Как и почему!?

Простые ответы на сложные вопросы

Все записи в категории: Необычные животные

Гидротермальные источники были открыты недавно (начиная с 1977 года) на вулканических горных цепях океанических хребтов, которые находятся в глубоководной зоне. Прилежащие к ним территории представляют собой настоящие «океанические оазисы», — они гораздо богаче живыми организмами, чем глубоководная зона. Источники дают возможность для развития настоящих автономных экосистем, цепи питания в которых начинаются с бактерий, окисляющих выбрасываемые источником соединения серы. Морская вода бьет ключом при гораздо более высокой температуре, иногда близкой к 3500 "С, но она быстро снижается по мере удаления от источника и равна там всего лишь нескольким градусам выше нуля. В этом теплом плодородном месте, где господствует абсолютная темнота, бактерии играют роль первичных производителей, так же как фитопланктон (водоросли) в освещенных морях и растения на суше. В отличие от водорослей и растений, черпающих энергию из солнечного света, они улавливают энергию химического происхождения, используя сероводород, чтобы синтезировать органические вещества, которые затем потребляются животными. Благодаря этой первичной продукции большое число видов способно выжить в негостеприимной глубоководной среде. Среди наиболее характерных для гидротермальных источников животных выделяются большие черви, снабженные длинными белыми трубками (иногда более 4 м в длину), из которых выходит султан ярко-красных жабер. Эта среда населена также крупными ракушками, похожими на мидий, червем Помпеи (червем из группы кольчатых червей, живущим в серой трубке около 30 см в длину), ракообразными (креветками, крабами) и рыбами; все эти виды не встречаются ни в какой другой морской среде.

Животные, обитающие в морских глубинах, представляют собой настоящих чудовищ, однако не по размеру, а по причудливым формам. Только на небольшой глубине можно встретить крупных морских животных, поскольку скудные пищевые ресурсы глубин не дают им возможности прокормиться.

Большие глубины — яркий пример экстремальных экологических условий. Интенсивность освещения уменьшается с глубиной: на глубине 600 м царит полная темнота, что означает отсутствие растительной жизни. С глубиной снижается температура, а давление возрастает на 1 атмосферу каждые 10 м. Таким образом, на глубине 100 м давление в 10 раз превышает атмосферное, на глубине 1000 м — в 100 раз и т. д.

Рыбы. Глубоководным животным, в частности рыбам, приходится противостоять экстремальным условиям жизни. Глубоководными принято называть условия, начиная с 2000 м. Там нет водорослей, и все обитатели-животные являются хищниками, питающимися падалью или живой добычей. Рыбы переносят огромное давление благодаря осмотическому обмену между водой и внутренней средой, осуществляемому через их оболочку. Наибольшая глубина, на которой были зарегистрированы рыбы, составляет 10 900 м.

Облик глубоководных рыб, живущих в открытой воде, очень изменчив. В основном они имеют черную или фиолетово-красную окраску, часто обладают длинными выростами, так называемыми лучами плавников. У них часто имеются светящиеся органы (расположенные на туловище или на концах выростов), хотя в принципе биолюминесценция и глубоководная жизнь не очень тесно связаны между собой.

Их приспособления к захвату пищи весьма примечательны. Часто у таких рыб очень развитые зубы (например, у вида Chauliodus sbani зубы длинные и загнутые вперед, чтобы добыча не ускользнула) или сильно расширенный желудок (как у рыб рода Saccopharpx или Eurypharynx, так называемых рыб-пеликанов). Появление таких приспособлений связано с очень небольшим количеством добычи: если она поймана, ей нельзя дать ускользнуть, каким бы ни был ее размер. У вида Eurypharynx необычная внешность: тело длиной около 60 см заканчивается хлыстом, в то время как огромный рот рыбы может заглатывать добычу гораздо крупнее, чем она сама.

Многие глубоководные рыбы держатся у самого дна. Так, например, обстоит дело с химерами. Эта рыба плавает медленно, разрывая ил. Приземистая спереди, заостренная сзади, она бывает черной, коричневой, фиолетовой или прозрачной.

Некоторые рыбы, в частности из рода Bathysaurus или Bathypterois, обладают длинными колючками, концами которых они закрепляются на илистом дне, ожидая с открытым ртом, когда рядом проплывет какая-нибудь мелкая жертва из планктона. Их называют «рыба-тренога».

Беспозвоночные. Рыбы — не единственные обитатели морских глубин, их населяют также разнообразные беспозвоночные. Это, например, иглокожие: морские ежи, голотурии (морские кубышки) и особенно морские лилии. Эти последние снабжены длинными стебельками, закрепленными на дне, откуда и происходит их название. Бок о бок с ними обитают актинии (морские анемоны), звездчатые кораллы, губки, моллюски, головоногие. Последние весьма примечательны: они закрыты в двустворчатой раковине, которая делает их похожими на пластинчатожаберных моллюсков, таких как мидия. Их по праву можно назвать живыми ископаемыми, так мало они изменились со времени палеозоя. Большие глубины фактически являются убежищем животных очень древних и в то же время совершенно новых для науки, поскольку некоторые из них были открыты совсем недавно. Например, в 1952 году в Тихом океане вблизи от побережья Коста-Рики был найден забавный моллюск неопилина. Это единственный выживший вид из группы моноплакофоров, исчезнувших, как полагали, еще в девоне (более 300 миллионов лет назад). Неопилина обладает признаками сегментации, что позволяет рассматривать ее как переходную форму между моллюсками и кольчатыми червями (такими, как дождевой червь). С тех пор было открыто около пятнадцати других видов моноплакофоров, все на больших глубинах.

На большой глубине прогуливаются колючие крабы, равноногие (ракообразные из группы мокриц) длиной около 20 см, а также необычные морские пауки. Последние представляют весьма специфичную линию эволюции членистоногих, их туловище не превышает 10 см, но при этом они имеют 8, 10 или 12 очень длинных ног. Они похожи на больших нескладных пауков и встречаются до глубины 7000 м.

Гигантские кальмары. На меньших глубинах (между 1000 и 2000 м) обитают гигантские кальмары. Официально зарегистрированный максимальный размер достигает 19 м, из которых 16 м приходится на длинные щупальца. Часто красноватого цвета, эти кальмары из рода Architeuthis имеют глаза около 40 см в диаметре по некоторым признакам (в частности, по остаткам щупальцев, найденным в желудке кашалотов) можно предположить, что существуют и более крупные экземпляры. Малоизвестные обитатели всех морей, они иногда поднимаются на поверхность, и время от времени их находят выброшенными, скорее всего холодными течениями, на берега Северной Атлантики.

Главный враг гигантских кальмаров — хищник кашалот. Как правило, морские млекопитающие не опускаются на большие глубины, поскольку им необходимо постоянно подниматься на поверхность, чтобы дышать. Однако кашалоты, как говорится, «прощупывают» до глубины 1000 м, а иногда и до 3000 м. Еще один хищник помельче из группы клюворылых китов, бутылконос, способен опускаться до глубины 1300 м и оставаться там дольше, чем кашалот.

Полет кальмаров

Головоногие (кальмары, осьминоги) часто передвигаются назад по принципу реактивности (резко выпуская струю воды из подобия управляемой воронки, расположенной у них на голове). Туловище кальмара настолько гидродинамично, что, увеличивая скорость, он иногда взлетает над поверхностью моря, поднимаясь до 7 м в высоту. Те, кому не повезло, могут упасть на палубу корабля.

В ходе развития животного мира способность летать сформировалась независимо друг от друга у насекомых и птиц, а также у группы млекопитающих — летучих мышей. В эпоху мезозоя этой способностью обладали и некоторые пресмыкающиеся — птерозавры.

Однако некоторые животные считаются летающими ошибочно, на самом деле могут только планировать, при этом их расправленные крылья (или мембраны, служащие для той же цели) находятся в пассивном состоянии. Птицы и насекомые, напротив, во время полета активно машут крыльями (хотя некоторые птицы иногда планируют).

В Амазонии и Гайане обитают необычные рыбы, рыбы-плотники, их также называют летающими плотниками. Их длина составляет 4 см, они имеют перламутровую окраску и сильно обтекаемое брюхо. У рыбы-плотника невероятно мощные грудные мышцы, закрепленные на подобии грудной кости. Эти мышцы управляют грудными плавниками, по форме напоминающими серп. Когда рыба быстро хлопает ими, примерно так же, как это делают колибри, она с жужжанием поднимается над поверхностью воды. В полете они могут также ловить насекомых. Рыба-плотник — единственная по-настоящему летающая, другие летающие рыбы способны только планировать.

Рыбы. Наиболее известны из планирующих так называемые летучие рыбы. У них очень сильно развиты грудные плавники. Чтобы уйти от хищника, они с большой скоростью направляются к поверхности, хлопая по воде хвостовым плавником, который служит кормовым веслом, в то время как парные плавники сложены вдоль тела. Вылетев из воды, они расправляют грудные плавники и начинают планировать. Некоторые виды также обладают развитыми брюшными плавниками, которые расправляются и улучшают планирование. Летучие рыбы способны планировать на расстояние 200-300 м со скоростью до 90 км/ч. Летающие барабульки (дактилоптеры) способны продвигаться вперед, отскакивая от волн. Менее известны летающие пресноводные рыбы. Африканский пантодон, длиной 10 см, планирует на расстояние нескольких метров благодаря развитым грудным плавникам.

Земноводные и пресмыкающиеся. Такие земноводные, как азиатская лягушка и другие веслоногие лягушки, имеют развитые перепонки на передних и задних лапах. Благодаря этой анатомической особенности они могут перелетать с дерева на дерево или спускаться как бы на парашюте.

Существуют и планирующие пресмыкающиеся. В Юго-Западной Азии обитает летающий дракон, маленькая ящерица длиной 20 см, которая получила свое название благодаря ярко окрашенным перепонкам, которые переходят с каждой стороны туловища в выросты на боках. В тех же районах встречается летающий геккон, имеющий кожные складки между пальцами, вдоль тела и с каждой стороны хвоста, а также летающие ужи, которые залезают на дерево и планируют вниз, растягивая в стороны свои бока, в результате чего углубление вдоль их брюха увеличивается и задерживает падение.

Млекопитающие. Способность летать развивалась у млекопитающих в трех разных направлениях, как явление конвергенции. В Австралии и Новой Гвинее некоторые сумчатые снабжены кожной складкой, натянутой между передними и задними лапами. Это приспособление называется «летательная перепонка». Кроме того, хвост у некоторых видов имеет двойной ряд длинных жестких волос, которые делают его похожим на перо; он служит для того, чтобы удерживать направление во время планирования. Размер летающих сумчатых варьирует от 7 см (без хвоста) у сумчатой летяги до более чем 50 см у пигмея, большого летающего фалангера. Самка может поднять в воздух своих детенышей, которые вцепляются ей в спину.

Два вида шестокрылов Юго-Восточной Азии составляют маленький отряд шестокрылов. Это очень древняя группа относится к насекомоядным. Их величина не превышает 40 см (без учета хвоста). Летательная перепонка у этих животных начинается от шеи и идет до хвоста, охватывая конечности. С ее помощью шестокрылы перелетают с дерева на дерева. Самка переносит детей, прикрепленных к соскам. Такое анатомическое строение представляет собой очень хорошее приспособление: во время планирования животное теряет не более 1/9 высоты.

Третья группа планирующих млекопитающих — летающие грызуны. Обитающие в разных регионах (Азия, Америка и т. д.) белки-летяги имеют летательную перепонку, простирающуюся от передних до задних конечностей. Некоторые из них способны планировать на расстояние до 100 м. Маленькие африканские грызуны, шипохвосты, так называемые летающие мыши, способны подниматься и опускаться, используя малейшие воздушные течения.

Органы, вырабатывающие электричество, у всех видов рыб сформированы из сильно измененной мускульной ткани. Электрические импульсы, создаваемые этими органами, имеют ту же природу, что и напряжение мускулов или нервов. У большинства видов мощность разряда невелика и составляет несколько милливольт. Сильные разряды, наблюдаемые у электрических скатов (до 600 вольт с силой тока 1 ампер), являются следствием синхронной работы большого количества простых элементов. Вопреки утвердившемуся мнению, этой мощности недостаточно, чтобы убить человека, хотя она и может привести к потере сознания.

Свечение (люминесценция) предмета или живого существа вызывается воздействием внешних факторов (ультразвука, рентгеновских лучей, света). В зависимости от того, продолжается ли свечение после прекращения действия вызвавшего ее внешнего фактора, различают флюоресцирование или фосфорецирование. Однако во многих случаях люминесценция животного представляет собой явление другого рода: животное испускает свет при отсутствии любого внешнего воздействия благодаря специальным биохимическим реакциям: особая молекула, люцефирин, окисляется энзимом, называемым люциферазой. Способностью автономно производить свет обладают и другие живые существа (микроскопические водоросли, бактерии, грибы), это явление получило название «биолюминесценция».

Биолюминесценция встречается у многих типов животных. Среди них немало морских видов: например, медузы, морские звезды, моллюски (в частности, кальмары), ракообразные и т. д. Во время боевых действий в Тихом океане японские военные моряки использовали для подачи световых сигналов в ночное время пудру из микроскопических ракушковых ракообразных.

Биолюминесцентная фауна морских глубин. Головоногий моллюск Vampymteuthis infernalis получил свое название за необычные светящиеся органы, которые мерцают на большой глубине. Именно в морской бездне, куда никогда не попадает солнечный свет, встречается наибольшее количество светящихся рыб. Они излучают свет самых разных цветов: красный, синий, белый и т. д. Все эти рыбы обладают особыми светящимися органами, так называемыми фотофорами. Количество фотофор различно, они могут быть расположены на голове, хвосте или по всему телу. Некоторые представляют всего лишь простые скопления клеток, однако другие имеют гораздо более сложную структуру, в том числе различные оптические приспособления (экраны, отражатели, линзы, веки и т. п.). Испускаемый ими свет может быть постоянным, мерцающим или переменным.

Светящиеся рыбы не используют свои фотофоры как фонари. Им не требуется освещать себе путь. Фотофоры нужны для того, чтобы ориентироваться среди других особей или привлекать жертву. Светящиеся рыбы наблюдаются и в более освещенных зонах на гораздо меньшей глубине.

Биолюминесцентные насекомые. Среди насекомых также немало люминесцентных видов. Наиболее известен светляк обыкновенный. Это жесткокрылое насекомое, достаточно часто встречающееся в Европе, является ярким примером полового диморфизма. Самка, у которой нет крыльев, крупнее самца. Свет испускает именно она из органа, расположенного на конце своего брюшка: этот свет служит для привлечения самцов.

Существуют и другие светящиеся жесткокрылые. Светлячки, которые принадлежат к тому же семейству, что и светляк обыкновенный, производят настоящие световые феерии, пирофоры (их называют также «огненные мухи») светятся так ярко, что южноамериканские индейцы иногда используют их для освещения жилищ.

Другие явления свечения. Глаза кошек, собак, лисиц и т. д. светятся в темноте, если на них попадает свет (например, от автомобильных фар). Это происходит благодаря особой радужной оболочке, покрывающей сосудистую оболочку их сетчатки; она действует как зеркало, отражающее источник света. Скорпион, освещенный ультрафиолетовой лампой, испускает красивое свечение ярко-желтого цвета. То же самое происходит и с некоторыми кораллами.

Природным электричеством обладают только рыбы. И это неудивительно: вода, в отличие от воздуха, является электрическим проводником.

Электрические скаты.

Электрические скаты.

Среди электрических рыб наиболее известны скаты. Эти рыбы, длиной от 40 до 80 см, например мраморный электрический скат, довольно часто встречаются у побережий Европы. Их электрические органы представляют собой скопление небольших столбиков в определенных участках тела. Столбики сформированы несколькими дисками, напоминающими последовательно соединенные электрические батарейки. Электричество вырабатывается под действием нервного импульса. Электрический скат, таким образом, производит настоящие разряды с целью поймать рыбу, которой питается, или для защиты от хищника.

Другие рыбы

Электрический угорь

Подобные органы существуют у некоторых других рыб, в частности у южноамериканского электрического угря: он производит разряды мощностью 600 вольт, чтобы убить свою жертву. У африканских видов, мормиров и гимнарков, электрические органы служат только для получения информации об окружающей среде: те, что расположены на хвосте, создают слабое электрическое поле; возмущения в этом поле, вызванные препятствиями или другими животными, воспринимаются рецепторными органами и рыба, таким образом, ориентируется и фиксирует жертву. Ножетелка (Eigemannia) и пресноводный южноамериканский вид Aptemnotus, более или менее близкие предки африканского электрического угря, также используют свои электрические органы, чтобы ориентироваться и определять положение жертвы, но никогда не прибегают к их помощи, чтобы убить жертву или для защиты. Рыба-ножетелка, которую называют так из-за вытянутой формы тела и хвоста, испускает электрический сигнал, частота которого составляет от 250 до 600 импульсов в секунду (250-600 Гц). У вида Aptemnotus ритм разрядов достигает тысячи в секунду.