Сотворенная природа глазами биологов
Шрифт:
Красота движений. «Бегущими по волнам» замечательно назвали натуралисты клопов водомерок. Широко расставив длинные ноги, они, как конькобежцы на льду, с помощью быстрых изящных движений скользят по гладкой поверхности воды. Если же на пути встретится препятствие, водомерка делает сильный прыжок, также изящно, как взмывает в затейливом пируэте фигурист.
А как красивы в движении стрекозы – легко летящие с переливающимися всеми цветами радуги крыльями и яркой окраской тела. Полет стрекозы иногда стремительный, а иногда парящий. Охотясь за мошкарой среди вершин берез и сосен, она может виртуозно продемонстрировать
Волшебны и первые движения стрекозы, выходящей из личинки-нимфы. У повисшей на ветке нимфы вдруг лопается на спинке шкурка, и из мало симпатичной личинки появляется и расправляет крылья красавица-стрекоза.
Использование в приборах. Насекомые также служат объектами для научных исследований и дополнения знаний о природе. Интерес для людей представляют, например, насекомые-сейсмологи.
Известно, что перед землетрясением многие животные, в том числе и насекомые, ведут себя беспокойно и покидают свои жилища, в отличие от людей, которые без точных приборов не чувствуют приближения беды, продолжая спокойно отдыхать или работать. В предчувствии землетрясения паника охватывает многих животных. Не составляют исключения и насекомые. Так, муравьи начинают поспешно эвакуировать из подземелья своих куколок, а кузнечики некоторых видов выпрыгивают из норок.
Для предсказания землетрясений, ученые создают особо точные приборы, которые способны улавливать малейшие изменения, предвещающие это страшное природное явление. В том числе пытаются моделировать приборы живых систем, но пока тщетно.
Дело в том, что миниатюрные живые существа наделены не только биодатчиками, но и сложнейшей аналитической системой, которая перерабатывает весь комплекс полученной информации и передает сигналы управляющим системам организма. Те, в свою очередь, организуют необходимую в данной ситуации поведенческую реакцию.
Наиболее вероятно, что кузнечики с помощью своих сейсмических устройств чувствуют перед землетрясением даже минимальные колебания земной коры. Они могут оценивать и изменения других физических параметров окружающей среды. Эта разносторонняя информация тщательно анализируется, а затем органам движения выдается сигнал об опасности. Получив сигнал, кузнечики быстро покидают свои норки.
Что любопытно, эти насекомые, даже юные и неопытные, стараются расположиться подальше от наиболее опасных обрывистых откосов, где находятся их норки. То есть в наследственной программе учитывается и такой поведенческий прием, связанный со спасением этих живых существ.
Поскольку ученым пока не под силу воспроизвести уникальнейшее живое сейсмическое устройство, они избрали иной путь: подключать насекомых к физическим приборам, разработанным человеком, и регистрировать изменения в их поведении.
Перед норками кузнечиков устанавливают приборы – актографы, отмечающие двигательную активность этих насекомых. При обычных условиях движение кузнечиков спокойное и число покидающих норку и возвращающихся назад особей одинаково. Но перед землетрясением почти все насекомые выпрыгивают из норок, на что актограф реагирует резким увеличением импульсов.
Так как в комбинированном приборе используются живые объекты, то происходит постоянное саморазмножение высокочувствительных «датчиков». А забота об их правильном функционировании лежит на надежном генетическом механизме.
Удастся
Для химической локации насекомые используют перистые антенны-усики, усаженные хеморецепторами – своеобразными миниатюрными биодатчиками. Их чувствительность просто поразительна. Так, например, самки бабочек тутового шелкопряда выделяют вещество бомбикол. Даже незначительная его концентрация приводит самцов в сильное возбуждение – они начинают трепетать крыльями и совершать вращательные движения телом.
Какие же минимальные концентрации бомбикола может ощутить самец?
Цифра эта поразительно мала. Самцу шелкопряда подносили стеклянную палочку с каплей раствора, содержащего миллионную долю пиктограмма (1 пиктограмм = 1 миллионной доле грамма) бомбикола. И этого было достаточно, чтобы самец начинал сильно трепетать крыльями.
Кроме того, изучив состав бомбикола, биохимики, открыли еще одну удивительную способность самцов непарного шелкопряда. Оказывается, те не только улавливают своим анализатором минимальное количество бомбикола, но и различают стереоизомеры пахучих веществ, то есть конфигурацию молекул.
На вопрос, каким образом они это делают, исчерпывающего ответа ученые дать не могут.
Тайны «за семью печатями». Сотни лет наука бьется над загадкой уникальных способностей маленьких беспозвоночных и совсем невзрачных насекомых – термитов.
Известно, что термиты разрушают мертвую древесину, а заодно и деревянные постройки человека. Но что любопытно отметить, термиты могут съесть практически весь дом, однако не доводят до разрушения его несущие конструкции.
Каким-то непостижимым образом эти насекомые умеют оценивать дом как единое целое и устанавливать наиболее опасные для разрушения зоны, которые нельзя трогать. То есть термитам дана уникальная способность как бы сканировать пространство, чтобы получать информационную схему зон распределения напряжений в доме. В соответствии с этой схемой термиты не только не повреждают опасные места, но и, наоборот, укрепляют их. Для этого они используют прочный материал собственного приготовления, из которого строят термитники, – древесные опилки и экскременты, смоченные слюной.
Какие живые «приборы» используют для этого насекомые, остается тайной «за семью печатями».
Подобными не менее удивительными способностями наделены и муравьи. Их сооружения обычно многоэтажные и имеют довольно сложную конструкцию. Так что искусные строители должны четко подбирать строительный материал для своих построек с учетом их формы и отсутствия напряжений.
Не менее удивительна способность термитов, не наделенных зрением, ориентироваться в пространстве и возводить свои сложные сооружения. Экспериментальным путем было доказано, что термиты ощущают магнитное поле Земли и электростатическое поле. Они даже могут чувствовать на расстоянии живой организм. Как бы тихо ни приближался человек или животное к термитнику, часовые все равно поднимут тревогу. Видимо, каждое живое существо окружено комплексом различных полей, которые и воспринимаются термитами. Это предположение помогает объяснить, как осуществляется «видение» термитов в темноте и даже через стены своего жилища.