена изменениям и искажениям, чем РНК, а значит гораздо лучше сохраняет наследственную информацию.
Чтобы было понятно, давайте воспользуемся компьютерной аналогией.
Представим, что РНК — это оперативная память. Программы в оперативной памяти выполняются быстро, но для долговременного хранения кода она не подходит. Для этой цели в компьютерах используется жесткий диск, на котором информацию можно хранить годами. Когда мы запускаем программу, она копируется с жесткого диска в оперативную память и там выполняется.
Аналогичный процесс происходит и в живой клетке. Вся наследственная информация хранится в ДНК, которая выполняет функцию жесткого диска. Когда возникает необходимость, код записывается на РНК («оперативку») и лишь после этого используется для производства белковых молекул.
ДНК позволило увеличить количество наследственной информации, что привело к усложнению организмов. Благодаря ей, на Земле появился мир бактерий, который дал начало всем остальным жизненным формам и благополучно сохранился до наших дней.
Сообщества
Организмов становилось все больше. Теперь им приходилось взаимодействовать не только с внешней средой, но еще и с другими организмами. А потому неудивительно, что со временем эволюция вышла на новый уровень, а именно — на уровень сообществ.
На Земле возникли первые формы симбиоза и кооперации. Их появление было не случайной прихотью природы, а острой необходимостью.
Дело в том, что ни один вид не может долго жить в одиночку: рано или поздно он израсходует все нужные ему ресурсы и погибнет. Для устойчивой жизни ему необходим хотя бы относительно замкнутый биологический цикл.
В самом простом случае для такого цикла требуются два вида организмов. Первый вид будет употреблять из окружающей среды какой-нибудь ресурс. Второй — перерабатывать отходы жизнедеятельности первого вида и возвращать исходный ресурс обратно в окружающую среду. Такое взаимодействие помогает обоим видам выживать, не истощая среду.
Первыми такими сообществами на Земле стали бактериальные маты — простейшие биоценозы из нескольких слоев бактерий.
У бактериальных матов может быть множество вариантов, и в самом простом случае для их существования достаточно всего двух слоев. Однако биологи шутят, что «настоящий мат бывает только трехэтажным». Например:
1 этаж: бактерии-фототрофы синтезируют органику из углекислого газа, перерабатывают сероводород и выделяют сульфаты.
2 этаж: бактерии-бродильщики употребляют органику и выделяют водород.
3 этаж: бактерии-сульфатредукторы употребляют и водород, и сульфаты, а заодно производят сероводород для первого этажа.
Под матами постепенно накапливались осадочные породы и со временем превращались строматолиты — причудливые каменные образования. Самые древние из них были обнаружены в Западной Австралии: их возраст оценивается в 3,5 миллиарда лет.
Что же давали сообщества с точки зрения эволюции?
Во-первых, благодаря им, адаптация к среде вышла за пределы одного организма. Теперь каждое живое существо могло выживать, используя не только свои ресурсы, но и ресурсы других. Во-вторых, дальнейшее развитие симбиоза и кооперации привело к появлению многоклеточных организмов и тех сложных биоценозов, которые мы наблюдаем сегодня.
Во второй части статьи мы рассмотрим другие, более поздние формы изменения организмов. Не пропустите, она выйдет завтра!
Большинство людей, услышав словосочетание «пояс астероидов», представит себе что-то вроде такого. (см. картинку на обложке).
О да, именно этот образ растиражирован во множестве фантастических фильмов и игр, а также обширно представлен на иллюстрациях к фантастическим произведениям, равно как и в их текстах. Даже стремящаяся к реализму в изображении космоса компьютерная игра Elite: Dangerous не удержалась от соблазна изобразить пояса астероидов в таком виде.
Однако, несмотря даже на то, что в этой игре подобные явления названы «кластеры астероидов», это весьма далеко от реальности. В реальности, если бы вам довелось попасть в произвольную точку внутри пояса астероидов, то вы бы увидели примерно вот это.
Нет, всё нормально, иллюстрация загрузилась. Просто, на самом деле, в поясе астероидов довольно мало астероидов: объектов с размером хотя бы в километр там всего лишь несколько миллионов (точное их количество пока ещё не известно).
Вам может показаться, что несколько миллионов объектов — это довольно много, однако расположены они на огромном пространстве между орбитами Марса и Юпитера. Сами же эти объекты в основном довольно маленькие (хотя, как говорилось в предыдущих разделах, среди них всё-таки есть объекты достаточного размера, чтобы в своё время претендовать на статус полноценных планет и даже сейчас выбиться хотя бы в карликовые).
В общем, миллионы (106) объектов рассеяны примерно в 1,6*1026 кубических километров. Это и приводит к тому, что между «соседними» астероидами расстояние тоже будет измеряться в миллионах или хотя бы в сотнях тысяч километров.
Для сравнения: диаметр Земли — примерно 12 800 километров. Расстояние до Луны — 385 000 километров. То есть Земля с Луной «упакованы» гораздо плотнее, чем астероиды в поясе астероидов.
Впрочем, это, конечно, только в среднем — ведь системы из вращающихся друг вокруг друга астероидов тоже возможны и наверняка существуют. Равно как существуют и перепады плотности внутри пояса. Однако плотность всё равно совсем невелика.
Что, впрочем, вполне ожидаемо. Дело в том, что авторы визуальных иллюстраций, разумеется, в первую очередь гонятся за зрелищностью, а одна каменная или ледяная глыба в пустоте смотрится далеко не так эффектно, как тысячи огромных глыб на расстоянии километров или даже сотен метров друг от друга.
Насколько такое вообще возможно? Ну, гипотетически возможно, однако очень ненадолго. Ведь даже те астероиды, которые по размерам существенно меньше, скажем, Земли, всё равно обладают массой и, следовательно, создают вокруг себя гравитационное поле. Это поле с неизбежностью заставит астероиды «упасть» друг на друга и либо слипнуться, либо разбить друг друга в пыль.
Более-менее стабильной могла бы быть система, в которой астероиды вращаются друг вокруг друга, подобно тому, как это делают Луна и Земля: тогда, как мы помним, при падении друг на друга они будут «промахиваться» за счёт вращения.
Особенно если бы система состояла из одного относительно массивного объекта и нескольких гораздо более лёгких.
Однако при сравнимых массах и большом количестве задействованных объектов, как это изображается в играх и фильмах, появление относительно стабильной системы крайне маловероятно. Иные же, если и были в момент зарождения Солнечной системы, давно уже пришли к слипанию составляющих их астероидов или к превращению их в пыль.
И тут даже не помогло бы вращение астероидов вокруг Солнца: ведь даже если бы они двигались по своим орбитам с одинаковой скоростью, притягивать друг друга они бы от этого не переставали. И эта дополнительная — помимо притяжения Солнца — сила всё равно заставляла бы их сближаться.
Единственный вариант относительной стабильности: достаточно большие расстояния. Тогда сила взаимного гравитационного притяжения астероидов оказалась бы столь малой, что сближение шло бы достаточно долго, и планеты солнечной системы, относительно которых расположение астероидов всё время меняется, успевали бы как-то скомпенсировать своим притяжением сближение астероидов.
При близких же расстояниях, подобных распространённому киноштампу, такое невозможно.
Вдобавок, Главный пояс астероидов находится между орбитами Марса и Юпитера, последний же столь массивен, что при своём движении способен собственной гравитацией срывать астероиды с орбиты вокруг Солнца и «швырять» их в произвольном направлении, что ещё сильнее затрудняет образование долговременных стабильных систем.
Предположительно, именно наличие Юпитера поблизости помешало астероидам Главного пояса слипнуться в одну или две планеты со спутниками.
Как говорилось ранее, в Солнечной системе есть и более далёкий пояс астероидов — пояс Койпера, в котором, в частности, находятся Плутон с Хароном. Этот пояс содержит в себе в десятки (возможно, в сотни) раз бо́льшую массу астероидов и карликовых планет, но и по своим линейным размерам он в десятки раз больше, а потому и там тоже объекты находятся на расстоянии миллионов километров друг от друга.
Впрочем, астероиды есть и в других местах Солнечной системы, причём в весьма немалых количествах. Так, между орбитами Юпитера и Нептуна тоже находится изрядное количество астероидов, условно называемых «кентаврами» (иногда так называют и вообще все астероиды от Солнца до пояса Койпера, исключая Главный пояс).
Четыре гигантские планеты делают положение этих астероидов очень нестабильным и потому в этом диапазоне имеется изрядная «текучка кадров»: с одной стороны, пролетающие мимо астероиды и кометы «захватываются» одной из планет или их совокупностью, с другой стороны, ранее захваченные объекты выкидываются из этой области при изменении взаимного расположения планет. Кроме того, разумеется, часть астероидов просто падает на Юпитер, Сатурн, Уран или Нептун. Или становится их спутниками.
Правда, «текучка кадров» тут только по астрономическим масштабам, измеряемым в миллионах лет, а вовсе не по Земным: «через год уже всё поменялось».
Наконец, за поясом Койпера находится пока ещё слабо изученная область, называемая «облаком Оорта». Она простирается от пояса Койпера до предположительно четверти расстояния до ближайшей к Солнцу звёздной системы — Альфы Центавра. За её пределами, предположительно, кончается то, что можно было бы назвать «Солнечной системой» — та область, где Солнце доминирует в плане своего гравитационного потенциала.
В облаке Оорта, видимо, находится подавляющее большинство комет — в то время, когда они не летят во «внутренней части» Солнечной системы, однако весьма вероятно и наличие астероидов тоже.
Кроме того, не исключено, что там от нашего взгляда до сих пор скрываются ещё не обнаруженные объекты Солнечной системы, которые могли бы претендовать на статус полноценных планет.
Возможно, у кого-то возникнет вопрос: если киношные «кластеры астероидов» невозможны, то почему же тогда существуют кольца у планет-гигантов, например, у Сатурна? Разве же не должны были те же самые причины привести к слипанию частиц, составляющих кольца?
Видимо, должны были бы. Однако, хотя физика колец ещё не очень хорошо изучена, наиболее вероятна гипотеза о том, что существование колец обеспечивается не только гравитационным полем планет-гигантов, но и их магнитным полем. Неравномерность которого заставляет частицы располагаться в областях с наиболее низким потенциалом оного, что препятствует их сближению в результате взаимных гравитационных сил.
Вблизи же астероидов не существует источника столь сильного магнитного поля, поэтому нечему предотвратить их сближение.
Вампир - растиражированный образ нежити, питающейся человеческой кровью, отнюдь не случайно то обладает крыльями летучей мыши, то способностью превращаться в нее. Представители отряда рукокрылых - мрачного вида жители сумерек ассоциируются с мистикой и чем-то потусторонним. Но из всего их многообразия всего лишь 3 вида пьют кровь - обыкновенный, белокрылый и мохноногий вампиры. Все они обитают в Центральной и Южной Америке. Но охота на человека не совсем их профиль. Полакомиться кровью нашего брата они могут только когда он спит, а у оголодавшей мышки нет другой добычи. При наличии вариантов вампир выберет кровь других млекопитающих и птиц. Остальные представители 700 видов семейства весьма безобидны, питаются мелкими позвоночными, насекомыми, а некоторые даже фруктами как, например, летучие лисицы (собаки).
Летучая собака ест фрукты
Кровь вампир предпочитает пить у спящих животных. Инфракрасные рецепторы позволяют ему обнаружить на жертве место, минимально покрытое шерстью (или не покрытое вовсе). Укус же у них практически безболезненный, чтобы не побеспокоить спящую жертву. Слюна вампира содержит ферменты, которые анестезируют место укуса и препятствуют сворачиванию крови. Как правило один прием пищи у мыши длится 20-30 минут, и за это время она успевает выпить до 40 мл. крови (столовая ложка). Неприятным побочным эффектом для жертвы может стать, то, что из-за слюнных ферментов место укуса кровит до 8 часов.
Итак, перед нами беспощадный паразит — вампир обыкновенный (Desmodus rotundus), он же десмод, он же большой кровосос. Казалось бы, какие могут быть отношения у мрачного ночного охотника за кровью с его собратьями? Но эти млекопитающие — яркий пример внутригрупповой взаимовыручки! Ведь они делятся добытой кровью со своими родственниками и друзьями.
Дело в том, что не каждая ночь охотника-вампира оказывается удачной, и приходится ложиться спать голодным. И даже две голодные ночи подряд для вампира — не редкость. К несчастью, эти млекопитающие не могут долго противостоять голоду и оказываются близки к смерти уже через 60 часов! Но у этого вида есть одна особенность: удачливая летучая мышь, нашедшая подходящую жертву, может выпить больше крови, чем нужно ей самой, а излишек отрыгнуть прямо в пасть своего голодного собрата. Это удивительное проявление щедрости заинтересовало ученых.
Профессор Джеральд Уилкинсон несколько десятилетий посвятил изучению десмодов. И его исследования еще в 1984 году подтвердили, что эти вампиры делятся излишней кровью с менее удачливыми родственниками. И это логично! Ближайшие родственники являются носителями одних и тех же генов, и чтобы сохранить эти гены и передать их следующему поколению, члены одной семьи помогают друг другу. С чего бы мышам заботиться о каких-то посторонних особях?
Но 2 января 2013 года профессор Уилкинсон с коллегой Джеральдом Картером опубликовал результаты нового двухлетнего исследования, которое доказало, что наличие общих генов совсем не обязательно для вампиров, прикармливающих голодных собратьев. Это открытие показалось ученым настолько необычным, что вначале они предположили, что мыши элементарно ошибаются, делясь с пищей с не родственными особями, или же делают это под давлением.
Вампир пьет кровь
В течение двух лет исследователи отбирали контрольные группы по 20 вампиров, которых принудительно «постили» в течение суток, а затем объединяли с сытыми собратьями. Оказалось, что доноры не всегда выбирают родственников и инициируют обмен едой чаще, чем получатели. Это отвергло гипотезу обязательного родства или принуждения. Тщательное наблюдение за поведением вампиров открыло интересные детали. Накормленные стараются возвратить долг. То есть в первую очередь делятся кровью с теми вампирами, которые в прошлом помогли им. В среднем это происходит в четырех из возможных шести случаев.
Как уверяют ученые такая связь в 8,5 раз сильнее, чем родство. И это не удивительно, ведь делясь пищей, они спасают друг другу жизни в буквальном смысле.
Desmodus rotundus мордочка
Интересно, что самки, в первую очередь подкармливают потомство, во вторую очередь самок-родственниц и лишь потом могут помочь кому-то постороннему.
Подобное сотрудничество увеличивает количество членов группы не только за счет родственников. А чем больше членов в социальной группе, тем больше количество потенциальных «помощников». Так шансы на выживание возрастают и у всего сообщества, и у каждой отдельной особи.
Вампиры — еще один пример социального взаимодействия и взаимопомощи с целью более эффективного выживания. Мыши делятся едой друг с другом, расширяют свои не родственные связи, увеличивая численность своей группы для того, чтобы быть уверенным в завтрашнем сытом дне.
В первой части мы обсудили систематику и эволюцию, привели морфологические и палеонтологические доказательства. Продолжаем наш экскурс по неоспоримым доводам в пользу существования эволюции.
Биогеографические доказательства
Биогеография изучает распространение животных и растений. Эта наука тоже предоставила несколько веских доводов в пользу эволюции.
1. Распространение организмов соответствует эволюционному дереву
Если исходить из концепции разумного замысла, то земные организмы должны жить там, где для них созданы наиболее благоприятные условия.
А теория эволюции утверждает, что места обитания организмов зависят исключительно от места их происхождения. То есть если вид произошел от какой-то популяции, то будет жить неподалеку от нее.
Это мы и наблюдаем на нашей планете. Кактусы растут только в пустынях Америки, хотя на Земле есть и другие подходящие для них пустыни. А плацентарные млекопитающие почти не встречаются в Австралии, хотя условия для них там просто отличные (кролики и собаки Динго это подтвердят).
Да, многие виды превосходно бы себя чувствовали и в других уголках планеты. Но их распространение ограничено географическими барьерами и эволюцией.
2. Обитатели островов
На многих океанических островах нет организмов, неспособных преодолевать водные препятствия.
Например, на Гавайских островах живут различные эндемичные насекомые, птицы и растения. Но там нет пресноводных рыб, рептилий и млекопитающих (кроме тех, что завез человек). Такая же картина наблюдается на острове святой Елены и Галапагосских островах.
Почему Дизайнер не создал на островах «нормальных» млекопитающих, но создал такое множество эндемичных летучих мышей? С позиции разумного замысла ответить на этот вопрос сложно.
А вот с точки зрения эволюции, все просто: большинство млекопитающих не могут переплыть протяженный массив воды, тогда как летучие мыши способны преодолеть его по воздуху.
3. Параллельная эволюция
Параллельная эволюция — это когда существа, не имеющие генетического родства, дают сходные наборы жизненных форм. Например:
— Белка-летяга и сумчатая летяга;
— Муравьед и сумчатый муравьед;
— Крот и сумчатый крот.
Да, сумчатая летяга внешне похожа на белку-летягу, но генетически она ближе к кенгуру.
Теория эволюции объясняет это так: животные просто обживают свободные экологические ниши, а потому приобретают соответствующие признаки. Зачем Дизайнеру проектировать такие «дубли» — непонятно.
4. Ископаемые и дрейф континентов
Распространение ископаемых согласуется и с теорией эволюции, и теорией тектонических плит.
Например, останки самых древних сумчатых были найдены в Северной Америке. Сумчатые обитали там примерно 80 млн лет назад, тогда как в Австралии они появились лишь через 50 миллионов лет.
Ученые предположили, что животные «эмигрировали» из Америки в Австралию, когда те образовывали единый суперконтинент — Гондвану. Но в этом случае на пути у сумчатых находилась бы Антарктида, которая в то время тоже входила в Гондвану. А это значит, что следы животных должны присутствовать и там.
Предсказание оказалось верным. В 1982 году на острове Сеймур (рядом с Антарктидой) были найдены кости древних сумчатых.
Без теории эволюции и теории тектонических плит такое распространение ископаемых выглядело бы очень нелогичным.
5. Ископаемые и современные обитатели регионов
Еще Чарльз Дарвин заметил, что ископаемые животные часто похожи на тех, кто обитает в этом регионе сегодня.
Например, в Южной Америке, живут такие существа, как ленивцы и броненосцы. Там же были найдены их ископаемые предки — мегатерии (гигантские ленивцы) и глиптодонты (гигантские броненосцы). В других местах их останки просто не встречаются.
Все эти биогеографические закономерности объяснимы лишь в том случае, если организмы происходили друг от друга, а не возникли на Земле уже в готовом виде.
Эмбриологические доказательства
Прежде чем приступить к доказательствам из этого раздела, нужно прояснить пару моментов.
Мы привыкли говорить «эволюция организмов» и это, в общем-то, верно. Но если быть точными, то эволюционирует не сам организм, а программа его индивидуального развития (по-научному — «онтогенез»).
Эта программа определяет, как именно и в каком порядке будут делиться клетки, какие ткани и органы должны образоваться и т. п. И если у организма в процессе эволюции изменился какой-то признак (например, цвет шерсти), значит изменился алгоритм, которые отвечает за создание этого признака.
По сути, программа развития каждого вида — это просто «переделанная» программа развития его предков. При этом все изменения обычно записываются в самый конец программы. Дело в том, что мутации на ранних стадиях развития приводят к слишком уж радикальным изменениям и обычно вредны.
Из этого следует, что в процессе своего индивидуального развития организм будет отчасти повторять основные этапы эволюции вида. Так утверждают ученые-эволюционисты. Подтверждается ли это фактами? Да, подтверждается.
1. Сходство зародышей на ранних стадиях
Разные организмы проходят фактически одинаковые стадии развития: зигота, бластула, гаструла и так далее.
При этом на ранних стадиях наблюдается удивительное сходство между эмбрионами животных из групп. Например, у всех позвоночных (включая млекопитающих) в самом начале есть хвост и зачатки жаберных дуг.
Это указывает на то, что все они когда-то имели общего предка.
2. Повторение основных этапов эволюции
Как я уже писал, все эволюционные изменения записываются в самый конец программы индивидуального развития. Именно поэтому эмбрион повторяет основные этапы эволюции своего вида.
Например, жаберные дуги и жаберные мешки у млекопитающих постепенно превращаются в другие органы (евстахиевы трубы, среднее ухо и т. д.). У змей и безногих ящериц видны зачатки конечностей, которые со временем рассасываются. А у эмбрионов китов и дельфинов есть задние ноги, которые в процессе развития тоже исчезают.
Все эти метаморфозы, через которые проходит эмбрион, полностью соответствуют современным представлениям об эволюции видов.
Молекулярно-генетические доказательства
В XX и XXI веке началось стремительное развитие генетики и молекулярной биологии. Сделанные в этих областях открытия стали настоящим «моментом истины» для теории эволюции.
Вот только некоторые доказательства эволюции, предоставленные этими науками:
1. Молекулярно-генетическое сходство
Сразу после открытия ДНК стало понятно, что все живые существа имеют между собой удивительное сходство. У всех земных организмов:
— Есть ДНК и РНК;
— Одинаково устроена система кодирования и распознавания;
— Одинаково работают транспортные РНК;
— Код основан всего на 4 нуклеотидах (из 102 возможных);
— Организм строится из 20 аминокислот (из 390 возможных);
— Схожим образом работает клеточный метаболизм (например, энергия синтезируется с помощью АТФ);
…и еще множество аналогичных совпадений.
Зачем Дизайнеру устанавливать в каждый организм абсолютно одинаковую систему кодирования? Тем более что разные системы кодирования избавили бы нас от опасных вирусов, которые передаются между видами.
2. Различия между геномами соответствуют эволюционному дереву
Сегодня мы легко можем установить степень родства между людьми, просто сравнив их ДНК. Сейчас этот метод используется очень активно и не отрицается даже креационистами.
Однако точно так же мы можем проверить степень родства между разными видами. Например, у человека и шимпанзе, нашего ближайшего родственника, разница в геноме составляет всего 1-2% (для любителей чисел: это 35 миллионов нуклеотидных замен из 30 миллиардов возможных).
Впрочем, нам даже не обязательно изучать весь геном. Одного или нескольких общих генов вполне достаточно, чтобы установить родство и построить родословное дерево.
3. Эндогенные ретровирусы
Когда вирус попадает в половые клетки эмбриона, он начинает передаваться по наследству.
Следы таких вирусов присутствуют в геноме многих животных. Но вероятность того, что у разных видов они случайно попадут в один и тот же участок ДНК ничтожно мала. Если, конечно, эти виды не состоят между собой в родстве.
Именно такую картину мы и наблюдаем в реальности. Например, в геноме человека найдено около 30 000 эндогенных вирусов. При этом:
— Часть из них есть только у человека;
— Часть — только у человека и шимпанзе;
— Еще часть — только у человека и человекообразных обезьян;
и так далее.
Вот интересный ролик на эту тему:
Ничем кроме эволюции подобное объяснить нельзя. И это, на мой взгляд, одно из самых красивых доказательств.
4. Псевдогены
Псевдогены — это гены, которые по каким-то причинам перестали работать. Логично предположить, что у видов, которые произошли от одного предка, будут присутствовать одни и те же псевдогены.
В качестве примера, рассмотрим ген GULO, расположенный в 8-й хромосоме. Этот ген помогает млекопитающим синтезировать аскорбиновую кислоту, однако у приматов в процессе эволюции он «поломался» и теперь они получают витамин C исключительно из пищи. Такая же печальная участь постигла и человека.
Псевдогены не участвуют в формировании организма, поэтому «безнаказанно» накапливают мутации. По этим мутациям можно легко проверить степень родства. Например, с геном GULO картина выглядит так:
— Человек и шимпанзе — 97% совпадений;
— Человек и орангутан — 94%;
— Человек и макака — 89%.
Это можно объяснить лишь тем, что все приматы произошли от одного предка, утратившего способность производить витамин C.
Заключение
Теория эволюции отвечает на многие вопросы, связанные с жизнью на Земле.
Например, как образовались рудиментарные органы? Откуда берутся атавизмы? Почему эмбрионы на ранних стадиях так похожи друг на друга? Почему у разных видов совпадают последовательности нуклеотидов и даже расположение эндогенных вирусов?
Креационизм на эти вопросы ответить не может. А теория эволюции не только объясняет эти явления, но и делает предсказания, которые легко проверяются.
Раньше животный мир Земли был куда разнообразнее. Чуть более 100 тыс. лет тому назад по планете ползали ленивцы размером с жирафа, если того уложить на бок; неспешно бродили медведи двухметровой высоты; плавали бобры весом с не самого лёгкого боксёра… Но со временем все эти удивительные животные исчезли так же быстро, как и появились, и учёные до сих пор не могут однозначно объяснить, почему это произошло.
Скелет мамонта в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне (Smithsonian Museum of Natural History in Washington).
Астероид стёр с лица земли огромных млекопитающих так же, как когда-то — динозавров? Изменился климат? Появились новые болезни? А может быть, дело в первобытных охотниках, наших далёких предках?
Скорее всего, дело в сочетании нескольких факторов. Но, по мнению авторов статьи, опубликованной в журнале Science, ведущую роль сыграли всё-таки люди и другие гоминиды.
«Мы изучили окаменелости за 65 млн лет, задаваясь вопросом: „Было ли плохо быть большим?“ — рассказывает ведущий автор работы Фелиса Смит (Felisa Smith), палеоэколог из Университета Нью-Мексико (University of New Mexico). — По большей части, нет — на протяжении практически всей истории эволюции сравнительно большая масса тела не повышала шансы вида на исчезновение. На протяжении 65 млн лет не было важно, какого вы размера».
Всё изменилось с появлением нового вида хищников: Homo Erectus. Примерно 1,8 млн лет назад гоминиды, чьим основным источником пищи были растения, стали гоминидами, «в значительной степени зависящими от мяса, и эта зависимость со временем становилась всё сильнее».
И вот охотники, овладевшие навыком изготовления оружия, распространились за пределы Африки — а следом за ними распространился и «ареал вымирания» крупных млекопитающих.
«Если вы поймаете кролика, вы накормите небольшую семью, — поясняет Смит. — Если вы поймаете мамонта, вы накормите целую деревню».
Возможно, впрочем, что у древних гоминидов были и другие причины нападать на самую крупную дичь. Например, страх или азарт.
Так или иначе, самые большие животные оказались и самыми уязвимыми — хотя бы потому, что размножаются они гораздо медленнее, чем разнообразная «мелочь» вроде зайцев или мышей.
По мере распространения гоминид по планете средний показатель массы тела млекопитающих в Евразии упал примерно на 50% за 100 тыс. лет. В Австралии звери измельчали ещё сильнее: сегодня усреднённое австралийское млекопитающее весит в 10 раз меньше, чем 125 тыс. лет назад.
Если эта тенденция сохранится, с лица Земли могут исчезнуть все крупные виды, которые сегодня считаются вымирающими или находящимися под угрозой, например, голубые киты, слоны или белые медведи. Ещё несколько столетий — и ни одного животного размером больше обычной домашней коровы на планете просто не останется.
По мнению эколога из Университета штата Орегон (Oregon State University) Уилльяма Риппла (William Ripple), риск вымирания для представителей крупных видов млекопитающих непропорционально высок. Более того, хотя научные работы Риппла сфокусированы преимущественно на млекопитающих, по мнению эколога, те же риски «оказаться слишком большими» есть и у крупных рыб, рептилий, амфибий и птиц.
Это чрезвычайно опасно для экосистем Земли в целом, поскольку крупные животные играют роль своеобразных «инженеров». Так, слоны в поисках зелёных листьев часто валят деревья — и это помогает сохранить открытые пространства, например, саванну. Как повлияет на облик планеты исчезновение гигантских «разнорабочих» — неизвестно. И, будем надеяться, у нас никогда не появится возможности это узнать.
Существует миф, что главный принцип дикой природы - «каждый сам за себя». Собственно, именно это предвзятое мнение легло в основу социал-дарвинизма (Читали нашу крутую статью об этом? Нет? Обязательно прочитайте!). Но в дикой природе выживает не самый злой и сильный, а самый приспособленный. И зачастую самым приспособленным становится тот, кто выбрал путь не насилия, а кооперации. Эти животные выбрали помогать друг другу, поступаясь собственными интересами, а порой и рискуя собственными жизнями.
Такие взаимоотношения возникают, когда животные образуют социум. Список высокоорганизованных животных планеты Земля не очень велик. И сегодня мы поговорим об одном из представителей этого списка – голом землекопе.
А кто это?
Нет, это не обнаженный мужчина с лопатой. Голый землекоп – небольшой грызун родом из сухих саванн и полупустынь Кении, Эфиопии и Сомали. Отсутствие шерсти и выступающие зубы придают ему весьма необычный вид.
Организованные колонии землекопов обитают под землей. Численность особей в каждой «семье» от 75 до 250. Как и у общественных насекомых здесь царит матриархат. Главная самка спаривается с двумя–тремя самцами, остальные исполняют рабочие функции. Они обслуживают потомство, роют туннели и охраняют входы от змей.
По роду деятельности землекопы делятся на производителей, нянек, копателей и охранников.
Производители
Матка – самая крупная и агрессивная особь с выделяющимися сосками. Ее пинки и тычки по отношению к сородичам увеличивают интенсивность их труда. Все потребности главной матроны удовлетворяются остальными членами колонии.
Несколько самцов производителей почти не устраивают драк за самку, предпочитая дожидаться своей очереди. Тем более что в течение течки матка спаривается с несколькими производителями.
Няньки и охранники
Королева и принцы заботятся о детенышах, но им нужна помощь, которую оказывают взрослые рабочие особи. Обычно это самые молодые грызуны. Повзрослев, они становятся копателями и охранниками. Подобный карьерный рост весьма разумен, когда есть подрастающее поколение, способное помочь в уходе за потомством.
Зверьки покрупнее берут на себя обязанность защищать туннелей от змей. Если ходы разных колоний пересекаются друг с другом, охранники также проявляют агрессивность, защищая свои владения от чужаков.
Копатели
Небольшие особи исполняют роль копателей. Эффективное рытье подземных ходов требует коллективного труда. На него выдвигаются небольшими группами по 5–6 работников. Ставший во главе забойщик роет туннель, передавая выработанную землю назад по живой цепочке.
Встав на задние лапы, грызун пропускает ком почвы назад, потом толкает задними лапками. Следующий грызун также становится на цыпочки, чтобы пропустить лишнюю землю и, свою очередь, затем также пропихивает ее далее по ходу. В итоге земля выталкивается на поверхность. Туннели служат для жилья и поисков пищи – клубней растений.
Интересная особенность – умное обращение с пищевыми ресурсами. Землекопы могут съедать не весь клубень целиком, а выедать лишь его часть. Это позволяет растению не погибнуть. Так землекопы сохраняют запас продовольствия в уже вырытых ходах.
Система небольших по диаметру (4 см в среднем) туннелей в общей протяженности может достигать 2 км. Косые соединительные ходы играют роль коридоров между комнатами, несущими различное предназначение. Кроме столовой, где находятся клубни, общей спальни (гнездовой камеры) грызуны отдельно оборудуют еще и туалет.
Как социальность помогает выжить?
А действительно к чему четкое распределение ролей, сотрудничество по охране, добыче пищи и заботе о потомстве? Это повышает шансы на выживание каждой отдельной особи.
Более того, обеспеченная условиями и ресурсами матка принесет много потомства. Если же все самки колонии будут выращивать детенышей самостоятельно, общий приплод окажется гораздо меньше.
Вот и получается, что подобное социальное поведение, когда одни жертвуют чем-то на благо всех, ведет к общему увеличению членов своей колонии, а в целом всего вида.
