В ногу шагом марш!
Однажды я увидел в ванне многоножку и задался вопросом: почему у нее так много ног? Какие преимущества они ей дают и как появились?Сара Кру (Онгар, Великобритания)
Многоножки класса двупарноногих и дождевые черви ведут одинаковый образ жизни. И те и другие обитают в земле, питаются разлагающимися органическими останками, но по-разному выбираются на поверхность. Червь передвигается или расширяет трещину в почве с помощью мышц, находящихся в стенках его туловища, и создает в полости своего тела давление, которое и выталкивает его вверх. Двупарноногие передвигаются в земле с помощью ножек. Чем больше ног у многоножки, тем быстрее она перемещается. Многоножки класса двупарноногих отличаются от своих родичей класса губоногих. У них большое количество коротких ножек, потому что для передвижения в почве длинные ножки — помеха. Губоногие больше времени проводят на поверхности или в опавших листьях, поэтому ножек у них меньше и они длиннее, поскольку многоножкам этого класса нет необходимости проделывать ходы в земле, но бегать они должны быстрее, чем двупарноногие. У двупарноногих, губоногих и дождевых червей тело тонкое, вытянутое и разделено на множество сегментов. У всех сегментов, за исключением двух крайних, строение относительно одинаковое. Подобное мы наблюдаем и в обществе людей, где целый ряд продуктов инженерной психологии сконструирован по типам идентичных модулей. Например, ряды одинаковых окон и сидений по всей длине автобуса. Это удобно тем, что все сиденья могут изготавливаться по одной модели на одном и том же оборудовании. Таким же образом одинаковые сегменты у животных сокращают объем генетической информации, необходимой для эволюционного развития. Предположительно многоножки развились из особей с меньшим количеством сегментов и соответственно меньшим количеством ножек, у которых в ходе эволюции менялись гены, отвечающие за количество сегментов.
Р. Макнилл Александер (почетный профессор зоологии Лидсского университета, Великобритания)
Улетай, муха!
Во время отпуска мы любили посидеть на балконе гостиничного номера, но нас постоянно донимали мухи. Однажды вечером поднялся ветер, и мухи вдруг исчезли. Такое впечатление, что при сильном ветре мухи чувствуют себя неуютно. На ветер какой силы они так реагируют и почему? Куда они деваются? Все ли виды мух одинаково реагируют на ветер той или иной силы?Билл Уильямсон (Чешем, Великобритания)
Действительно, мухи перестают летать, когда скорость ветра достигает некой определенной величины. Также это зависит от температуры и влажности воздуха, от пола, возраста и вида мухи. Для южноавстралийской крупной синей мясной мухи (Lucilia cuprina), паразитирующей на овцах, порог скорости ветра — около 30 км/ч. При более сильном ветре она уже не способна маневрировать, благополучно облетая объекты, о которые может повредить крылья. Однако для некоторых видов мух ветер служит транспортом, переносящим их на большие расстояния. Полагают, что таким образом мигрирует каждое лето на остров Тасмания докучливая крошечная австралийская базарная муха (Musca sorbens). Lucilla cuprina приземляется, если температура воздуха выше +40°C или ниже +12°C. Когда условия внешней среды не позволяют мухам летать, они заползают в какое-нибудь укромное местечко, чтобы переждать непогоду. Многие виды мух живут относительно недолго, Буквально считанные дни. Самки одних видов — яйцекладущие, другие — живородящие. Безногие личинки живут и окукливаются в земле до года и более и вылетают только при благоприятных погодных условиях — в ясные солнечные безветренные дни, как раз чтобы досаждать туристам.
Джан Хортон (Лонсестон, Австралия)
Мой друг-велосипедист сообщил мне, что члены Мельбурнского клуба велосипедистов провели опыт и пришли к выводу, что мухи перестают их беспокоить, если в безветренную погоду они едут со скоростью 15 км/ч или быстрее.
Тони Хейз (Донкастер-Ист, Австралия)
Я живу в предполярном районе Канады, где на протяжении всего короткого лета роятся миллионы комаров. В ветреную погоду, чтобы их не сдуло, они прячутся в растительности у самой земли. Идя по пустынной тундре, вы привлекаете к себе тысячи комаров, жаждущих полакомиться вашей кровью.
Майкл Морис (Йуллоунайф, Канада)
Могу подтвердить, что некоторые мухи способны развивать скорость полета до 15 км/ч. В Альпах или Пиренеях мухи неотвязно сопровождают вас, когда вы взбираетесь на велосипеде в гору. Лично мне было очень трудно это делать на такой скорости, поскольку я не обладал физической подготовкой Ланса Армстронга, да к тому же был обременен багажом. Передо мной стоял выбор: вымотаться до изнеможения или стать жертвой несносных насекомых. Я выбрал последнее. Когда я их опережал, они, очевидно, набрасывались на велосипедиста, ехавшего следом за мной по той же дороге.
Стив Локвуд (Бромсгров, Великобритания)
Живая ванна
В своем саду я устроил ванну для птиц из большой пластиковой емкости в виде поддонника для сбора воды, в который обычно ставят горшки с комнатными растениями. Мое изобретение оказалось удачным: множество птиц слетается ежедневно к этой импровизированной ванне. Но вдруг я обнаружил, что на поверхности воды очень быстро скапливаются водоросли. Пластиковая емкость, купленная в магазине, была новой, наполняю я ее свежей питьевой водой. Так откуда же берутся водоросли? Птицы купаются в ванне с водорослями, пьют из нее цветущую воду и, похоже, это им никак не вредит.Колверли Редферн (Карлайл, Австралия)
Вы ставите два вопроса: откуда берутся водоросли и как они выживают и разрастаются? Пресноводные водоросли хорошо приспособлены к тому, чтобы размножаться и приживаться в новых, зачастую временных прудах и лужах. При неблагоприятных условиях, обычно когда водоемы высыхают, многие виды зеленых водорослей образуют покоящиеся споры с прочными стенками. Эти сухие покоящиеся споры способны выживать на протяжении долгого периода времени, и, поскольку они достаточно маленького размера, с места на место их переносит ветер или птицы на лапках вместе с высохшей глиной. Любая свежая ванна для птиц быстро зарастает водорослями, потому что их споры при попадании в воду мгновенно оживают. Однако в дистиллированной воде водорослям трудно выжить, поскольку для размножения и роста им необходимы питательные вещества. Обычно в питьевой водопроводной воде, очищенной от токсинов и микроорганизмов, сохраняется довольно высокая концентрация таких питательных для растений веществ, как нитраты и фосфаты. Другие источники питательных веществ — пыль, переносимая по воздуху, и, разумеется, обычный мускус с тел птиц, купающихся в устроенной для них ванне. По этим же причинам регулярное доливание водопроводной воды в садовый пруд, как правило, приводит к тому, что он зарастает водорослями, как и в случае с птичьей ванной, о котором рассказал читатель. Таким образом, размножение водорослей в птичьей ванне — абсолютно нормальное явление, поскольку такая ванна для них является прекрасным местом обитания. Главное, что водоросли безвредны и не причиняют зла птицам.
Стивен Хед (Фонд охраны среды обитания водных животных и растений, Университет Оксфорд Брукс, Великобритания)
Под воздействием света в воде, содержащей растворимые питательные вещества, микроскопическое количество водорослей или их спор быстро размножается и вскоре покрывает поверхность резервуара видимой пленкой. Но прежде всего, как попадает в резервуар это микроскопическое количество водорослей? Они могли находиться на стенках не совсем чистой емкости или в самой питьевой воде, которая вовсе не должна быть дистиллированной. Споры водорослей могли быть занесены из окружающей среды ветром или птицами. Те, у кого в офисах стоят охлаждаемые прозрачные пластмассовые бутыли с водой, знают, что питьевая вода в пластиковом контейнере, защищенная от воздействий окружающей среды, может зацвести, если контейнер долго стоит на солнце. Однажды я выпил стакан такой воды, прежде чем заметил, что в ней плавают водоросли. На моем здоровье это никак не отразилось, хотя вкус у воды был несколько необычный.
Иан Уильямсон (Лондон, Великобритания)
Вой сирен
Когда мимо моего дома проезжают машины с включенными сиренами, все собаки в округе заливаются лаем. Это происходит потому, что звук сирен раздражает их болезненно тонкий слух. Я где-то об этом читал. Но мой кот, обладающий еще более тонким слухом, чем мой пес, на сирены не обращает внимания. Почему звуки сирен раздражают собак, а кошки на них не реагируют?Майкл Хэм (Монтерей, США)
Возможно, собаки потому лают на проезжающие мимо машины экстренной аварийной и медицинской помощи, что звук их сирен похож на вой других собак, на который они и отзываются. Объяснение этому нужно искать в прошлом, когда собаки охотились стаями и, нападая на след добычи, лаем оповещали друг друга об этом. Даже если сирена не воспроизводит точно собачий вой, возможно, собаки улавливают в ее пронзительном протяжном звучании какое-то значимое звуковое сочетание. Кошки же, напротив, не стайные животные, они охотятся в одиночку и потому не реагируют на звук сирен.
Энн Блумберг (Лондон, Великобритания)
Я посоветовала бы вашему корреспонденту прочитать замечательную книгу «Dogwatching: Why dogs bark and other canine mysteries explained», в которой антрополог Десмонд Моррис дает ответы на 46 часто задаваемых вопросов. В частности, он говорит, что в семьях, где практикуется хоровое пение, собаки порой «подпевают» своим хозяевам, когда те поют какую-нибудь мелодию. Собаки, волки и люди эволюционировали как коллективные охотники, а люди впоследствии стали объединяться и для того, чтобы стеречь пасущийся скот. Соответственно нужно было каким-то образом поддерживать связь со своими партнерами на соседних пастбищах. Отсюда завывание, пение йодлем и такие духовые музыкальные инструменты, как древнееврейский халил и пастуший рожок. Сирена — воспроизводимый искусственно усиленный вой, призванный и вселять тревогу и предупреждать об опасности. На меня и на моих собак этот сигнал действует более чем успешно.
Энн Брэдфорд Драммон (Майкенопи, США)
Ракушка с сюрпризом
Когда я с друзьями был в Бельгии, некоторые из нашей компании ели улитки в чесночном соусе, и один забрал пустую ракушку домой в подарок своему трехлетнему сыну. Вымытая ракушка почти все время лежала на кухонном столе, пока в один прекрасный день из нее не выползли две новорожденные улитки. Улитка-мама к тому времени уже давно была поджарена, выскоблена из ракушки и съедена. Как это можно объяснить, если допустить, что мой друг не разыграл нас?Дейв Митчелл (вопрос поступил по электронной почте без указания обратного адреса)
Некоторые читатели считают, что этот вопрос и в самом деле тщательно продуманный розыгрыш. Но в данном случае возможен и простой ответ.
Автор-составитель
У улиток оплодотворение внутреннее, и яйца они откладывают в раковине. Готовя улиток к подаче на стол, их извлекают из раковин, обычно смешивают с маслом, петрушкой и чесноком и тушат или жарят. Затем вновь заполняют ракушки приготовленной массой и подают на стол. Сами раковины не подвергают кулинарной обработке, поэтому новорожденные улитки, вероятно, вылупились из яиц, отложенных глубоко в раковине и сумевших благополучно пережить процесс выскабливания.
Грегори Сэмз (Лондон, Великобритания)
В Европе, как правило, употребляют в пищу виноградные улитки (Helix pomatia). В Великобритании они известны под названием «римские улитки», потому что впервые на территории нашей страны их стали есть римляне. Улитки этого вида обитают почти по всей Европе. Улиток, которыми кормят в ресторанах, обычно разводят на специальных фермах, хотя их можно набрать и в природе. Эти улитки — гермафродиты, так как имеют женские и мужские репродуктивные органы. Нo, прежде чем отложить яйца, они должны спариться с другими улитками. Спарившись, улитки способны сохранять сперму на протяжении года, до того как произойдет оплодотворение, но обычно яйца они откладывают в течение нескольких недель после спаривания. Виноградная улитка откладывает яйца в земле на глубине около 6 см. Ей требуется до двух дней, чтобы отложить 30–50 яиц, из которых примерно через четырe недели появляются полностью сформировавшиеся моллюски. В данном случае все яйца, находившиеся в раковине в процессе кулинарной обработки, должны были погибнуть. Но не исключено, что раковина, в которой подали улитку, принадлежала не ее зажаренной обитательнице. Зачастую производители поставляют улиток уже в готовом к употреблению виде с отдельным набором раковин, в которые их и раскладывают. Возможно, в одной из таких раковин в верхнем завитке спирали и лежали ранее отложенные яйца. Дополнительную информацию об улитках см. на сайте Конхиологического общества Великобритании и Ирландии: .
Питер Топли (Бедфордшир, Великобритания)
Жизнь на камне
Возле моего дома (на юге Англии) торчит кирпичная труба, из которой растет дерево. Приходилось мне видеть и деревья, растущие на скалах и башнях соборов. Как эти растения выживают? Куда уходят их корни? В моем саду ухоженная плодородная почва, но посаженные там молодые деревья не всегда приживаются. Как метровое деревце способно выживать практически на кирпичной стене?Джейн Стивенс (Хемел-Хемпстед, Великобритания)
Деревья, растущие из трубы, — довольно редкое зрелище, и это указывает на то, что растению для выживания требуется благодатная почва. В поврежденной кирпичной кладке может образоваться трещина, туда попадает семя, которое со временем способно пустить корень, особенно если год выдался очень дождливым. Обильная влажность способствует проникновению корней в глубь кирпичной кладки, что позволяет растению пережить следующий год, поэтому важно, чтобы изначальное повреждение кладки было значительным. У заводской трубы толстая прочная кладка, защищающая кирпичи от высыхания. Дождевая вода проникает в трубу через трещины в ее верхней части, ветер задувает дождевую влагу в трубу через трещины в ее боковых стенках. Набухающий корень расширяет и углубляет трещины, создавая еще более благоприятные условия для роста растения. Этому содействует также и то, что зимой вода замерзает и расширяется, а дождь вымывает известь из строительного раствора. Семена многих видов трав (например, кипрея) распространяются ветром. Они легко могут попасть на верхушку трубы и дать там всходы, которые какое-то время будут расти, пока не погибнут от недостатка влаги. Их гниющие корни способствуют удержанию влаги в кирпичной кладке до того, как у дерева появятся семена. Упомянутое метровое дерево лишь внешне подобно садовому виду, высотой в 1 м. Вполне вероятно, что оно гораздо старше, чем садовое дерево той же высоты, поскольку относительно активно растет только в те годы, когда выпадает много осадков. Кроме того, оно должно быть более ветвистым и иметь мелкие листочки, окрашенные красными пигментами, которые вырабатывают все растения в условиях стресса. Начиная погибать, такое дерево способно сократить потребление воды, сбрасывая листья. Конечно, это вполне может быть и не дикорастущее дерево, а представитель какого-нибудь экзотического садового вида. Где я живу — на севере Ноттингемшира, — дождей выпадает так же мало, как и в Хартфордшире. В таких условиях буддлея растет всюду, на каменных стенах ее стебли достигают 30 см в высоту. В одном месте, там, где из прорехи в водосточной трубе вода заливала стену, я видел растение высотой 2 м. Его корни пронизывали стену, сложенную с использованием мягкого известкового раствора.
Иан Хартленд (Уэрксоп, Великобритания)
Того количества влаги, которое удерживают каменные стены, вполне достаточно для жизни растений. И воздуха, из которого растения получают углекислый газ, тоже всегда достаточно. Источниками остальных необходимых питательных веществ зачастую являются птичий помет, пыль и растворимые в камне минералы. В сущности, некоторые эпифиты, так называемые надземные растения, как, например, тилландсия, все необходимые питательные минеральные вещества получают из пыли. Садовые деревья, как правило, не эпифиты и не приспособлены к жизни на камнях или на коре деревьев. Но многие фикусы, особенно так называемые фикусы-удушители, начинают развиваться как карликовые деревья, произрастая из семени, которое оказалось в птичьем помете, упавшем на стену, скалу или ствол дерева. Бывает, на такой «почве» они держатся на протяжении нескольких веков, пока время или какая-то случайность не приводят их к гибели или их корешки каким-то чудом не попадают в плодородную землю.
Джон Ричфилд (Сомерсет-Уэст, ЮАР)
Я живу в Сноудонии, где некогда активно разрабатывались карьеры, на месте которых теперь громоздятся горы сланцевого щебня. Ныне несколько организаций пытаются разными методами озеленить пустоши. Один метод заключается в том, чтобы засыпать голую землю привезенным на грузовиках пахотным слоем почвы и засадить молодыми растениями склоны холмов. При этом возникает целый ряд проблем. Во-первых, сланцевые склоны очень хорошо пропускают воду и совершенно не удерживают влагу, необходимую для жизнедеятельности растений. Во-вторых, почва вымывается дождями. В-третьих, грунт склонов недостаточно плотный, чтобы на них могли закрепиться более крупные растения. Другой метод — более эффективный, но и более трудоемкий. Суть его заключается в следующем: разбросать по сланцевым горам семена подходящих видов кустарников и деревьев и через равномерные промежутки вбить шесты с жердочками. Птицы поедают разбросанные семена и садятся передохнуть на шесты, оставляя после себя помет, в котором содержатся активные семена и который также служит удобрением. Птицы даже могут переносить семена из соседних районов. Подрастая, кустарники обеспечивают для птиц еще больше мест отдыха. В результате удобрение скапливается именно там, где оно особенно необходимо. Тень от кустарников и опавшие листья создают условия для роста более мелких растений — мха и травы, которые способствуют удержанию воды в грунте и формированию плодородного слоя почвы. Я бы предположил, что этот процесс отвечает за выживание деревьев на каменных и кирпичных сооружениях, не покрытых, как кажется на первый взгляд, плодородным слоем почвы. Птицы, гнездящиеся и отдыхающие в этих безопасных местах, приносят с пометом семена и удобрения. Питательные вещества также способствуют образованию мха, который удерживает влагу и, погибая и разлагаясь, в итоге формирует своеобразный слой почвы. Поскольку в камнях деревья не могут пустить глубокие корни, они на всю жизнь остаются карликовыми, не в силах «перерасти» свои укромные уголки и трещины.
Джереми Уоткинс (Блайнай-Фестиниог, Великобритания)
Ядовитый картофель
Когда я была ребенком, бабушка наказывала мне, чтобы я никогда не ела позеленевшие слои старого или побитого картофеля. С тех пор я узнала, что эти очистки содержат токсин, аналогичный тому, что обнаружен в белладонне. Сколько позеленевшего картофеля нужно съесть, чтобы заболеть? Как воздействует этот яд на организм? Представляют ли подобную угрозу другие виды овощей, родственные картофелю, например ямс или баклажан?Эмили Джейн Хорсмэн (Бакстон, Великобритания)
Картофель — растение семейства пасленовых, к которому также принадлежат томат, стручковый перец, баклажан, табак и белладонна. Эти растения характеризуются способностью вырабатывать в листьях, корнях и плодах ядовитые гликоалкалоиды, такие как, например, соланины. К сожалению, соланины не разрушаются в процессе приготовления пищи на огне и не растворяются в воде, поэтому их нельзя удалить путем вымачивания плода. Даже у съедобных видов пасленовых можно обнаружить высокую концентрацию гликоалкалоидов в листьях, побегах и плодах, которые нельзя употреблять в пищу. Картофельные клубни следует хранить в прохладном, сухом и темном месте, потому что на свету в них могут образоваться гликоалкалоиды в неприемлемых концентрациях, на что обычно указывает зеленоватая окраска, зачастую свойственная старому картофелю. Известны случаи смертельного отравления соланинами. В докладе канадского Бюро химической безопасности, подготовленном для Всемирной организации здравоохранения, говорится, что наличие любого количества соланина в пище вредно для здоровья, хотя обнаруженный в правильно хранимом картофеле уровень концентрации от 10 до 100 мг на 1 кг считается вполне приемлемым. Смертельной дозой является 3 мг гликоалкалоидов на 1 кг массы тела человека. Таким образом, взрослый человек весом 70 кг может принять смертельную дозу гликоалкалоидов, съев 2 кг картофеля. Но даже если кому-то с голоду и удастся съесть столь огромную порцию, вряд ли он умрет — скорее отделается расстройством желудочно-кишечного тракта или невралгией. К тому же, если концентрация соланинов в картофеле достигает угрожающего уровня, человек наверняка ощутит предостерегающие симптомы — горечь во рту или жжение в горле. Иногда говорят, что, если бы Европу познакомили с картофелем в наше время, а не в XVI веке, Европейский союз объявил бы его запрещенным к употреблению и пищу в соответствии с постановлением Европейского парламента и Совета Европы о новых пищевых продуктах. Согласно этому документу, все продукты питания, не употреблявшиеся на территории Европейского союза до мая 1997 года, должны пройти тест на безвредность. Необходимость проведения такого теста подтверждает трагический случай, произошедший в США, когда один человек едва не умер от употребления картофеля сорта ленапе, выпущенного в продажу в 1964 году без предварительной проверки на наличие гликоалкалоидов. Генетика картофеля сложна, и попытки вывести новые сорта на основе ограниченной генетической базы гибридов, завезенных из Латинской Америки, зачастую приводят к появлению растений с высоким содержанием соланина.
Майкл Фоллоуз (Уилленхолл, Великобритания)
Когда картофель лежит на свету, в нем резко возрастает содержание соланинов, предохраняющих растения от поедания животными. В конце концов, цель каждого отдельного клубня — дать жизнь новому растению, а не быть съеденным. Соланины придают картофелю горький вкус и влияют на действие ацетилхолина как медиатора нервного возбуждения. Соланины вызывают сухость во рту, ощущение жажды и учащенное сердцебиение. Более высокая доза соланинов может вызвать бредовое состояние, галлюцинации и паралич. Зелень в токсичном картофеле — это безвредный хлорофилл, сигнализирующий о том, что в данном клубне повышенная концентрация соланинов. В этом случае всю картофелину следует выбросить. Также нельзя употреблять в пищу проросший картофель и клубни с черными пятнами, которые являются признаком того, что картофель заражен фитофторой. Смертельная доза соланинов для среднестатистического взрослого человека составляет 3–5 мг на 1 кг массы тела, то есть в сумме от 200 до 500 мг, в зависимости от веса человека. При правильном хранении уровень концентрации соланинов в картофеле составляет менее 200 мг на 1 кг. Таким образом, человек с небольшой массой тела может принять смертельную дозу, съев всего лишь 1 кг картофеля. Соланин концентрируется в картофельной кожуре, поэтому при очистке картофеля удаляется от 30 до 90 % этого яда, что противоречит старой поговорке «Шкурка — самая полезная». В прошлом картофель хранили немытым в бумажных мешках, которые ставили на нижнюю полку или в самый темный угол овощного хранилища. Ныне картофель принято мыть и упаковывать в чистые пластиковые пакеты, что способствует повышению концентрации соланинов в клубнях. На свету при температуре +16°C содержание соланинов в картофеле увеличивается за сутки в четыре раза. При температуре +75°C уровень концентрации соланинов может возрасти в девять раз и достичь 1800 мг на 1 кг картофеля. Другие пасленовые — томат, баклажан, стручковый перец — также содержат соланины в разных количествах. Уровень содержания токсина зависит от степени зрелости плодов и наличия или отсутствия в них фитофторы. Никотин в табаке (это еще одно растение рода пасленовых) относится к тому же типу гликоалкалоида, что и соланины. Правда, полагают, что высокая температура горения сигареты снижает отравляющее воздействие никотина. Есть сигареты опаснее, чем курить.
Крэг Сэмз (Гастингс, Великобритания)
В баклажане, родственном картофелю растении, тоже содержатся соланины, а также гистамин и никотин в высоких концентрациях. Есть данные о случаях аллергии на плоды и пыльцу этого растения, а также о реакциях на гистамин у чувствительных людей. Тем не менее в съедобных видах баклажана большинство токсичных компонентов искоренено путем селекции, а дикие виды в продажу не поступают. Ямс — не родственник картофеля, но, как и многие растения, содержит токсичные компоненты, в том числе полифенолы и танниды, а также ряд незначительных алкалоидов. Некоторые из последних используются при синтезе противозачаточных препаратов и кортикостероидов. В отдельных разновидностях ямса обнаружены горькие водорастворимые алкалоиды дигидродиаскорин и диаскорин. При приеме внутрь они вызывают острые расстройства, которые могут принести к смерти. Обычно ядовитые вещества в ямсе обезвреживают путем вымачивания его в соленой, горячей свежей или проточной воде.
Дерек Маттьюз (Кембридж, Великобритания)
Кротовые норы
Наступила осень, и вот земля в моем саду опять пронизана кротовыми норами, соединенными сетью туннелей, лежащих под самой поверхностью. В связи с этим у меня возникает ряд вопросов. Какова в среднем общая протяженность вырытых кротом туннелей? Неужели кроты роют всю жизнь, постоянно расширяя сеть своих туннелей? Бывает ли, что они оставляют некоторые туннели за ненадобностью? Какова общая протяженность коридоров, которые крот прокладывает за свою жизнь? Если кроты ведут одинокий образ жизни, бывает ли, что сети туннелей отдельных особей пересекаются? Если нет, как они находят друг друга, чтобы продолжить свой род?Алан Роу (Инш, Великобритания)
Глубина и протяженность сети туннелей, которые роют кроты (Talpaeuropaea), зависят от ряда факторов, в том числе от типа почвы и уровня грунтовых вод. Дождевые черви и другие беспозвоночные, встречающиеся под землей, являются для кротов основным источником питания, поэтому кроту, обитающему на богатом червями лугу, потребуется менее обширная система туннелей, чем кроту, который живет в местности с кислой почвой, где численность червей значительно ниже. При необходимости кроты расширяют систему подземных коридоров и покидают те участки, в которых отпадает нужда или иссякает пища. Осенью кроты активнее роют туннели, потому что охлаждающаяся почва вынуждает дождевых червей (и охотников за ними) зарываться глубже в землю. Весной, когда дождевые черви возвращаются в верхние слои почвы, кроты возобновляют свою активность, восстанавливая прежние коридоры и прокладывая новые. За исключением периода спаривания кроты ведут одинокий образ жизни и не позволяют своим сородичам вторгаться на их территорию. Однако в местах многочисленного обитания кротов системы их туннелей могут пересекаться. В сезон спаривания (февраль-март) кроты более мобильны и зачастую покидают свои территории в поисках партнеров. Как правило, в этот период они передвигаются по поверхности, но могут использовать и существующие системы туннелей. Самок, вероятно, они находят по запаху, но в принципе о брачном поведении кротов известно очень мало.
Эндрю Холстед (ведущий энтомолог Королевского садоводческого общества, Лондон, Великобритания)
Большинство сооруженных кротами туннелей — это хитроумные ловушки для многочисленных беспозвоночных, которыми они питаются. Чтобы кроты могли хорошо питаться, сеть ловушек должна быть обширной. Протяженность подземных коридоров разнится в зависимости от обилия подходящих съедобных беспозвоночных в почве. Там, где беспозвоночных мало и они рассеяны в почве, система туннелей более обширная, а сами коридоры длиннее, и наоборот. Кроты — животные-одиночки, но порой они все же собираются в группы для совместной деятельности. В тех районах, где пищи много, а воды нет, все группы кротов от случая к случаю пользуются одним длинным туннелем, соединяющим их территории с источником воды. В местностях, подверженных наводнениям, двое кротов обычно объединяются для возведения земляной насыпи, в которой устраивается нора, где они выкармливают детенышей. Кроты отлично плавают, хотя и уступают в этом мастерстве своим близким родственникам — пиренейским выхухолям (Desmana pyrenaica).
Майкл Истхэм (ответ поступил по электронной почтебез указания обратного адреса)
Территория взрослого крота обычно занимает площадь от 2000 до 7000 м2. У самцов территория обширнее, чем у самок. В зависимости от типа почвы бывают даже шестиуровневые туннели. Неглубокие туннели крот создает, пробиваясь сквозь землю и телом утрамбовывая почву в стенки, Однако, чтобы проложить более глубокий туннель, нужно вынимать грунт, и крот роет, отбрасывая землю назад, потом делает сальто и, как бульдозер, выталкивает рыхлый грунт на поверхность, создавая знакомые всем нам кротовые кочки, которые отравляют существование специалистам по декоративному садоводству. Сооружение обширной сети туннелей — немалый труд. Возможно, поэтому кроты так отчаянно защищают свои лабиринты. Поддерживать в хорошем состоянии готовые туннели гораздо проще. Территории разных особей часто пересекаются. В местах соединения туннелей, принадлежащих разным особям, кроты запахом помечают свои границы. Если хозяин какого-то подземного лабиринта отсутствует некоторое время и его пахучие метки исчезают, его территорию очень быстро занимает другой крот.
Лиллиан Уолкер (Бриджнорт, Великобритания)
Шагающие великаны
Недавно я был в Кении и обратил внимание, что жираф передвигался шагающей походкой. Его обе левы и правые ноги двигались одновременно — не так, как у лошадей и других четвероногих животных. Есть ли этому объяснение с точки зрения биомеханики? Насколько мне известно, ни одно другое жвачное животное, за исключением верблюда, так не ходит. Является ли этот способ передвижения более эффективным, чем обычная для других животных походка?Роджер Сантер (Ньюкасл-апон-Тайн, Великобритания)
У жирафов и верблюдов длинные ноги, относительно короткое туловище и крупные копыта. Объяснение их необычной походке простое: они не допускают, чтобы задние ноги путались с передними. Если обозначить ноги по их начальным буквам (ЛП — левая передняя, ПЗ — правая задняя и т. д.), можно записать в виде формулы походку любого животного. Большинство млекопитающих передвигают ноги по очереди, в одном и том же порядке, приблизительно через одинаковые интервалы времени:
ЛП**ПЗ**ПП**ЛЗ**ЛП**ПЗ**ПП**ЛЗ и т. д.
Звездочками обозначены интервалы времени:****— длинный, * — короткий. При движении рысью, что является более быстрым видом хода, животное передвигает по две ноги одновременно — диагонально противоположные пары:
(ЛП + ПЗ)****(ПП + ЛЗ)****(ЛП + ПЗ)****(ПП + ЛЗ) и т. д.
Однако верблюды ходят иначе. Они не трусят рысцой, а вышагивают, передвигая одновременно обе ноги с одной стороны туловища:
(ЛЗ + ЛП)****(ПЗ + ПП)****(ЛЗ + ЛП)****(ПЗ + ПП) и т. д.
Автор вопроса утверждает, что шагающие жирафы, как и верблюды, передвигают одновременно две ноги с одной стороны туловища, но это не совсем так. Анализ съемочного материала о жирафах, проведенный американским зоологом Милтоном Хильдебрандом, показывает, что эти животные шагают следующим образом:
ЛП***ПЗ*ПП***ЛЗ*ЛП***ПЗ*ПП***ЛЗ и т. д.
Длинные и короткие промежутки времени чередуются, а передняя нога с каждой стороны начинает движение с некоторым запозданием после задней. При передвижении рысью передняя нога отбрасывается назад, а задняя по той же стороне — вперед, поэтому, если ноги длинные, есть опасность, что они столкнутся. При ходе шагом обе ноги с каждой стороны туловища одновременно движутся вперед, потом назад, и таким образом передние и задние ноги остаются вне досягаемости друг от друга. Некоторые длинноногие породы вышагивают, а не трусят, и это еще один аргумент в пользу правильности объяснения шагающей походки жирафов. У лошадей опасность столкновения передних ног с задними при стандартном шаге меньше, чем при передвижении рысью. Шагающая поступь жирафов такую опасность сводит практически к нулю. Возможно, этим и объясняется необычная походка жирафов. Однако следует указать, что и верблюды, и жирафы прекрасно передвигаются галопом, хотя при таком ходе существует высокая вероятность столкновения передних ног с задними, поскольку в данном случае движение передних и задних ног встречное: первые отбрасываются назад, а вторые в это же время — вперед. Хильдебранд отмечает, что в стиле жирафов передвигаются также гепарды, гиены и геренуки (длинноногие антилопы). Судя по всему, не проводилось опытов, призванных выяснить, есть ли разница в затратах энергии при передвижении рысью и шагом или при передвижении стилем шага лошади и жирафа, но я предполагаю, что различия несущественные.
Р. Макнилл Александер (почетный профессор зоологии Лидсского университета, Великобритания)
Кому нужны девять жизней?
Мой приятель говорит, что кошку можно сбросить с любой высоты, а она все равно останется целой и невредимой, потому что предельная скорость, с которой она падает, ниже той скорости, при которой она должна разбиться, столкнувшись с твердой поверхностью. Может ли кто-нибудь подтвердить или опровергнуть это утверждение, а то котята в моем доме теперь с опаской поглядывают на моего приятеля? Неужели он прав? Как-то не верится.Анна Гудмэн (Оксфорд, Великобритания)
Мне пришло на память одно исследование нью-йоркских ветеринаров У. О. Уитни и С. Д. Мелхаффа, опубликованное в 1987 году в статье «Синдром падения с высоты» научного издания «Journal of the American Veterinary Medicine Association». Годом позже основные положения этого исследования были опубликованы в журнале «Nature». Говоря в общих чертах, авторы проанализировали случаи гибели и характер травм поступавших в их клинику кошек, которые падали с разной высоты; со 2-го по 32-й этаж. Коэффициент смертности оказался низким: 90 % пострадавших выживали. Этот факт свидетельствует в поддержку утверждения ненавидящего кошек приятеля вашего корреспондента. Однако исследование неожиданно выявило, что получают травмы или погибают кошки, упавшие примерно с 7-го этажа; при падении с более высоких этажей трагических случаев меньше. В статье, опубликованной в журнале «Nature», называются три фактора, определяющих коэффициент травматизма и смертности: скорость падения кошки, расстояние до точки соударения и площадь тела кошки, на которую действует сопротивление воздуха. Бетон — не самое удачное покрытие улиц для летящих вниз объектов, но кошки при соударении с ним отделываются лишь незначительными ушибами (в отличие от своих хозяев), потому что они падают с меньшей конечной скоростью и, соответственно, испытывают меньшую силу удара. У падающей кошки площадь поверхности относительно массы ее тела больше, чем у человека, поэтому она развивает конечную скорость падения около 100 км/ч (вдвое меньшую, чем человек). Кроме того, кошки способны переворачиваться в воздухе, поэтому сила удара при падении распределяется на четыре конечности, а не на две, как у людей. И поскольку кошки более маневренны, чем человек, они успевают расслабиться во время падения, и таким образом ударные силы поглощаются мягкими тканями. Объясняя парадоксальное увеличение коэффициента выживания при достижении порога 7-го этажа, авторы высказывают следующее предположение: падающая кошка, набирая ускорение при падении, как правило, напрягается, в связи с чем уменьшается ее способность поглощать силу удара. Однако когда предельная скорость набрана и больше никакая равнодействующая сила на кошку не влияет, она расслабляется. В связи с этим повышается ее маневренность и увеличивается площадь поперечного сечения, поглощающая силу удара при столкновении с твердой поверхностью. И все же на вашем месте я не подпускал бы вашего приятеля к котятам. В Оксфорде мало 7-этажных зданий, зато много рек.
Джон Ботуэлл (Ассоциация морских биологов, Плимут, Великобритания)
При приземлении кошки, дабы уменьшить силу удара, сгибают лапы, как мы сгибаем колени. И, поскольку у кошки четыре лапы, это действие, разумеется, приводит к тому, что ее тело и особенно морда оказываются очень близко к земле. Если кошка падает с более высокой точки, в результате сгибания лап она зачастую ударяется о землю нижней частью морды. Таким образом, кошки, сброшенные или прыгающие с большой высоты, ударяются о землю с такой силой, что у них разбивается челюсть.
Никки Лаф (Эрдри, Великобритания)
Ветеринары довольно часто обнаруживают у кошек повреждения в области челюсти, которые обычно возникают, когда кошка соударяется с землей, прыгнув с высокой стены.
Автор-составитель
Не знаю, какова средняя конечная скорость падения кошки, но этот вопрос напомнил мне одну шутку. Поскольку кошки всегда приземляются на лапы, а бутерброд всегда падает маслом вниз, можно сконструировать вечный двигатель, привязав на спину кошки бутерброд с маслом. Из-за сил противодействия сброшенная вниз кошка будет вечно переворачиваться в воздухе у самой земли.
Кэтрин (Стаффордширский университет, Стоук-он-Трент, Великобритания)
Биолог Дж. Б. С. Холдейн в книге «Possible Worlds and Other Essays» (1927) так рассказал о последствиях падения разных животных: «Сила земного притяжения доставляет много неприятностей обычному человеку, но для великанов — это настоящее бедствие. Для мыши или другого мелкого животного сила притяжения практически не опасна. Можно уронить мышь в угольную шахту глубиной в 1000 ярдов: достигнув дна, мышь, отделавшись легким сотрясением, убежит. Крыса, вероятно, погибнет от такого падения, хотя она останется невредимой, упав с высоты 11-этажного дома. Человек, упавший с такой высоты, погибнет, а лошадь превратится в лепешку. Сопротивление воздуха движению объекта пропорционально площади его поверхности. Разделим длину, ширину и высоту животного на 10). Его вес уменьшится в 1000 раз, а поверхность тела только в 100. Таким образом, сопротивление воздуха при падении небольшого животного будет в 10 раз больше, чем скорость падения. Насекомое поэтому не боится силы тяжести: оно может падать без опасения и удивительно спокойно разгуливать по потолку».
Джон Форрестер (Эдинбург, Великобритания)
Пчелка, лети домой!
Недавно я ехал в поезде и заметил, как в вагон влетела большая пчела. Когда мы проехали десять миль, пчела на одной из остановок вылетела. Сможет ли она найти дорогу домой, не пользуясь услугами железнодорожного транспорта? Если нет, способна ли она интегрироваться в новую семью либо колонию или ей предстоит столкнуться с противодействием?Крис Болл (вопрос поступил по электронной почтебез указания обратного адреса)
Пчела, скорее всего, найдет дорогу домой. Судя по ее крупному размеру, это была либо матка, либо шмель — особь из семейства Bombus. Пчелы предпринимают ознакомительные полеты, дабы запомнить, ориентиры вблизи и вдали от своего гнезда. Помимо этого, они также ориентируются по солнцу, делая поправку с помощью встроенных «часов» на его положение на небосводе. Мой друг Марк О'Нилл выпустил рабочих особей видов шмель земляной (Bombus terrestris) и шмель луговой (Bombus pratorum) из точек, находившихся на разном удалении от их гнезда (каждая следующая точка была дальше предыдущей), и все они благополучно вернулись домой, даже те, что были выпущены за 6 км от шмелиного гнезда. Шмелей отвезли к отправным точкам на машине в надежде на то, что их «система навигации» даст сбой, как того можно было ожидать в случае с пчелой, залетевшей в вагон. Но, вероятно, встроенные «часы» пчел, отслеживающие движение дневного светила, помогли им сориентироваться по солнцу и вернуться в знакомую местность в районе их гнезда, где путеводной нитью им служили визуальные подсказки. Умение находить свое гнездо при полетах на дальние расстояния — жизненно важная необходимость для пчел, поскольку в месте своего обитания они не всегда могут найти пищу. Очень крупные самки таких одиночных, необщественных видов, как антофора (Anthophora) и пчела-плотник (Proxylocopa) — их биологию гнездования я изучал в пустыне Негев (Израиль), — всегда летят из своего гнезда прямо за горизонт, образуемый склоном холма, возвышающегося на удалении 0,5 км. С вершины этого холма я не увидел подходящего цветущего луга в соседней долине. По моим подсчетам, в поисках пищи пчелы улетали от гнезда как минимум на 4 км; соответственно, расстояние полета в оба конца составляло не менее 8 км. Известно, что рабочие особи маленькой медоносной пчелы (Apis mellifera) в поисках пищи могут удаляться от улья и на 13 км, даже в лесистой местности, а самки некоторых крупных видов пчел, обитающих в Центральной и Южной Америке, как полагают, летают за пищей на расстояние до 30 км. Если залетевшая в вагон особь была маткой вида Bombus, вполне вероятно, что она могла бы внедриться в колонию пчел того же вида: она затаилась бы в гнезде на некоторое время, пропитываясь запахом колонии, и таким образом избежала бы агрессивного приема со стороны хозяев. Готовая отложить яйца матка с агрессивными наклонностями могла бы убить матку-хозяйку и занять ее место. Но усталая и дезориентированная пчела, залетевшая в чужую колонию, рискует быть убитой рабочими особями, Как показывают наблюдения, все эти виды поведения характерны и для шмелей. Самка антофора, потерявшая свой дом, может устроить себе новое гнездо, если найдет поблизости подходящее место. Но, насколько мне известно, никому еще не доводилось видеть, чтобы заблудившиеся особи одиночных видов устраивали себе гнезда в незнакомом месте.
Крис О'Тул (Отдел таксономии и биологии пчел Музея естествознания Оксфордского университета, Великобритания)
Злобный фрукт
Обычно цель любого ароматного плода — привлечь внимание животных, которые распространяют семена. Почему у ананаса так много колючезубчатых листьев, превращающих эту крупную, ароматную, сочную ягоду фактически в запретный плод? Каким же образом распространяются семена ананаса в зоне его произрастания?Колин Уилсон (Дарвин, Австралия)
Отвечая в нескольких словах, прежде всего отметим, что животные не едят ананасы в состоянии той степени зрелости, в какой обычно их едят люди. Они употребляют в пищу более зрелые плоды, упавшие на землю. Ананас (Ananas comosus) первоначально был обнаружен на юге Бразилии и в Парагвае. Местные народы распространили его по всей территории Южной Центральной Америки и Вест-Индии. Ананас — многолетнее травянистое растение, достигающее в высоту 1,5 м и в ширину 1 м. Вокруг верхушечной почки оно имеет розетку длинных остроконечных листьев. Из этой почки произрастает стебель, образующий соцветие из красновато-лиловых цветков. Каждый цветок соединен с осью стебля, листообразной структурой, называемой прицветником. В естественных условиях эти цветки опыляют птицы колибри. Из опыленных цветков развивается плод (ягода) с мелкими твердыми семенами. Каждый, кто ел ананасы, знает, что у культурного ананаса соплодия бессемянные. Это потому, что ананас, как и банан, плодоносит даже в том случае, если его не опыляли и не удобряли. Как и многие другие растения, ананас не способен к самоопылению. Соплодие ананаса представляет собой сросшиеся воедино 100–200 ягод, находящиеся в пазухах мясистого съедобного стебля. Из завязи каждого цветка образуется ягода, и все ягоды срастаются с мясистыми прицветниками и осью стебля в единое шишковидное соплодие. Это так называемый сложный плод. В его твердой, будто смазанной воском, коже по-прежнему находятся прицветники с оставшимися цветками. Ананас может вырасти из семени, но он также весьма эффективно размножается вегетативно различными способами: верхушечными черенками, появляющимися из стебля под плодом; побегами, образующимися в листьях; коронами, венчающими плоды; корневыми отростками, отходящими от подземных корней. Ананасы, которые мы покупаем в супермаркетах, отличаются от своих дикорастущих родственников из Южной Америки. Неокультуренный ананас гораздо мельче. После того как плод ананаса сорвался со стебля и упал на землю (с довольно большой высоты), он несколько дней жарится на солнце, лежа на лесной почве, и становится очень зрелым и очень мягким, так что вскрыть его не составляет труда. У перезревшего ананаса сочная ароматная кашицеобразная мякоть. Люди едят недозревшие ананасы и бананы. А вот лежащий на земле в лесу мягкий ананас с кашицеобразной мякотью — это настоящее лакомство для многих животных, в том числе для обезьян и мелких млекопитающих, распространяющих его семена.
Выражаю признательность Филипу Гриффитсу, сотруднику Королевского ботанического сада (Лондон), за помощь в подборе материала для подготовки данного ответа.
Автор-составитель
Летящий клин
Некоторое время назад я прочитал, что существует несколько теорий, объясняющих, почему гусиная стая летит клином. Кто-нибудь может дать точный ответ?Брюс Шулер (Плимут, США)
Когда птица, ведущая летящий клин, делает взмах крыльями, у конца каждого из крыльев образуется вихревой поток. Верхняя часть этого потока движется вперед, нижняя — назад. Летящая следом птица при взмахе крыльями вниз попадает в верхнюю часть вихревого потока и за счет этого получает дополнительное ускорение. Следовательно, подъемная сила, возникающая при данном взмахе, больше, и ведомая птица затрачивает меньше усилий. Следующие две птицы, чтобы использовать это явление себе во благо, должны пристроиться за оконечностями правого и левого крыльев вожака, следующие две — за оконечностями внешних крыльев птиц, летящих перед ними, и т. д. Разумеется, возникает резонный вопрос: почему птицы не летают «елочкой», располагаясь за внутренним крылом летящей впереди птицы? Ответ прост: в этом случае на оба крыла птицы действовали бы несинхронизированные вихревые потоки, что затрудняло бы полет.
Дэвид Манн (Лондон, Великобритания)
В результате движения летящего самолета образуются вихревые потоки — над самолетом, за ним и по бокам его крыльев. Эти вихревые потоки засасывают летящий следом самолет, и тот при определенном расположении может поймать восходящий поток и обрести за счет него дополнительную подъемную силу. Птицы тоже, чтобы затрачивать меньше усилий при полете, стараются подстраиваться под малейшие изменения скорости и направления воздушного потока. Птицы, летящие стаей, выстраиваются одна за другой, ловя крыльевые вихри своих спутников. Когда птица, летящая во главе стаи, устает, ее место занимает другая. Смена ведущих также происходит, когда стая меняет курс. Соревнующиеся дельтапланеристы применяют тот же трюк. Держась позади и чуть в стороне от парящего соперника, вы постепенно его нагоните. Находясь выше соперника, вы можете его перегнать, увеличив в последний момент скорость за счет дополнительной потенциальной энергии.
Алан Колверд (Бишопс — Стортфорд, Великобритания)
Стае птиц удобнее лететь клином, потому что они ловят воздушные вихри, образованные концами крыльев вожака. NASA проверяло эту идею с помощью военных самолетов. Данные об испытаниях можно найти на сайте: .
Дуглас Йейтс (Борнмут, Великобритания)
Здесь, на полуострове Блэк-Айл, нам часто случается наблюдать за полетами серых гусей и короткоклювых гуменников. На мой взгляд, стая птиц выстраивается клином в силу нескольких факторов, которые никак не связаны с аэродинамикой или вихрями от концов крыльев. Вихревая теория, очевидно, базируется на знаниях о вихрях, образуемых летательными аппаратами с неподвижным крылом, а в результате взмахов возникают более сложные вихри, природа которых менее изучена. Одно ясно: если птица стремится воспользоваться вихрями, создаваемыми летящим впереди товарищем, взмахи ее крыльев должны соответствовать по темпу и фазе взмахам крыльев птицы, за которой она следует. На самом же деле каждая птица, не ориентируясь на стаю, избирает свой собственный, удобный ей ритм. Гуси во время миграции или просто при перемещении от гнездовья к местам питания и обратно следуют за вожаком, летящим во главе клина. В стае скворцов, напротив, каждая птица ориентируется на движение ближайшей к ней птицы. Вожак определяет курс и высоту полета стаи, но другие особи часто вносят свои коррективы, подавая сигналы криком или выстраиваясь в линию. Иногда какая-нибудь из птиц оставляет стаю, уводя за собой часть птиц в другом направлении. Обычно компромисс достигается, и после долгих перекрикиваний стая перестраивается, зачастую продолжая полет под предводительством другого вожака. Чтобы такой тип поведения приносил нужные плоды, каждая птица в стае должна следовать за птицей, которая летит перед ней; беспорядочное расположение или перемещение по одной линии (фронтом) не даст результатов. Птицы должны двигаться одна за другой — эшелоном. Гуси представляют собой так называемый вид-жертву, и у них, как и у большинства представителей этого вида, глаза расположены по обе стороны головы. Благодаря этому они имеют хороший круговой обзор, но не могут видеть строго перед собой и за собой. Если бы гусь следовал прямо за летящим впереди товарищем, ему пришлось бы чуть поворачивать голову, чтобы видеть того, за кем он летит. Более того, стремясь держать прямой курс, он был бы вынужден совершать несимметричные взмахи, что снизило бы его аэродинамический КПД и привело бы к лишним затратам энергии. Лететь вслед неудобно еще и потому, что гуси имеют обыкновение выделять экскременты во время полета. Поэтому, чтобы не запачкаться, ведомому гусю пришлось бы расположиться чуть ниже летящей впереди птицы.
Чарли Бейтмен (Кромарти, Великобритания)
Объяснение Чарли Бейтмена прямо противоречит ответам первых трех авторов. Существуют аэродинамическая и поведенческая теории, объясняющие V-образную форму летящей стаи, и сторонники и той и другой давно спорят между собой. Однако есть все основания полагать, что обе теории верны. Ни один Бейтмен наблюдал, как птицы координируют свои воздушные трассы и следуют одна за другой во время полета. Зарегистрировано множество подобных наблюдений. Клинообразное построение позволяет всем особям стаи держать в поле зрения своих товарищей, и, соответственно, они меньше рискуют быть атакованными хищниками, которые обычно стремятся отсечь от стаи какую-то одну птицу. Но экспериментально также подтверждено, что птицы, летящие клином, затрачивают меньше энергии. Согласно данным опытов, изложенным в 1970 году в журнале «Science» П. Лиссаманом и К. Шолленбергом, летящие клином гуси способны преодолеть расстояние на 70 % большее, чем птицы-одиночки. Относительно недавно группа французских исследователей во главе с Анри Ваймерскирхом провела удивительные опыты с розовыми пеликанами в Национальном парке Джудж в Сенегале (результаты опубликованы в журнале «Nature»). Ученые измерили количество взмахов и частоту сердцебиения у особей, летавших в стае и поодиночке. Опыты проводились на птицах, обученныx следовать за сверхлегким летательным аппаратом или моторным судном. Пеликанов снимали на кинопленку, а прикрепленные к их спинам датчики регистрировали частоту сердцебиения. Исследователи установили, что полет в стае и в самом деле значительно повышает аэродинамический КПД птиц, отчасти за счет того, что они способны дольше парить (см. выше ответ Алана Колверда). Во время полета пеликаны не всегда держатся на оптимальном расстоянии друг от друга, которое обеспечивало бы им максимальную экономию сил. Формы стай некоторых других видов птиц вообще не дают им каких-либо преимуществ с точки зрения аэродинамики, а отдельные виды и вовсе так выстраиваются во время полета, что их аэродинамический КПД даже ниже, чем у птиц-одиночек. Даже гуси часто летают беспорядочной массой, что не позволяет им достичь максимально возможной экономии сил. Собрав воедино все эти наблюдения, можно предположить, что перемещение упорядоченными стаями удобно для птиц.
Автор-составитель
Чертовы кости
У меня была морская свинка по имени Флаффи. Недавно она умерла. Мы положили ее в картонную коробку из-под обуви и похоронили в земле на глубине 75 см. Я замучил маму вопросами, пытаясь выяснить, превратился ли уже Флаффи в скелет. Если нет, то когда же от него останется один скелет? А если он не превратится в скелет, что с ним произойдет?Димитри Максуэлл (8 лет)
Флаффи похоронен месяц назад в районе залива Сан-Франциско, где климат умеренный. Димитри постоянно спрашивает меня: «Флаффи уже превратился в скелет?» Возможно, вы сочтете, что это весьма странный вопрос для 8-летнего мальчика, но мой сын просто грезит наукой. Как происходит разложение организмов и в течение какого периода? Я была бы признательна за подробную информацию, которая помогла бы мне дать ответ на этот вопрос.Кэтлин Уэнтуэрт (мама) (Берлингейм, США)
Дорогая мама Димитри! Спасибо, что прислали в журнал «New Scientist» столь интересный вопрос вашего сына. Мы с мужем биологи, преподаем в колледже, даем консультации. В районе залива Сан-Франциско у нас есть ферма. Вопрос Димитри мне не кажется ни странным, ни ужасным. Занимаясь преподавательской работой, я не раз имела возможность убедиться, что школьники проявляют огромный интерес ко всем аспектам разложения организмов в пищевой цепочке. Дорогой Димитри! Очень трудно дать точный ответ на твой вопрос. Мы с мужем биологи и фермеры — мы занимаемся разведением домашнего скота. Поэтому нам часто приходится хоронить мелких животных. У нас есть скелеты или части скелетов многих животных, которые мы используем в качестве учебных пособий. И все же мы точно не знаем, чего ожидать, когда животное начинает разлагаться. Существует множество разных факторов, от которых зависит длительность периода отделения мяса, кожи и шерсти от костей. Полагаю, что Флаффи еще как минимум полгода не превратится в скелет. Поскольку коробка, в которую его положили, зарыта довольно глубоко, нужно ожидать, что весь процесс разложения займет год, а то и больше. Мои предположения основаны на данных, полученных в ходе изучения процесса разложения гоферов и крыс — животных такого же размера, как Флаффи, которых мы хороним здесь и которые были похоронены много лет назад. Над трупом Флаффи будет трудиться огромное количество организмов, работа которых заключается в том, чтобы вернуть ткани растения и животного в почву. Эти организмы — разных видов и размеров — принадлежат к так называемой группе деструкторов. Ниже я вкратце расскажу об их свойствах и особенностях. Бактерии и грибки, живущие в почве и в самом трупе, займутся мягкими частями животного, превращая их в продукты разложения, которые в итоге окажутся в почве и станут питать растения и почвенные организмы. В данной части цикла длительность периода разложения определяют три очевидных фактора. Во-первых, в одних типах почв бактерий больше, чем в других. Во-вторых, большинство этих микроорганизмов нуждаются в кислороде. В глубине почвы кислорода меньше, чем в ее верхних слоях, а Флаффи, насколько я поняла, закопан достаточно глубоко. В-третьих, большинство микроорганизмов-деструкторов любят тепло и влагу. У вас почва на глубине 75 см умеренно-теплая — возможно, около +13°C или чуть ниже. Если Флаффи похоронен в вашем саду, то, очевидно, он лежит в пропитанной влагой земле. Но если его закопали в неувлажненную землю, работа деструкторов займет гораздо больше времени, потому что в нашем регионе, насколько мне известно, летом дождей выпадает относительно мало и почва пропитывается влагой лишь на 2–5 см в глубину. Если летом в своем саду я похороню гофера — не в коробке и не так глубоко, как Флаффи, а в феврале следующего года, копаясь в земле, случайно потревожу его могилу, то наверняка обнаружу, что он еще не превратился в скелет, хотя все необходимые условия, которые я перечислила выше, здесь налицо. Вот почему я предположила, что пройдет еще полгода, прежде чем процесс разложения будет завершен. Некоторые более крупные беспозвоночные, возможно, разрушат коробку, а потом займутся и трупом. Одни из них питаются мясом, другие, например кожееды, специализируются на коже и волосах. Музеи беспозвоночных, где в качестве экспонатов изготавливаются скелеты, держат колонии таких жуков, с помощью которых там очищают кости. Кожееды часто встречаются на животноводческих фермах и в лесах, где они помогают диким животным обгладывать трупы. В почве живут и другие плотоядные — муравьи, черви и жуки. В верхних слоях почвы их больше, чем на той глубине, где похоронен Флаффи, но некоторые из них способны пробраться и туда. Теперь рассмотрим еще несколько аспектов. В конечном счете даже кости разрушатся, превратившись в питательные вещества для растений и почвы. Дольше всех будут сохраняться зубы Флаффи, поскольку зубная эмаль — очень крепкий материал. Живущие в почве организмы в процессе разрушения останков часто перемещают кости. Пытаясь выкопать останки Флаффи, вы вряд ли обнаружите его скелет в целости и сохранности, хотя, может быть, нам и повезет, поскольку он похоронен в коробке. На восточном побережье США есть научный центр, занимающийся исключительно изучением процесса разложения и разрушения останков животных и человека. Специалист по уголовной антропологии Дуглас Юбелейкер описывает данный процесс в книге «Bones». Судя по всему, даже ученые — специалисты в области старых костей — знают об этом явлении не так много, как им того хотелось бы.
Молли (Северная Калифорния, США)
Длительность периода разложения трупа животного типа Флаффи или даже человека до стадии превращения в скелет в разных случаях разная и зависит от многих факторов: времени года, температуры окружающей среды, количества осадков, глубины захоронения, наличия насекомых, имеющих доступ к телу, степени кислотности почвы, был ли забальзамирован труп и др. Длительность периода разложения также определяется габаритами тела. Кроме того, если труп лежит в деревянном гробу, завернут в пластиковый мешок или ковер, процесс разложения будет протекать дольше, потому что тело защищено. Флаффи закопан на глубине около 75 см, да к тому же лежит в картонной коробке из-под обуви, и это значит, что процесс разложения будет замедлен. Скорее всего, Флаффи еще не превратился в скелет.
Лесли Эйзенберг (специалист по уголовной антропологии Исторического общества штата Висконсин, Мэдисон, США)
Доктор щавель
Почему листья щавеля столь эффективно заживляют ожоги крапивы? Способствует ли щавель заживлению ожогов от других растений или от укусов насекомых? И по какой причине щавель называют доктором?Тим Кроу (Хайнем, Великобритания)
Ожоги крапивы болезненны, потому что в ее жгучих волосках содержится кислота. Если потереть крапивный ожог листиком щавеля, боль утихнет, поскольку листья щавеля содержат щелочь, нейтрализующую кислоту. Жала пчел и муравьев тоже содержат кислоту, поэтому при укусах этих насекомых листья щавеля должны помочь, хотя такие щелочи, как мыло и сода, в данном случае более эффективны. Однако листья щавеля бессильны против жала осы, содержащего кислоту. И это печально, потому что осы — противные маленькие твари, преследующие в своей жизни одну единственную цель: портить пикники. Боль от укуса осы можно уменьшить, протерев ужаленное место уксусом, но в этом случае от вас целый день будет разить маринадом.
Питер Робинсон (Ливерпуль, Великобритания)
Жало во рту
Недавно мы разговаривали о пищевых цепочках, и один мой коллега поинтересовался, питается ли кто-нибудь осами? Другой коллега предположил, что ими питаются очень глупые птицы. Может ли кто-нибудь представить более полную информацию по этому вопросу?Том Иствуд (Лондон, Великобритания)
Разумеется, невзрачные осы тоже занимают определенное место в пищевой цепочке. В сущности, вопрос следовало бы поставить по-другому: кто так или иначе не питается этими презренными и потенциально опасными насекомыми? Назовем некоторых любителей ос. Список возглавляют беспозвоночные: несколько видов стрекоз (Odonata), ктыри и журчалки (Diptera), жуки (Coleoptera), ночные бабочки (Lepidoptera), а также осы (Hymenoptera) — обычно более крупные виды, питающиеся мелкими особями. Так, например, оса Vespula maculate поедает осу V. Utahensis. Следующими в списке поедателей ос следуют позвоночные: множество видов птиц, скунсы, медведи, барсуки, летучие мыши, ласки, росомахи, крысы, мыши и, наконец, люди, а также, возможно, некоторые из наших близких предков. Сам я ел личинки некоторых видов ос, жаренные на сливочном масле. Это вкусно.
Орвис Тилби (Салем, США)
В справочнике о птицах, обитающих на территории Европы («Birds of the Western Palearctic»), названо 133 вида птиц, которые иногда употребляют в пищу ос. Данный список включает такие виды, как пеночка-весничка, мухоловка-пеструшка и белобрюхий стриж, но две группы птиц известны как страстные осоеды. К одной из них относятся щурки (Meropidae), которые, чтобы лишить осу жала, усердно трут ее о ветку или проволоку. Ко второй группе принадлежат осоеды обыкновенные, в поисках пищи разоряющие улья. Они предпочитают личинок пчел, но в Великобритании питаются в основном личинками ос.
Саймон Вули (Винчестер, Великобритания)
У меня есть снимок, сделанный в моем саду. На нем запечатлена оса, из которой более крупное насекомое хоботком вытягивает соки.
Тим Харт (Гомера, Испания)
В июле 1972 года я занимался подводным плаванием у калифорнийского острова Каталина. Однажды в расщелине у подножия утеса я увидел краба, держащего осу, которая еще шевелилась. Я сфотографировал эту картину, и на снимке запечатлелось следующее: в правой клешне краб держит часть осы, а левой подносит к ротовому отверстию осиное брюшко. Судя по поведению краба, вкус осы не показался ему необычным.
Гарри Ти (Окленд, Новая Зеландия)
Барсуки откапывают осиные гнезда, поедают личинки и то, чем питаются эти личинки. Летом 2003 года я видел, как барсуки разорили подземное осиное гнездо.
Тони Джин (Челтнем, Великобритания)
Однажды я лениво наблюдал за осой, ползущей по краю листа кувшинки в пруду. Когда она остановилась и стала пить, из воды внезапно выпрыгнула лягушка и проглотила осу. Пагубных последствий на охотницу эта пища не оказала, и тогда я поймал другую осу, бросил несчастное существо в пруд и стал ждать. Лягушка не проявила прыти, зато на этот раз добычу схватил выпрыгнувший из воды серебряный карась. Он тоже проглотил осу и не подавился. Во мне взыграло любопытство. «Интересно, — подумал я, — соблазнится ли рыба другими осами, которых я ей буду кидать?» Весь следующий час или около того я продолжал ловить неудачливых ос и бросать их в пруд. Некоторым удалось улететь, другие были съедены рыбами, а нескольких проглотили лягушки.
Джон Крофт (Ноттингем, Великобритания)
Как-то раз вернувшись домой поздно вечером, я услышал настойчивое жужжание осы у кухонного окна. Она барахталась у нижней части оконной рамы, будучи не в состоянии взлететь. К брюшку осы прицепился паутинный клещик, который раз в 20 был ее меньше. Он сидел у осы на таком месте, откуда она никак не могла его сбросить. На следующее утро я обнаружил на окне прозрачный экзоскелет осы.
Джон Уолтер Хоорт (Эксетер, Великобритания)