Ученым удалось выяснить, каким образом удав определяет, что жертва, которую он сжимает в своих смертельных объятиях, уже не окажет сопротивления: мудрый змей прислушивается к ударам сердца и, когда оно замирает, начинает трапезу.

Исследователи использовали в эксперименте устройство, имитирующее сердечный ритм; прибор они вживляли мёртвой, но ещё тёплой крысе и подбрасывали добычу змеям. Помимо «сердца» внутри жертвы устанавливали датчик, определяющий силу сжатия. В результате ученые определили, что продолжительность объятий зависит от продолжительности сокращения искусственного сердца.

Фото: a) устройство, имитирующее сердце крысы и обеспечивающее его пульсацию, а также определяющее силу сжатия; b) «сердце» и датчик; c) крыса с установленным устройством; d) удав Boa constrictor, удушающий «спецкрысу» (из оригинальной статьи)

Разумеется, нельзя говорить, что змеи «слышали» сердцебиение своей жертвы в прямом смысле этого слова. Авторы говорят о том, что змеи хорошо воспринимают вибрации, в том числе сердечный ритм. Причём способность «слушать сердце» у змей врождённая: зоологи экспериментировали с удавами, появившимися на свет в неволе, и те также прислушивались к сердцу жертвы, хотя у них и не было опыта «удушения». Отличие от диких собратьев было в том, что рептилии, выросшие в неволе, душили крыс дольше и сильнее. Общий же тип реакции не менялся; опыт влиял лишь на количественные характеристики.

По мнению учёных, такая способность позволяет змеям экономней расходовать силы, прекращая давление сразу же после смерти добычи. С другой стороны – это очень достоверный критерий, и удав может быть спокоен по поводу возможного сопротивления недодушенной жертвы. Особенно важно уметь определять момент остановки сердца при охоте на холоднокровных животных. Ящерицы, к примеру, остаются живыми, сохраняя полную неподвижность, и отличить ещё живую добычу от мёртвой можно только по биению сердца.

Оригинальная статья: Snake modulates constriction in response to prey’s heartbeat. Scott M. Boback, Allison E. Hall, Katelyn J. McCann, Amanda W. Hayes, Jeffrey S. Forrester, Charles F. Zwemer // Biology Letters, 2012. doi: 10.1098/rsbl.2011.1105

     Есть лица, подобные пышным порталам,
     Где всюду великое чудится в малом.
     Есть лица — подобия жалких лачуг,
     Где варится печень и мокнет сычуг.
     Иные холодные, мертвые лица
     Закрыты решетками, словно темница.
     Другие — как башни, в которых давно
     Никто не живет и не смотрит в окно.
                                   Николай Заболоцкий

Ученые Калифорнийского университета изучили лица 129 обезьян Центральной и Южной Америки, эволюция которых продолжалась, по словам ученых, не меньше 24 миллионов лет.

— Стоит взглянуть на приматов Нового Света, и вы сразу будете поражены разнообразием их лиц, — сказал профессор Калифорнийского университета Майкл Альфаро.- Вы увидите ярко красные лица, усы, бороды, хохлы и многое другое. Однако на вопрос, каким образом происходит эволюция лицевых украшений, и какие факторы определяют это разнообразие, ответа пока нет. Все мы очень большое внимание обращаем на внешность и получаем много информации, изучая лица.

Некоторые приматы живут поодиночке, в то время как другие образуют группы из десятков, а иногда и сотен особей. Результаты исследования их внешности сначала немного удивили ученых:

— Мы получили довольно убедительные доводы в пользу того, что виды, живущие большими группами, имеют более простые, гладкие лица. – Прокомментировала Шарлин Сантана – основной автор статьи.- Мы думаем, что это связано с их способностью общаться, используя мимику. Гладкие лица позволяют приматам с большей легкостью выражать свои чувства. У людей довольно гладкие лица и это облегчает использование мимики в противовес тому, что было бы, если бы люди имели разноцветные пестрые лица. Сперва мы думали, что все будет наоборот. Логично предположить, что в больших группах лица должны различаться большим количеством деталей, которые позволяли бы узнавать отдельных членов группы. Но мы обнаружили не это. У видов, живущих большими группами, отдельные особи находятся в непосредственной близости и гораздо чаще используют мимику при общении, чем виды, живущие поодиночке или небольшими группами на относительно обширных территориях.

— Это открытие показывает величайшее значение мимики в больших группах, — сказала Джессика Линч Альфаро. – Если ты ведешь общественный образ жизни, выражение твоего лица имеет гораздо большее значение, чем разнообразные «украшения».

Виды, которые живут маленькими группами, преимущественно семейными, для продолжения рода вынуждены искать себе подобных за пределами своей «малой родины». Именно необычный облик, как считают ученые, нужен в первую очередь для того, чтобы издалека узнать сородича в тропическом лесу.

«Лица» взрослых самцов приматов Центральной и Южной Америки. Увеличение сложности окраски лицевой части соответствует смещению шкалы в сторону красного цвета. Представлены виды: (1) Cacajao calvus, (2) Callicebus hoffmansi, (3) Ateles belzebuth, (4) Alouatta caraya, (5) Aotus trivirgatus, (6) Cebus nigritus, (7) Saimiri boliviensis, (8) Leontopithecus rosalia, (9) Callithrix kuhli, (10) Saguinus martinsi, and (11) Saguinus imperator. Рисунок Stephen Nash

Оригинальная статья: Adaptive evolution of facial colour patterns in Neotropical primates. Sharlene E. Santana, Jessica Lynch Alfaro, and Michael E. Alfaro // Proc. R. Soc. B published online before print January 11, 2012, doi:10.1098/rspb.2011.2326

Источник: сайт Калифорнийского университета

Обширная группа океанологов с разной специализацией провела комплексное исследование гидротермальных источников, расположенных на дне Карибского моря. На сегодняшний день это рекордная глубина для подобных изысканий — 4,9 километра. Помимо прочего они описали морскую фауну, которая обитает в непосредственной близости от «черного курильщика» (так называют эти источники).

На самом деле источник геотермальной активности делится на два участка — источник Вон Дамма на глубине 2,3 километра и источник Биба на рекордных 4,9 километра. Первый получил такое название в честь известного голландского океанолога Карстена Вон Дамма, а второй — в честь американского натуралиста и изобретателя батисферы Уильяма Биба.

Источник Вон Дамма находится на склоне подводной горы Дент, на небольшом расстоянии от основной средне-кайманового океанического хребта. На месте данной подводной возвышенности сталкиваются две литосферных плиты, что является причиной постоянной вулканической активности и землетрясений.

Фото: a — источник Вон Дамма: вершина колонны из сульфидов на глубине 2300 м, покрытая креветками; b – прозрачные воды, извергаемые из источника Вон Дамма; креветки возле потоков горячей воды; с – источник Биба: извержение воды высокой температуры на глубине 4960 м; d – орнамент, украшающий сульфидные колонны источника Биба (фото из оригинальной статьи).

По словам ученых, данный источник представляет собой конусовидный холм из отложений солей серы диаметром 100 метров и высотой 30 метров. На его вершине находится небольшое отверстие, откуда постоянно извергается горячая прозрачная вода. Эта жидкость насыщена сероводородом и другими соединениями серы, но относительно бедна ионами металлов. По расчетам океанологов, температура источника составляет примерно 140 градусов Цельсия.

Вторая область геотермальной активности представляет собой классический «черный курильщик». Он находится на краю зоны вулканической активности, и его холм также составлен из сульфидов и других соединений серы. В отличие от источника Вон Дамма, его выделения обогащены металлами и другими веществами, благодаря чему поднимающиеся потоки воды окрашены в разные оттенки черного цвета. Температура источника составляет 450-500 градусов Цельсия, о чем свидетельствует крайне большая высота черного «хвоста» — около 1,1 километра.

Фото: a – скопление креветок возле активного извержения (источник Биба); b – анемоны и микробная пленка возле источника Биба; с – скопление пустых раковин двустворок на склоне горы Дент; d – пустные трубочки полихет на склоне горы Дент (фото из оригинальной статьи).

Оригинальная статья: Hydrothermal vent fields and chemosynthetic biota on the world’s deepest seafloor spreading centre / Douglas P. Connelly, Jonathan T. Copley, Bramley J. Murton, Kate Stansfield, Paul A. Tyler, Christopher R. German, Cindy L. Van Dover, Diva Amon, Maaten Furlong, Nancy Grindlay, Nicholas Hayman, Veit H?hnerbach, Maria Judge, Tim Le Bas, Stephen McPhail, Alexandra Meier, Ko-ichi Nakamura, Verity Nye, Miles Pebody, Rolf B. Pedersen, Sophie Plouviez, Carla Sands, Roger C. Searle, Peter Stevenson, Sarah Taws & Sally Wilcox // Nature Communications, 2012, 3, Article number: 620 doi:10.1038/ncomms1636

Флора и фауна возле источников довольно причудлива (см. фото и видео). Ученые обнаружили ранее неизученных креветок из семейства Alvinocarididae, угреподобных рыб Pachycara и множество беспозвоночных животных, в том числе несколько неизвестных науке видов улиток и двустворчатых моллюсков.

Местные креветки предпочитают жить в тесных компаниях, собираясь по 2 тысячи особей на один квадратный метр. Ученые проанализировали их геном и выяснили, что они являются близкими родственниками другого вида креветок Rimicaris exoculata. Новый вид получил название Rimicaris hybisae в честь аппарата HyBIS, который использовался при исследовании геотермальных источников. Эти 4-сантиметровые ракообразные не имеют глаз, но обладают светочувствительным органом на спине.

Изученная фауна мало отличается от аналогичных колоний в районе других «черных курильщиков» и прочих видов гидротермальных источников. Это ставит новый вопрос перед специалистами: как животные перемещаются от одной зоны активности к другой? Дело в том, что даже на сравнительно небольшом удалении от источников дно выглядит совершенно безжизненным.

Известно, что муравьи одного вида могут сильно отличаться друг от друга. В основном они делятся на две большие группы, или касты, — рабочих и солдат. Первые обеспечивают муравьиные колонии пищей и выполняют другие работы, а вторые защищают муравейник от врагов. Рабочие обычно намного меньше солдат и не так хорошо вооружены. У некоторых видов муравьев есть еще так называемые суперсолдаты — муравьи с огромными головами и челюстями. Если на муравейник нападает враг, они затыкают головами все входы, чтобы не впустить противника в колонию. Кроме того, суперсолдаты помогают рабочим, разгрызая большие семена растений.

Международная группа занималась изучением генома муравьев из обширного и очень разнообразного рода Pheidole, который насчитывает свыше 1100 видов. Для начала исследователи изучили влияние гормона роста метопрена на виды, у которых встречаются суперсолдаты. Из обычных «рабочих» личинок под влиянием гормона появлялись суперсолдаты. Следующий шаг ученые сделали, воздействуя на виды, у которых суперсолдаты в естественных условиях не встречаются. И здесь им также удалось получить суперсолдат, до сих пор не известных науке!

Оригинальная статья: Rajendhran Rajakumar, Diego San Mauro, Michiel B. Dijkstra, Ming H. Huang, Diana E. Wheeler, Francois Hiou-Tim, Abderrahman Khila, Michael Cournoyea, and Ehab Abouheif Ancestral Developmental Potential Facilitates Parallel Evolution in Ants // Science, 2012.- 6.- 79-82. DOI:10.1126/science.1211451

Ученые полагают, что им удалось активировать «спящие» гены и воссоздать древнюю касту, которая существовала у разных видов около 35 млн. лет назад. В те времена суперсолдаты были обычным явлением для многих муравьев, но постепенно надобность в них исчезала, и супермуравьи тоже постепенно исчезали… Однако гены в длинных цепочках ДНК сохранились, хотя и не использовались больше (подобных генов много у любого животного). И вот ученые нашли способ разбудить древнего монстра, используя гормон метапрен.

В джунглях на востоке Новой Гвинеи ученые открыли новый вид лягушек. Они назвали эту лягушку Paedophryne amauensis. Размеры взрослой особи составляют 7.7 мм – меньше половины диаметра американской десятицентовой монеты (17.91 мм, см. фото). Раньше рекорд принадлежал индонезийской рыбке из семейства карповых – взрослые самки этой рыбешки растут до 7.9 мм. Лягушка обитает в подстилке из опавших листьев и питается ногохвостками и клещами.

Оригинальная статья: Rittmeyer E.N., Allison A., Gr?ndler M.C., Thompson D.K., Austin C.C. Ecological Guild Evolution and the Discovery of the World’s Smallest Vertebrate // PLoS ONE, 2012.- 7(1): e29797. doi:10.1371/journal.pone.0029797

Миниатюризация среди лягушек – не редкость. 29 видов самых маленьких лягушек не превышают в длину 13 мм. Вместе с Paedophryne amauensis ученые описали еще один вид — Paedophryne swiftorum, размеры которого тоже очень невелики – от 8.2 до 8.9 мм. Ученые считают, что направление эволюции на уменьшение размеров лягушек дает им возможность эффективно использовать трещины в растительности и другие укрытия в подстилке дождевого тропического леса.

Ученые впервые обнаружили на Антарктическом острове Джеймса Росса окаменелые останки травоядного динозавра, относящегося к группе титанозавров, которые населяли планету в поздем меловом периоде. Клочок суши, на котором нашли древние кости, расположен у северной оконечности Антарктического полуострова, и в теплое время года он оттаивает в достаточной степени для того, чтобы проводить раскопки. Раньше на острове Джеймса Росса находили останки других динозавров и небольших анкилозавров, однако крупных травоядных за исключением гадрозавра еще не встречали.

Оригинальная статья: I. A. Cerda, A. P. Carabajal, L. Salgado, R. A. Coria, M. A. Reguero, C. P. Tambussi, J. J. Moly The first record of a sauropod dinosaur from Antarctica // Naturwissenschaften.- 2011.- DOI 10.1007/s00114-011-0869-x

Тело хвостового позвонка Lithostrotian gen. et sp. indet.*: фото (a-c) и пояснительные рисунки (d-f) – вид спереди (a,d), справа сбоку (b,e) и сзади (c,f) (из оригинальной статьи). *gen. et sp. indet. – эта запись означает, что род и вид данного животного неопределимы.

Губчатая структура костной ткани найденного позвонка (фото из оригинальной статьи)

Титанозавры принадлежат к числу зауроподов. Самые известные среди них – диплодоки и бронтозавры. Авторы статьи обнаружили окаменелый фрагмент позвонка крупного зауропода, который, по всей видимости, находился в срединной части хвоста рептилии. Особенности анатомического устройства позвонка и его размеры позволили исследователям предположить, что останки принадлежат одному из высокоразвитых видов титанозавров, обитавших в Антарктике в конце мелового периода.

Таким образом, крупные зауроподы населяли все континенты планеты, по крайней мере, в конце мелового периода, и часть из них была приспособлена к существованию во время тогда еще теплых полярных дней и ночей, заключают ученые.

Существует множество ядовитых насекомых, многие из них имеют жало. При помощи этого острого инструмента они вводят яд, защищаясь или нападая. Африканский муравей Crematogaster striatula тоже ядовит и обладает жалом, но для того, чтобы поразить жертву, ему не нужно вонзать в нее свое жало – он пользуется им как газовым пистолетом, распыляя яд в виде аэрозоля. Нельзя сказать, что подобное «химическое оружие» является абсолютно новой идеей: мы уже рассказывали, как жуки-бомбардиры выстреливают в жертву кипящей ядовитой жидкостью, многие муравьи способны распылять кислоту, которая так и называется – «муравьиная». Ноу хау заключается в реализации этой идеи: африканские муравьи практически не выделяют жидкости – это действительно невидимое облако ядовитого газа.

Оригинальная статья: A. Rifflet, N. Tene, J. Orivel, M. Treilhou, A. Dejean, A. Vetillard Paralyzing Action from a Distance in an Arboreal African Ant Species // PLoS ONE.- 2011.- 6(12): e28571. doi:10.1371/journal.pone.0028571

Crematogaster striatula охотится на термитов. Встретив жертву, муравей выдвигает жало и выпускает невидимое облачко яда. Если встреченный термит – солдат, вооруженный мощными челюстями, вокруг него может собраться отряд, включающий до 15 муравьев. Они окружают термита, выставив свои жала как рапиры, приближаются, но никогда не прикасаются к нему.

Солдаты не отступают: они охраняют гнездо, невзирая на опасность. Но проходит около 10 минут, термит падает на спину, парализованный ядом, и конвульсивно подергивает лапками, а муравьи хватают его за эти лапки и тащат добычу в закрома.

Такой же тактики они придерживаются с другими муравьями, случайно забредшими на их территорию. Предпочтительное решение для пришельцев – убраться восвояси, даже если они намного превосходят ядовитых хозяев размерами и числом. И это решение чаще всего принимается, как только запахнет «жареным».

Таким образом, вещества, выделяемые Crematogaster striatula, выполняют три основных задачи: во-первых, привлекают сородичей – рабочих муравьев; во-вторых, отпугивают других муравьев; и, в-третьих, парализуют термитов.

Рисунок 1. Муравьи Crematogaster striatula ловят термита: сначала они окружают его на расстоянии 5-10 мм и направляют на него жала. А. Спустя примерно 10 минут термит падает на спину и бъет ногами по воздуху. Один муравей очень медленно приближается к нему. B. Когда термит уже еле шевелит лапками, все муравьи подбираются поближе. C. Муравьи собираются перетаскивать добычу в свое гнездо. D. Межвидовая конкуренция: муравей Crematogaster striatula обнаружил представителей другого вида Camponotus brutus, которые лакомились медом на хозяйской территории. Хозяин заставил пришельцев медленно отступить, надвигаясь на них с выставленным жалом. Соприкосновения между муравьями не было отмечено.

Смесь ядовитых химикатов вырабатывается в двух железах: Дюфуровой и собственно ядовитой железе. Ученые выяснили, что Дюфурова железа, как и у других видов муравьев, производит пахучие вещества — феромоны, которые выполняют сигнальную функцию, – с одной стороны, помогают собрать отряд, с другой, — напугать противника. Но здесь же в Дюфуровой железе Crematogaster striatula производятся и ядовитые вещества (не меньше 50!), в том числе большие молекулы алколоида, способного расщепляться на небольшие компоненты. Ученым удалось выделить эти вещества. Именно они отвечают за нейтрализацию термитов. Вполне возможно, что на их основе можно будет разработать новые эффективные инсектициды.

Мы уже рассказывали, как феромонами (репеллентами) пользуются пауки, чтобы отпугивать муравьев.

В Китае обитает певучая лягушка Babina daunchina, которую так и называют – музыкальная лягушка. Самцы роют норы и привлекают самок, исполняя нехитрые серенады.

Оригинальная статья: J. Cui, Y. Tang, P. M. Narins Real estate ads in Emei music frog vocalizations: female preference for calls emanating from burrows // Biol. Lett.- doi: 10.1098/rsbl.2011.1091

Недавно ученые установили, что самки предпочитают самцов, песни которых звучат из норы. Сила и высота звучания тесно связаны с глубиной норы и размерами входа. Таким образом, самки по звуку оценивают не только вокальные способности самца, но и предлагаемые апартаменты.

Послушатьголос самца музыкальной лягушки на поверхности

Послушать голос самца музыкальной лягушки в норе

Американским ученым удалось экспериментально доказать чувство сопереживания, или эмпатии, у крыс. Для этого крыс сначала попарно рассадили на две недели по клеткам для знакомства. После этого их высаживали в вольер, причем одну крысу помещали в заточение – в маленький прозрачный цилиндр, а вторая перемещалась по вольеру свободно. Крыса-невольница выказывала свои переживания по поводу ограничения свободы, а ее товарка слышала писк и также волновалась, пытаясь понять, как можно помочь несчастной.

Статья: Inbal Ben-Ami Bartal, Jean Decety, Peggy Mason Empathy and Pro-Social Behavior in Rats // Science 9 December 2011: Vol. 334 no. 6061 pp. 1427-1430 DOI: 10.1126/science.1210789

Через какое-то время (в среднем 5-6 дней) свободная крыса догадывалась, каким образом открывается дверца цилиндра, и выпускала узницу на волю. Со временем крысы научались открывать дверцы гораздо быстрее, причем даже заманчивые кусочки шоколада не останавливали их в стремлении помочь сородичам. Наоборот, крысы часто оставляли часть угощения, чтобы поделиться с узником или узницей. Ученые не показывали крысам, как открывается дверца, и в тех случаях, когда в цилиндре находилась игрушка или он был пуст, животные очень редко открывали его. А за открывание дверцы крысы не получали никакого вознаграждения. Самки выказали большую склонность к сопереживанию, чем самцы: все они рано или поздно выпускали сородичей, а 30% самцов оставались черствы к чужому горю.

Anomalocaris – обитатель кембрийских морей, который жил на планете примерно полмиллиарда лет назад. Его название переводится как «ненормальная креветка». Если присмотреться, то становится понятно, почему его так назвали. Это довольно крупное животное, в свое время (~515 млн лет до н.э.) было самым крупным хищником. Кембрий – время морских беспозвоночных и наша «креветка» была грозой трилобитов (хотя некоторые ученые не согласны с предположением о хищности «ненормальной креветки»). Почему же «креветка»? Потому что Anomalocaris – родственник ракообразных, а соответственно, креветок. Почему «ненормальная»? Потому что не похожа на «нормальную».

Оригинальная статья: John R. Paterson, Diego C. Garc?a-Bellido, Michael S. Y. Lee, Glenn A. Brock, James B. Jago & Gregory D. Edgecombe Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eyes // Nature 480, 237–240 (08 December 2011) doi:10.1038/nature10689

На днях ученые-палеонтологи опубликовали статью, в которой рассказали о важной находке. На австралийском острове Кенгуру им удалось обнаружить очень хорошие отпечатки глаз аномалокариса и определить, что глаза эти были устроены примерно также как глаза современных стрекоз. Они состояли из множества фасеток (16700, у современных стрекоз – 28 000). Такие сложные глаза впервые найдены в отложениях старше 500 млн лет. Доктор Грэг Эджкомб дал Музею естественной истории такой комментарий:

— Эта находка очень важна, т.к. фасеточные глаза являются прямым доказательством близкого родства аномалокариса с членистоногими. Такие большие и сложные глаза давали животному огромное преимущество в поисках добычи.

Составные фасеточные глаза дают мозаичное изображение и уступают человеческому глазу в разрешающей способности, но они обеспечивают очень широкое поле обзора и великолепно улавливают перемещение объектов в поле зрения.

— Хищники с отличным зрением в морских сообществах Кембрия оказывали существенное избирательное давление на своих жертв. Это вызвало «гонку вооружений» (формирование мощного наружного скелета, усовершенствование передвижения и т.п.- С.Л.) на ранней стадии эволюции животного мира, больше полумиллиарда лет назад, — пояснил первый автор статьи Джон Патерсон.