Новости науки | Зоологический музей - Part 3

Слоны любят «поговорить» после водопоя

10.10.2012

Несколько лет в одном из национальных парков Намибии зоологи наблюдали за слонами в пяти разных местах водопоя. Там были установлены специальные приборы, при помощи которых регистрировались издаваемые ими звуки. Выяснилось, что перед тем как покинуть водопой, слоны устраивают что-то вроде совета.

Слоны на водопое (c) William Lorenz

Вожак обычно начинает дискуссию, издавая короткое (около 3 секунд) призывное урчание, следом за ним в разговор вступают другие доминантные самцы группы. После нескольких минут урчания-обсуждения, слоны покидают водопой. Такое поведение характерно только для групп родственников — случайно встретившиеся у водопоя животные в подобные переговоры не вступают. Ученые считают, что такое общение способствует укреплению связей в группе и помогает слонам действовать сообща.

— Это что-то вроде комитета по принятию решения – очень скоординированная организованная структура, – сказала Кэйтлин Оконелл-Родуэлл, основной автор работы.

Оригинальная статья: C. E. O’Connell-Rodwell, J. D. Wood, M. Wyman, S. Redfield, S. Puria, L. A. Hart Antiphonal vocal bouts associated with departures in free-ranging African elephant family groups (Loxodonta africana) // Bioacoustics: The International Journal of Animal Sound and its Recording.- 2012.- Volume 21, Issue 3.- P. 215-224.

Старые термиты-рабочие взрываются, чтобы защитить колонию

01.08.2012

Совершая экскурсию по тропическому лесу Французской Гвианы, ученые обнаружили интересных термитов с голубыми пятнами на брюшках. Когда исследователи попытались взять их при помощи пинцетов, термиты взорвались, распространив вокруг себя небольшое облачко. Удивленные ученые изучили странный феномен.

Термиты-камикадзе с голубыми "поясами смертников". Фото из оригинальной статьи

Оригинальная статья: J. ?obotn?k, T. Bourguignon, R. Hanus, Z. Demianov?, J. Pytelkov?, M. Mare?, P. Foltynov?, J. Preisler, J. Cva?ka, J. Krasulov?, Y. Roisin Explosive Backpacks in Old Termite Workers // Science 27 July 2012: Vol. 337 no. 6093 p. 436.- DOI: 10.1126/science.121912

Выяснилось, что в этих голубых «рюкзаках» или «поясах смертников» содержится необычный белок, богатый медью. Соединяясь с выделениями слюнных желез, этот белок приобретает токсические свойства, а сами старики-рабочие становятся своеобразными камикадзе: сами погибая от взрыва и яда, они убивают врагов, с которыми не в силах справиться другими способами. При нападении «рюкзаки» начинают раздуваться (см. видео). Взрыв происходит в том случае, если нападающие враги укусят престарелого рабочего за «рюкзак». Этот механизм начинает работать только тогда, когда термиты-рабочие стареют и уже не так эффективно выполняют свои основные функции.

Ранее мы писали о жуках-бомбардирах, которые весьма эффективно отстреливаются от нападающих при помощи ядовидого кипятка, оставаясь при этом живыми.

Внезапная смерть ископаемых черепах во время секса

19.07.2012

Ученые нашли 9 разнополых пар черепах в карьере неподалеку от деревни Мессел в Германии, которому уже давно присвоен статус объекта Всемирного наследия ЮНЕСКО из-за его палеонтологической уникальности. Практически все пары находились в состоянии совокупления, а в двух случаях хвосты самцов даже были подогнуты под панцири партнерш, как это происходит в момент сексуального контакта. Черепахи относятся к вымершему виду Allaeochelys crassesculpta, который жил примерно 47 млн лет назад. У этого вида самцы и самки довольно хорошо отличаются друг от друга по размерам и относительной длине хвоста, поэтому у ученых не возникло сомнений по поводу того, какого рода взаимодействие происходило между партнерами.

Смерть ископаемых черепах во время секса. Фото из оригинальной статьи

Гораздо больше сомнений вызвали попытки объяснить столь массовую и внезапную гибель в такой интимный момент. Ответить нужно на два вопроса: 1) что было причиной смерти? и 2) почему смерть наступила именно во время совокупления? Черепахи эти – пресноводные. Полагали и отравление древнего озера ядовитыми водорослями и заражение поверхностных вод ядами минерального происхождения, как в некоторых современных вулканических озерах в Африке. Однако эти гипотезы имели слишком много противоречий.

Оригинальная статья: Walter G. Joyce, Norbert Micklich, Stephan F. K. Schaal, Torsten M. Scheyer Caught in the act: the first record of copulating fossil vertebrates // Biology Letters.- Published online before print June 20, 2012, doi: 10.1098/rsbl.2012.0361

Наиболее стройным предположением ученым показалась мысль о том, что черепахи начинали совокупляться на поверхности, а затем постепенно опускались на глубину. Спаривание у черепах продолжается довольно долго и, скорей всего, глубинные воды были бедны кислородом, а может даже содержали токсичные вещества, так что во время своего сексуального погружения, когда животные обращали мало внимания на окружающие условия, они погибали в самый интимный момент своей жизни. После этого их засыпало илом, благодаря чему кислород почти не проникал к их останкам, и они сохранились до наших дней. На данный момент это единственный задокументированный пример сохранившихся останков позвоночных в момент совокупления.

Гуппи расплачиваются за большой мозг снижением плодовитости

13.07.2012

Постдокторант университета Уппсалы Александр Котршаль решил оценить плюсы и минусы большого мозга и привлек своих коллег к решению этого вопроса. Начать свои изыскания ученые решили с гуппи. Они исследовали этих рыб и попытались вывести две линии, отличающиеся размерами головного мозга. Через два поколения у них уже были две группы гуппи с различиями в относительном размере мозга в 10% между самками и в 8% между самцами.

Гуппи. Фото Erdington Aquatics

После этого ученые стали выяснять насколько смышлеными получились рыбешки. Они учили их «считать», помещая корм под карточками с двумя или четырьмя символами.

— Рыбки с большим мозгом оказались способны различать кормушки, а вот с маленьким – нет, — сообщил Кортшаль на научной конференции.- Когда ты экспериментально манипулируешь размером мозга, ты можешь получить более смышленую рыбу.

Однако, за размер мозга рыбешкам пришлось заплатить. В первом приплоде у рыб с маленьким мозгом было семь мальков, а у рыб с большим – шесть. Также и пищеварительный тракт у «смышленых» рыб весил всего 4, а у «глупых» — 5.5 мг.

Этот эксперимент показывает, что развитие интеллекта связано с размером мозга, но за прибавку в одном месте приходится платить из других. Кроме того, полученные данные говорят в пользу идеи о двух направлениях в эволюции размножения: с большим количеством глуповатых отпрысков или с меньшим количеством более смышленых.

Ученые нашли «компас» в носу форели

12.07.2012

Давно существует предположение, что перелетные птицы, проходные рыбы и некоторые другие животные обладают неизвестными науке органами чувств, улавливающими магнитное поле Земли. Именно этот биокомпас позволяет им находить места размножения. Впервые ученые подтвердили способность птиц к ориентации по магнитному полю в 1960 году. И лишь сейчас удалось найти отдельные детали «прибора», отвечающего за эту способность.

Группа биологов под руководством Михаэля Винкльхофера (Michael Winklhofer) из университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене (Германия) занималась исследованием клеток обонятельного эпителия радужной форели. Ученые подготовили срезы, аккуратно отделили клетки друг от друга и погрузили их в густой питательный раствор. Затем они поместили культуру клеток в поле действия сильного магнита и стали медленно вращать его, наблюдая за клетками при помощи оптического микроскопа. В результате им удалось обнаружить клетки, которые вращались вслед за магнитом.

Радужная форель

Клетки обонятельного эпителия под световым микроскопом. Кадр видео (дополнительные материалы к оригинальной статье)
Клетки обонятельного эпителия под световым микроскопом. Кадр видео (дополнительные материалы к оригинальной статье)

Клетки обонятельного эпителия под сканирующим микроскопом (дополнительные материалы к оригинальной статье)
Клетки обонятельного эпителия под сканирующим микроскопом (дополнительные материалы к оригинальной статье)

Клетка с кристаллами магнетита возле мембраны (пунктирная линия). Синий цвет - ядро (дополнительные материалы к оригинальной статье)
Клетка с кристаллами магнетита возле мембраны (пунктирная линия). Синий цвет — ядро (дополнительные материалы к оригинальной статье)

Оказалось, что этих клеток немного — одна на 10 тысяч обычных, а всего – около сотни. Ученые повторили эксперимент на других образцах и получили схожие результаты. По словам биологов, все вращающиеся клетки содержали в себе множество мелких непрозрачных частиц, хорошо отражающих свет. Авторы статьи изучили химический состав непрозрачных фрагментов и обнаружили, что они состоят из магнетита.

Оригинальная статья: Stephan H.K. Edera, Herv? Cadiou, Airina Muhamad, Peter A. McNaughton, Joseph L. Kirschvink, and Michael Winklhofer Magnetic characterization of isolated candidate vertebrate magnetoreceptor cells // Proceedings of the National Academy of Sciences.- July 9, 2012, doi: 10.1073/pnas.1205653109

Дополнительные материалы к статье, в том числе видео, размещены на странице: http://www.pnas.org/content/suppl/2012/07/05/1205653109.DCSupplemental

Малочисленность таких клеток компенсируется их высокой чувствительностью. А чувствительность обеспечивается большими скоплениями магнетитовых кристаллов: в 10–20-микронной клетке магнетитовые включения занимают один микрон. Клеточные «магнитные стрелки» прикреплены к мембране, и, как полагают учёные, при изменении ориентации магнитного поля магнетитовые частицы «напрягаются» и передают это напряжение непосредственно клеточной мембране, с которой соответствующий импульс идёт по нейронам в мозг.

Биологи планируют использовать эту методику для изучения тканей других животных, обладающих «биокомпасом», в том числе и птиц.

Открыта самая маленькая муха, которая «сносит» голову муравьям

09.07.2012

Брайан Браун – энтомолог из Лос-Анжелеса – описал новый вид тайских мух. Эта самая маленькая муха в мире, известная на сегодняшний день, получила название – Euryplatea nanaknihali. Она в пять раз меньше хорошо известных плодовых мушек – дрозофил (Drosophila melanogaster). Длина этой малышки составляет 0,4 мм. Не так давно мы писали о маленькой осе, которая уступает в размерах амебе и инфузории-туфельке. Новый вид относится к семейству мух-горбаток (Diptera: Phoridae). Горбатки живут в основном в Америке. Самки этих мушек откладывают яйца в голову муравьям. Яйцо развивается в личинку, которая контролирует поведение муравья, – он превращается в зомби и движется по направлению к влажным участкам, благоприятным для развития мухи. Затем личинка съедает мозг, голова отделяется от туловища. Проходит около месяца и из головы муравья появляется взрослая муха.

Оригинальная статья: Brian V. Brown Small Size No Protection for Acrobat Ants: World’s Smallest Fly is a Parasitic Phorid (Diptera: Phoridae) // Annals of the Entomological Society of America 105(4):550-554. 2012.- doi: http://dx.doi.org/10.1603/AN12011

Самая маленькая муха Euryplatea nanaknihali. Фото из оригинальной статьи

Самая маленькая муха Euryplatea nanaknihali. Реконструкция: Inna-Marie Strazhnik

Сексуальные причуды пауков

23.02.2012

Сексуальный контакт у пауков Nephilengys malabarensis заканчивается довольно своеобразно. Нет, конечно же, бывают случаи, когда после спаривания самка решает подкрепиться своим партнером и съедает его. Но чаще всего происходит нечто иное: самец оставляет свой половой орган, пальпу, в половых путях самки, а сам убегает от ее объятий. Ученые экспериментально подтвердили эту особенность поведения и выяснили, что оставленная пальпа продолжает извергать сперматозоиды (до 70% семенной жидкости), пока его бывший владелец спешит подальше от голодной подруги. Причем эффективность передачи сперматозоидов из пальпы даже выше, чем в том случае, когда самка все-таки успевает начать свою вдовью трапезу.

Nephilengys malabarensis перед спариванием

Nephilengys malabarensis перед спариванием

После спаривания: пальпа (в красном прямоугольнике) осталась в половых путях самки, а самец - в желудке

После спаривания: пальпа (в красном прямоугольнике) осталась в половых путях самки, а самец скоро окажется в желудке

Такое необычное поведение самца приносит ему существенные дивиденды: во-первых, количество передаваемых сперматозоидов при таком способе оплодотворения увеличивается; во-вторых, половые пути самки остаются закупоренными пальпой, как пробкой, что препятствует спариванию с другими самцами; в-третьих, самец остается живым и у него остается шанс спариться еще один раз в своей жизни (если этот раз был первым), т.к. пальпы у него две. Вероятность стать отцом увеличивается при таком способе оплодотворения.

Оригинальная статья: Remote copulation: male adaptation to female cannibalism. Daiqin Li, Joelyn Oh, Simona Kralj-Fi?er, Matja? Kuntner // Biol. Lett., 2012.- doi: 10.1098/rsbl.2011.1202

Доцент кафедры зоологии ТНУ арахнолог Николай Михайлович Ковблюк рассказал о других любопытных фактах из половой жизни пауков:

— У одного из видов теридиид самец обладает такими большими половыми органами (пальпами), что просто не может передвигаться. Чтобы решить проблему, после линьки, когда обе пальпы уже развиты, он буквально откручивает одну из них и уже после этого отправляется на поиски самки.

Об этом (и не только) рассказывается в статье: Knoflach B. Copulation and emasculation in Echinotheridion gibberosum (Kulczynski, 1899) (Araneae, Theridiidae) // European Arachnology, 2000 (S. Toft & N. Scharff eds.).- P. 139-144.

Echinotheridion gibberosum линяет и откручивает пальпу

Echinotheridion gibberosum: (a) Линька самца в субадультном (предвзрослом) состоянии. (b) Линька завершена, ноги поджаты, присутствуют обе пальпы. (c) Ранняя стадия ампутации, вращение с приподнятой левой пальпой. (d) Другой экземпляр с только что ампутированной правой пальпой (фото из статьи Barbara Knoflach)

— Кроме того, у пауков есть вообще удивительный способ размножения, который называется травматическим осеменением. Его необычность заключается в том, что у самок нет полового отверстия и самец просто вонзает пальпу в брюшко самки (за что этот вид и был назван «садистом» — Harpactea sadistica). Передачи сперматозоидов при этом не происходит, но сам факт «спаривания» запускает процесс развития потомства. Из получившихся яиц развиваются и самцы и самки.

Rezac M. The spider Harpactea sadistica: co-evolution of traumatic insemination and complex female genital morphology in spiders // Proc. R. Soc. B 2009 276, 2697-2701.- doi: 10.1098/rspb.2009.0104

Ученые услышали песню кузнечика, которая звучала 165 миллионов лет назад

10.02.2012

Ископаемый кузнечик был найден в отложениях Юрского периода на севере Китая. Новому виду дали название Archaboilus musicus. По особенностям организации он занимает промежуточное положение между кузнечиками и сверчками. Благодаря хорошей сохранности стридуляционного аппарата (это тот самый «музыкальный инструмент», при помощи которого кузнечики извлекают мелодии своих песен) ученым удалось сравнить его строение со строением «скрипок» почти 6 десятков современных родственников и с помощью компьютера смоделировать любовную песню, которую никто не слышал примерно 165 миллионов лет. Выяснилось, что песня была примерно такой же по мощности звука, но звучала примерно на тон ниже (6.4 кГц), чем у современных представителей (10-16 кГц). Песня была довольно простой — чистые монотонные звуки длительностью 16 мс, но самка слышала эти звуки за несколько десятков метров, выделяя их в шуме древнего леса.

Оригинальная статья: Wing stridulation in a Jurassic katydid (Insecta, Orthoptera) produced low-pitched musical calls to attract females. Jun-Jie Gua, Fernando Montealegre-Z, Daniel Robert, Michael S. Engela, Ge-Xia Qiaod, Dong Rena // PNAS, 2012.- doi: 10.1073/pnas.1118372109

Стридуляционные гребни

Стридуляционные гребни: A — P. pallicornis, масштаб — 230 нм; B — Daedalellus nigrofastigium, масштаб – 23,1 нм; C — Cyphoderris buckelli, масштаб — 270 нм; D — Archaboilus musicus, масштаб — 300 нм (рисунок из оригинальной статьи).

Жил-был игуанодон
Весом восемьдесят тонн
И дружил он с пицей-птеродактилицей.
Ничего эта птица не пела,
Лишь зубами ужасно скрипела.
И скрипела она, и стонала,
А других она песен не знала.

Но в восторге хриплый стон
Слушал игуанодон,
Радуясь певице-птеродактилице!
Ибо звуки ужасные эти
Были первою песней на свете,
Самой первою песней на свете
На безлюдной, на дикой планете.

В.Берестов

По ночам дельфины учатся разговаривать на языке китов

24.01.2012

Ученые установили в дельфинарии микрофоны и записали, о чем говорят дельфины по ночам. Выяснилось, что в своих ночных беседах дельфины повторяют позывные горбатых китов. Дело в том, что в качестве звукового сопровождения их дневных выступлений используется запись, содержащая множество разных звуков: крики чаек, шум океана, посвисты самих дельфинов, а также голоса горбатых китов.

Дельфины, за которыми наблюдали учёные, всю свою жизнь содержались в неволе, поэтому настоящих китов слышать не могли. Тем не менее акустический анализ показал высокое сходство необычной дельфиньей фразы и сигнала горбатого кита. В свободное от представлений время доступ к дельфинам открыт, в связи с чем они слышат множество самых разных звуков, однако пока зафиксировано повышенное внимание только к пению китов.

Дельфины. Фото предоставлено Dorothee Kremers

Оригинальная статья: Do dolphins rehearse show-stimuli when at rest? Delayed matching of auditory memory. Dorothee Kremers, Margarita Brise?o Jaramillo, Martin B?ye, Alban Lemasson, Martine Hausberger // Front. Psychology 2:386. doi: 10.3389/fpsyg.2011.00386

Но любопытней всего не то, что дельфины выучивают чужие голоса, – об этом известно давно. До сих пор считалось, что дельфин может повторить звук непосредственно после того, как он его услышит. Но животные из дельфинария днём, во время представлений, по-китовьи не разговаривали. Складывалось впечатление, что дельфины ждали наступления ночи, чтобы попрактиковаться в языке своих крупных родственников. Так что основным открытием авторов можно считать разделение у дельфинов процесса запоминания звуковых сигналов и выработки навыков в их «произнесении».

Шалашники используют оптическую иллюзию, чтобы соблазнять самок

21.01.2012

Ученые установили, что самцы птиц шалашников (Ptilonorhynchus nuchalis) используют оптическую иллюзию, чтобы привлечь самок. Основа соблазнения заключается в постройке так называемого шалаша – сооружения, которое и само по себе способно сразить впечатлительную особу противоположного пола. Шалаш представляет собой обширный внутренний двор, огражденный стенами из древесных ветвей с востока и запада. Однако шалашник этим не ограничивается…

Шалашник. Фото Chris Chafer

Шалаш, построенный самцом шалашника. Фото Laura Kelley

Оригинальная статья: Kelley L. A, Endler J. A. Illusions Promote Mating Success in Great Bowerbirds // Science, 2012: 335-338. DOI:10.1126/science.1212443

Он раскладывает перед входом разнообразные «безделушки»: камни, ветки, раковины и кости, причем раскладывает не как попало, а с учетом оптической перспективы. Чем крупнее украшение, тем дальше оно располагается относительно места, с которого самка будет обозревать площадку для любовных утех. В результате у зрительницы создается ощущение, что все предметы имеют приблизительно одинаковые размеры, и она рассматривает сооружение дольше, чем площадку с небрежно расположенными «безделушками». Этот запас времени самец как раз и использует, чтобы успешно спариться с засмотревшейся самкой.

Все права защищены! © 2008-2017 http://zoomuseum.net