Странности эволюции. Увлекательная биология

Один только прилив для этих мелких животных является своего рода катаклизмом. И выбора у них нет: либо устремляться в потоке воды вместе с ним, либо крепко держаться. У «подвижнохоботных» само название указывает, каким образом они удерживаются в подземных песочных туннелях. А филярии, напротив, выделяют вещество, с помощью которого прикрепляются к камням или ракушкам и в случае необходимости открепляются. Способ, которым бы с большим удовольствием овладел любой ремесленник.

В случае преследования микроскопический народ побережья тоже весьма изобретателен. Разумеется, при этом все происходит без особых церемоний. Так, морской клещ держит свою добычу — раков — передними лапами, чтобы высосать их нутро, пока они еще живы. Большинство жителей песка кормятся органическими отходами. И при этом они имеют максимальную производительность. На любом побережье был бы отвратительный запах, если бы эти «мусорщики» приостановили свою работу в песке. В сотрудничестве с бактериями они умудряются освобождать морской берег даже от нефти и остатков солнцезащитных кремов.

Однако самыми потрясающими жителями песка являются, пожалуй, маленькие водяные медведи. Под микроскопом они выглядят, как мармеладные мишки, — ив самом деле кажется, что они скорее спрыгнули с ленточного конвейера фирмы Haribo, чем появились в ходе эволюции животного мира. Их нельзя отнести ни к какой существующей группе животных. Маленькие водяные медведи не относятся ни к беспозвоночным червям, ни к членистоногим, таким как насекомые и крабы, а принадлежат сами к себе! Научное название Tardigraden(«тихоходки»). Это латинское название звучит, как имя старого дворянского рода, — и недаром, так как эти маленькие водяные медведи являются невероятно упрямыми существами в плане искусства выживания…

Они живут не только в пляжном песке, но и в жестких условиях водосточных желобов, и даже в лужах. Они выживают в тропических лесах и в арктическом льду. Состоят эти уникумы из головы и четырех сегментов, каждый из которых соответственно снабжен втягивающейся парой ног. Причем понятие «нога» использовать в данном случае несколько смело — речь идет скорее об обрубке. Тем не менее на нем имеются когти или хватательные мембраны, так что маленькие водяные медведи смогут крепко держаться, если вдруг вода вокруг станет бурной, или, к примеру, начнется отлив.

Тихоходки не уплывают вместе с водой, а остаются на суше (хотя являются, собственно говоря, водными животными) — этот факт указывает на то, что они могут оптимально адаптироваться к радикальным изменениям окружающей их среды. Если становится холодно или крайне жарко или наступает засуха — они просто останавливают свой обмен веществ. «Содержание воды в теле опускается до минимального процентного соотношения, и маленький водяной медведь принимает форму бочонка», — объясняет эту метаморфозу зоолог Ральф Шилль из университета Тюбингена. И конечно же, возникает вопрос, живы ли еще, в самом узком смысле слова, эти «усохшие» медведи. Ведь по определению существо без активного обмена веществ не отличается от неодушевленной природы и, собственно говоря, мертво.

Однако маленького водяного медведя этим не запугаешь. Он за 15 минут снова может пробудить себя к жизни! Этого хватило бы для того, чтобы прослыть святым. Достаточно было бы уговорить такого живучего медведя рассказать кое-что о своем опыте приближения к смерти. Но секрет трюка, во время которого он сначала превращает клетки своего тела в сухую массу, а затем снова наполняет их жизнью, ученые не смогли объяснить даже приблизительно.

Маленькие водяные медведи выживают при температуре +125 °C, что гораздо выше точки кипения воды. Обычно достаточно просто прокипятить воду, чтобы очистить ее от вредных бактерий, но в случае с водяными медведями придется добавить еще градусов.

Еще больше удивляет их устойчивость к холоду. Маленькие водяные медведи выживают при температуре -272 °C, что не только удивительно, но и едва ли объяснимо с точки зрения эволюции. В нормальных условиях таких температур на Земле не существует, их не было на протяжении последних миллионов лет. В длительный период своей эволюции маленькие водяные медведи никогда не ощущали таких низких температур и поэтому не могли иметь возможности приспособиться к ним. Поэтому появляются самые различные предположения появления этих существ на Земле. Может, они возникли совсем не на нашей планете, а когда-то приземлились здесь как посланцы внеземной формы жизни, возможно, на какой-то комете или же на НЛО, но большинство ученых это предположение отвергает.

Мы также не сторонники этого умозаключения, так как существует одно более тривиальное объяснение — эволюция перестаралась в стремлении к своей конечной цели, как это с ней часто бывает. Например, было бы достаточно выдерживать температуру в -100 °C для защиты от холода, но эта цифра достигла -272 °C! Роскошь, которая не приносит маленькому водяному медведю никакой пользы. А также его способность выживать под большой дозой рентгеновских лучей. И получается, что далеко не все, придуманное природой как режиссером для игры своих актеров, имеет смысл.

Вот так навозный жук! Обманщик с большим рогом

Без сомнения, жук является самой успешной моделью эволюции. Он существует более 280 миллионов лет, в течение которых появилось около 400 тысяч его видов. Никакой другой род из класса насекомых не может похвастаться таким многообразием. Только в одной неуютной для холоднокровных животных Центральной Европе имеется 8 тысяч видов жуков.

На первый взгляд, этот успех кажется удивительным. Жук неуклюж: если перевернуть его на спину, то зачастую ему очень непросто снова принять правильное положение. В полете он со своими жесткими надкрыльями и мягкими крылышками похож на гибрид старого моноплана с неподвижными крыльями и трескучего вертолета со слишком маленьким пропеллером. При движении по воздуху он не так элегантен, как стрекоза, не так проворен, как комнатная муха, и он совсем не такой выдержанный, как пчела. Поэтому некоторые виды жуков не летают совсем, ведь в обычной жизни это не дает им никаких преимуществ.

Семейство животных с таким большим количеством видов приобрело и различные странности. Так, например, бразильский гигантский жук-усач достигает длины в 17 сантиметров — представьте, что будет, если он появится в грядке с капустой! Этот жук и сам испытывает довольно большие трудности из-за своего огромного размера. Как и все насекомые, он обладает трахеями, которые в качестве примитивной системы трубок для транспортировки кислорода не так эффективны, как система кровоснабжения у птиц и млекопитающих. Следовательно, чем больше жук, тем больше у него проблем с насыщением организма кислородом. Поэтому гигантский жук-усач чрезвычайно медлителен и является легкой добычей для каждого, на кого не способен произвести впечатление своими размерами.

У такого же гигантского по размерам жука Голиафа из Центральной Африки проблема несколько иная. Его личинки достигают веса в 110 граммов — это бесценный источник белка для местного населения. Совершенно очевидно, что не всегда гигантские размеры защищают от врагов, а наоборот — только привлекают внимание некоторых неприятелей.

Жуки рода Onthophagusявляются еще одним ярким примером того, как эволюционные изменения могут одарить и преимуществами и недостатками. Этих животных также называют навозниками (или калоедами), что объясняется их любимым местом пребывания. Но не этот факт произвел сильное впечатление на Чарльза Дарвина, а их рога. Да, у этих толстых жужжащих жуков имеются настоящие рога, которые могут варьироваться в зависимости от рода и вида жуков. Рога прорастают то впереди на лбу, то на затылке, то на туловище, непосредственно около головы. Дарвин не смог объяснить это явление. Для него так и осталось загадкой, какие преимущества должно было дать различное положение рогов в ходе неотъемлемого от эволюции естественного отбора. Исследователь отложил проблему навозных жуков в долгий ящик.