Текст книги "Причуды эволюции"

Что изменилось? В первую очередь сама экосистема. Раньше в ней преобладали спокойные, «сидячие» организмы. На смену им пришли более подвижные и быстрые.

Синапсиды – звероящеры, одни из предков млекопитающих, раньше доминировали. Они появились 318 миллионов лет назад и за 50 миллонов лет захватили всю планету. После пермского вымирания эта ветвь была отброшена на десятки миллионов лет назад. Самые крупные вырастали до двух метров, некоторые представители имели ядовитые зубы. Пермское вымирание они все-таки пережили, хотя популяция резко сократилась. Но затем быстро вымерли, не выдержав конкуренции. А вот малозаметные архозавры – предки динозавров – вышли на первый план. Причина проста – стало меньше конкурентов. Динозавры прекрасно развивались в условиях низкого уровня кислорода. Наоборот, это было им в плюс. Во-первых, так теплее, ведь углекислый газ дает парниковый эффект. Во-вторых, растения растут намного быстрее, так как это ускоряет фотосинтез. Во времена динозавров растения могли расти в три-пять раз быстрее. А значит, много еды для зарождающихся гигантских рептилий.

Таким образом, пермское массовое вымирание запустило эволюционную цепочку событий, которые привели к появлению динозавров. Получается, что 65 миллионов лет назад наши предки-млекопитающие не получили «случайное преимущество» из-за метеорита и последующей гибели динозавров. Мы взяли реванш! А природа просто справедливо расставила все на свои места.

Листрозавр жил близко к эпицентру действия страшных вулканов. Но ему удалось пережить катастрофические события. Такая способность выживать заслуживает повышенного внимания! И не только пережить, но и оставить потомство, и размножиться, когда катастрофа закончилась! И ведь у него не было складов с припасами, он не умел бурить глубокие скважины, чтобы добыть воду. Давайте разберем, какие механизмы помогли этому животному адаптироваться и выжить в суровых условиях.

Вы прекрасно помните из предыдущей главы, какой ад творился и на земле, и в воде в это время. Неудивительно, что животные на всех уровнях стали массово исчезать в условиях масштабных природных катастроф, аналогов которым не было в истории планеты. В то время на земле были распространены дицинодонты. Это травоядные предки современных млекопитающих. Они вымерли практически все. И тем важнее, что листрозавр выжил, ведь он и стимулировал развитие многообразия современных млекопитающих. Листрозавр обитал на территориях современных Антарктиды, Южной Африки, Индии, Китая и России. В частности, хорошо сохранившиеся останки листрозавра были найдены советскими геологами под Нижним Новгородом. Тогда единый материк Пангея еще не распался на отдельные части, и листрозавры обитали по всей суше. Животное было размером примерно с современную свинью, хотя отдельные особи вырастали до двух метров в длину.

Итак, вот что позволило листрозавру пережить пермское вымирание.

Норы. Листрозавр жил в норах, копал глубоко. У них были мощные передние лапы с когтями, чтобы рыть глубокие удобные норы. В период, когда на поверхности уровень кислорода фатально упал, а вокруг – вулканическая пыль, это было разумное решение. Источники пищи, растущие под землей, в меньшей степени были затронуты катастрофой, которая уничтожила растительность на поверхности.

Мобильность. Норы никак не ограничивали листрозавров. Они могли путешествовать на огромные расстояния. И многие листрозавры быстро покинули опасные районы, заселяя новые места.

Лениться, лениться и еще раз лениться! Листрозавры были медлительными по сравнению с большинством других современных им видов животных. Их можно было бы назвать типичными лентяями, которые вели крайне малоподвижный образ жизни. Но это их и спасло. Они экономили силы и, судя по строению костей, ходили неспеша, вразвалочку. Пожертвовав силой и скоростью, листрозавры получили преимущество в выносливости. Листрозавр умел находить новые экосистемные ниши в отдаленных местах. Он ушел на юг континента и эволюционировал в три разных вида.

Неприхотливость. Главная проблема при переезде на новое место – найти там средства к существованию. Ведь в родной экосистеме алгоритмы добычи пищи уже отточены, а в новых условиях нужно все начинать с нуля. И здесь листрозавру помогла неприхотливость в пище. Он был травоядным, но питался не несколькими видами растений, а широким спектром. Его клювовидный рот одинаково эффективно пережевывал и сочные стебельки, и грубую растительность. Он выкапывал корни и мог грызть древесину.

Впадение в спячку. Листрозавры умели переживать холодные периоды со скудной пищей, впадая в спячку с максимально замедленным метаболизмом.

Анатомия. Строение листрозавра позволило ему пережить нехватку кислорода в атмосфере. Его бочкообразная грудь, большие легкие, короткие ноздри, обеспечивающие быстрое дыхание, и мощная грудная клетка были идеальны для своего времени. Он мог втягивать в себя много кислорода даже из пыльного воздуха, насыщенного пеплом и другими частицами.

Размер. Казалось бы, листрозавр довольно крупный. А значит, ему нужно больше пищи. И труднее выжить в суровых условиях. Но размер пошел ему на пользу. Нашлось очень мало хищников, готовых им поживиться. Предки современных аллигаторов избегали листрозавров, ища добычу помельче.

В итоге получаем идеально сбалансированное животное. Достаточно крупное, чтобы не съели. При этом экономное в пище и кислороде, что для гиганта редкость. Еще и любитель подземной жизни.

Исчезли они 201 миллион лет назад во время триасового вымирания, которое было связано с очередным потеплением климата. Но исчезли они не окончательно. Как отмечает натуралист Аннали Ньювис, листрозавр был терапсидом. Эту группу часто описывают как млекопитающих рептилий, которые в конечном итоге превратилась в млекопитающих. Хотя потомство листрозавров вымерло, они тем не менее были частью филогенетической единицы, эволюция которой продолжается и сегодня. Терапсиды, к которым они принадлежали, положили начало всем современным млекопитающим. Так что, по сути, листрозавры являются нашими двоюродными прапрадедушками.

Глава IV. Эти ужасные членистоногие

Вы все еще наивно полагаете, что человек – венец творения? Ну или не человек, а весь наш большущий класс млекопитающих! Пушистые (и не очень) красавцы – от милого хомячка до огромного зубастого тигра. Нет! Короли фауны Земли – членистоногие. Представьте, именно на них приходится около 80 % всех описанных видов животных. К тому же членистоногие успешно выживали – в том или ином виде – в периоды всех массовых вымираний. Да и история их гораздо более древняя, чем у млекопитающих и тем более – человека. Все им нипочем!

Эту часть мы и посвятим этим малозаметным, но очень успешным представителям фауны нашей планеты. Для начала давайте научимся отличать некоторых из них друг от друга. К примеру, пауков и насекомых часто путают. И те, и другие – мелкие. Временами – кусаются. Да и выглядят угрожающе, особенно если смотреть на них в увеличительное стекло.

Почему пауки – не насекомые

Насекомые и паукообразные – это два разных класса животных. У них общий тип – членистоногие, куда также входят еще два класса: ракообразные и многоножки.

Пауки внешне похожи на насекомых. Почему же их выделили в отдельный класс? Давайте посмотрим на главные отличия пауков и насекомых. Общего у них – лишь хитиновый покров и соединение брюшка и груди тонким стебельком. И то, что ноги по бокам. Далее – одни отличия. У насекомых шесть лап, у паука – восемь. У пауков есть специальные конечности около рта с ядовитыми коготками. У насекомых есть своеобразная шея – поэтому их голова подвижна. У пауков голова сразу переходит в грудь. У насекомых два глаза. И их зрение довольно продвинутое. У большинства пауков восемь глаз, устройство которых намного проще.

Но, пожалуй, главное отличие пауков и насекомых в том, как они питаются. Насекомые питаются по человеческим меркам классически. Жуют либо листья, либо чье-то мясо (тех же насекомых). Паук же переваривает пищу снаружи. Впрыскивает в свою жертву желудочный сок, а потом высасывает переварившуюся субстанцию. Пауки плетут паутину, в которую попадаются насекомые. Подобных технологий у насекомых нет. Паутина более чем на 50 % состоит из белка фиброина. Он более прочный, чем кевлар, к тому же очень эластичен. Поэтому фиброин активно используют в биомедицине и текстильной промышленности.

И пауки, и насекомые – древние животные. Первые пауки появились примерно 380 миллионов лет назад. Насекомые появились чуть раньше – 435 миллионов лет назад. И те, и другие одними из первых активно начали осваивать сушу. Кого в мире больше? Насекомых, причем с большим преимуществом. Всего насчитывается 43 тысячи видов паукообразных, включая вымерших. Насекомых же известно более одного миллиона видов. Клещи и скорпионы также относятся к паукообразным. У них с пауками много общего.

Ну что, стали вам понятнее эти восьмилапые создания? Тогда давайте познакомимся поближе с их самыми интересными представителями.

7 очень странных и необычных пауков

Давайте пройдемся по необычным видам пауков, которые обладают поразительными свойствами, выработанными в ходе эволюции.

Не поднимайте этот амулет!

Представьте, вы вдруг увидели подобный загадочный амулет, лежащий на земле. Что бы вы с ним сделали?

Поднимать его точно не стоит. Ведь это – циклокосмия! Биологи прозвали его «паук-люк» за необычное поведение. Этот паук во время опасности прячется в норку. А «амулет» – свою заднюю часть – выставляет, как щит, чтобы хищник не пролез. Пауки вырастают в длину до 3 сантиметров. А диаметр этого «диска» – полтора сантиметра. Этот паук ядовитый. Яд не смертельный, но довольно болезненный для человека. Живет в Азии и Америке.

Циклокосмии – одни из самых древних пауков на нашей планете. Первые пауки этого вида появились около 100 миллионов лет назад. С тех пор они не слишком эволюционировали, буквально законсервировавшись.

Cамый крупный паук современности – Theraphosa blondi. Более известный под именем голиаф-птицелов. Средний паучок весит 175 граммов. Рекордсмен из Венесуэлы имел размах лап 28 сантиметров. Гигантские пауки-охотники весят меньше, но обходят голиафов по размеру – размах их лап достигает 30 сантиметров.

Голиаф-птицелов получил известность за то, что способен съесть птицу. Действительно способен, однако на птиц охотится редко, предпочитает более доступную пищу. Вероятнее всего, он и есть самый крупный представитель пауков за всю историю. Но именно пауков, а не паукообразных! К этому классу членистоногих также принадлежат скорпионы и клещи. Среди них тоже были интересные представители гораздо крупнее 30 сантиметров.

Про паука-птицееда слышали все, но есть еще такой экзотический вид, как паук-рыболов. Или, по-научному, Dolomedes. Вырастает до 2,2 сантиметра. Питается насекомыми, головастиками и… мелкой рыбой! Рыбу убивает за несколько секунд. Потом вытаскивает на берег, чтобы она переварилась под действием ферментов, и съедает за нескольких часов. Пауки-рыболовы предпочитают стоячую воду. Очень любят заболоченные места. И способны даже дышать под водой.

«Сириус? Это ты?» – в шутку написал популяризатор науки Феррис Джабр под фотографией этого паучка, вспомнив известного персонажа из книг про Гарри Поттера. Этого «зверька» назвали Bunny Harvestman, что можно перевести как кролик-сенокосец. Так их и зовут – пауки-сенокосцы.

Живет монстрик в тропических лесах Эквадора. Эти пауки существуют около 400 миллионов лет. То есть появились задолго до динозавров. В целом же пауки-сенокосцы распространены по всему миру. Только их внешность более традиционна. Несмотря на то что кролик-сенокосец – старожил животного мира нашей планеты, известно о нем немного. Например, ученые так и не смогли объяснить, зачем ему «уши» и желтые пятна, которые напоминают глаза. Настоящие его глаза – черные и расположены ниже.

Пока у биологов только одно объяснение – устрашающий вид нужен для того, чтобы отпугивать хищников. Ведь сенокосец – не ядовитый паук, и ему надо как-то защищаться и выживать.

Паук-скакун – удивительный вид пауков. У них гораздо лучше развиты мозг и зрение, чем у других видов. А еще он не плетет паутину. Зачем она ему? Ведь на жертву он может… запрыгнуть с огромного расстояния! Глаза у скакунов видят практически на 360 градусов. Обзор – идеальный! А еще они способны притворяться, выдавая себя за разных насекомых. Пауки-скакуны могут имитировать муравьев и жуков. И подбираться к своим ничего не подозревающим жертвам.

Пауки, называемые цветочными пауками (или пауками-крабами), меняют свой цвет, чтобы остаться незамеченными своей добычей или чтобы походить на поверхность цветка, на котором они сидят.

Некоторые пауки выделяют желтый пигмент, который усиливает процесс изменения их цвета. Примером видов пауков с такими особенностями изменения цвета являются Misumenoides formosipes и Misumena vatia. Изменение цвета с белого на желтый занимает 10–25 дней. Поэтому цветочные пауки терпеливо ждут завершения этого процесса, прежде чем напасть на свою жертву. Приняв нужную окраску, паук сидит и ловит опылителей, которые прилетают к цветку.

Птицеед – гигантский паук. Если считать от лапки до лапки, то в длину может достигать 30 сантиметров! За его внешний вид паука-птицееда считают страшным монстром, крайне опасным для всего живого. И персонально – для человека. Но эта репутация не заслужена! «Сила есть – ума не надо». Это не про птицееда! Птицееды берут не силой и габаритами, а умением.

Птицееды – крупные пауки, которых в природе насчитывается сотни видов. Мы привыкли, что большие габариты дают преимущество в силовом конфликте. И это действительно так. Но в природе одной силы недостаточно. Потому что даже слабая жертва всегда может удрать или спрятаться.

Птицееды – очень терпеливые охотники. Очень скрытные. Некоторые роют нору и сидят в ней, поджидая жертву. В нору постоянно забредают или падают различные насекомые. Забавно, что охота на живца – лучший способ поймать самого птицееда. На ниточке спускают кусочек хлеба в нору, и он мертвой хваткой в него вцепляется. И за эту нить птицееда вытягивают наружу. Другие подстерегают добычу на деревьях. Мощные челюсти и клыки убивают других членистоногих практически мгновенно. Но птицееды не брезгуют и более крупными животными: мышами, ящерицами и даже летучими мышами. Просто едят их гораздо дольше.

Кстати, птиц они не едят. Название свое пауки получили из-за ошибки. Виновница ошибки – путешественница и биолог Мария Сибилла Мериам. В XVIII веке она издала книгу о насекомых Южной Америки. Труд был масштабный – девушка детально описала многообразную местную фауну.

Но про паука-птицееда не успела узнать в деталях. Она обнаружила его в птичьем гнезде. Плюс наслушалась историй от местного населения, что этот паук есть колибри. Так он и вошел в историю как паук-птицеед, хотя не зафиксировано ни одного случая, чтобы он съел птицу. И, конечно, популярный вопрос – насколько птицеед опасен для человека. Ведь такой паук выглядит как герой какого-нибудь ужастика!

Укус птицееда ядовит для большинства животных, но не для человека. Укус самых опасных видов птицеедов – будто ужалила оса. Отличие только в том, что боль может сохраняться дольше, чем от укуса осы. Известны также случаи судорог и галлюцинаций после укуса. Дурная репутация птицеедов связана с их далекими родственниками, которые внешне на них похожи. Например, так называемый бразильский банановый паук, прозванный так за то, что очень любит прятаться среди бананов.

Тарантул и паук-птицеед – не одно и то же. Хотя их часто путают. Причина – в «трудностях перевода». Это путаница в стиле «джип» и «внедорожник» – когда в 90-е в России все крупные внедорожники называли джипами, хотя это отдельная марка авто. В ряде европейских языков всех крупных пауков называют tarantula. Однако по биологической классификации тарантулы – отдельный инфраотряд.

Тарантул может вымахать до 17 сантиметров! Вот их яд действительно смертельно опасен для человека, в отличие от яда «миролюбивого» птицееда. Угрозу представляет не столько укус птицееда, сколько его ядовитые щетинки. Эти характерные для птицеедов ворсинки выполняют важную функцию. У человека они могут вызвать сильный зуд и боль, а для грызунов вообще смертельны. Если за пауком идет погоня, то он способен стряхивать ядовитые щетинки в сторону врага.

Характерная особенность птицеедов – клыки опущены вниз, а не смотрят друг на друга, как у большинства других пауков. Для человека опасно, если щетинка попадет в глаз или в дыхательную систему. Поэтому, если вдруг доведется потрогать такого паука, – сразу мойте руки перед тем, как почесать глаз или нос! Любопытно, что эти щетинки не растут, а просто обновляются с линькой. Паук их использует не только для атаки и защиты, но и с их помощью расширяет себе нору. А некоторые виды птицеедов с помощью щетинок могут издавать шипение!

Птицеед – вкусная жертва. Большие габариты для птицеедов – отнюдь не только плюс. Ведь из-за них он становится добычей для многих хищников. Ведь это ходячая гора высококачественного белка!

Такие животные, как опоссумы, медоеды и мангусты, хорошо адаптированы к подобной «пище», и яд не наносит им вреда. В Венесуэле пауков-птицеедов вообще считают деликатесом. Готовят их сперва на огне, чтобы спалить опасные щетинки.

А еще отдельные представители пауков, как выяснилось, объединяются в стаи! Удивительно. Ведь у них нет речи и мобильных телефонов, чтобы координировать свои действия. Они не рисуют карты боевых действий, но умеют действовать сообща! Как им это удается? Рассмотрим в следующей главе!

1000 на одного. Как пауки координируют свои действия

У пауков нет начальства. Говорить они тоже не умеют. Как же некоторым видам пауков удается координировать свои действия и нападать совместно на одну жертву? Оказывается, не только волки, львы и другие высшие животные охотятся стаями. Подобное происходит и среди более простых организмов.

Ученые изучили вид пауков Anelosimus eximius, которые охотятся за жертвой сотнями. Эти пауки живут большими колониями, в которой может быть до тысячи особей. Вместе они плетут гигантскую паутину диаметром 8 метров. Такую гигантскую сеть можно сплести только очень большим коллективом. Когда добыча попадает в их ловушку, пауки координируют свои действия и атакуют ее вместе. Это помогает им охотиться на добычу крупнее себя. Социальные пауки способны атаковать жертву, которая превосходит их в размерах в 25 (!) раз. Для сравнения: пауки-одиночки предпочитают добычу, которая меньше их в два раза. Сами эти паучки мелкие. Но способны захватить и съесть крупного кузнечика, который вырастает в длину до 11 сантиметров.

Долгое время ученые не могли понять, как именно пауки координируют свои действия. Ведь у них нет телевизора или телеграма, чтобы создавать там чатики типа «Ребята, охотимся вместе на жабу!». Сперва считалось, что они каким-то образом «выбирают» себе руководителя и альфа-паук ведет остальных в атаку. Но выяснилось, что у пауков нет ярко выраженного лидера. Оказалось, что пауки координируют свои действия с помощью… вибрации паутины. В зависимости от вибрации пауки выбирают время для одновременной атаки. Перед финальным ударом все они останавливаются буквально на секунду, а затем набрасываются на добычу. Вибрации паутины происходят, во-первых, из-за того, что жертва начинает трепыхаться. И, во-вторых, потому, что пауки маршем идут в атаку. Оба этих факта и заставляют их синхронизировать усилия. Если жертва сильная, то вибрация идет интенсивнее. Пауки начинают дополнительно обволакивать добычу липким шелком, чтобы точно не ушла.

Социализация дает паукам и другие преимущества. Проще построить совместный удобный дом. Проще найти партнера – не надо отправляться в далекие путешествия на поиски самки. Все живут вместе в одной колонии. Любопытно, что с этими пауками живут симбиоты, которых пауки не трогают. Это некоторые виды гусениц и жуки. Они выполняют роль дворников – питаются отбросами, которые не могут съесть пауки. Для пауков это важно, ведь объедки могут гнить. И очень интересно, почему в итоге эти колонии погибают.

Дело в том, что в каждой колонии есть некоторый процент бездельников. Это пауки, которые не участвуют в плетении паутины. И не выходят на охоту. Они просто воруют добычу у тех, кто ее захватил. И когда процент бездельников становится очень высоким – колония начинает разваливаться и в итоге гибнет. Может, не так уж плохо, что в советское время тунеядство считалось преступлением. В СССР точно догадывались, к чему это может привести!

Интересный факт

Колумбийский фиолетовый птицеед разумеется, может одним ударом прикончить лягушку-колибри. Но ему это не нужно. Напротив, массивный паук защищает лягушку (научное название – жужжащая лягушка). Дело в том, что эти лягушки поедают муравьев. А муравьи – злейшие враги тарантулов, поскольку поедают их личинки! Получается, пауки выращивают охранников для «детского сада» своих потомков. Тарантулы спокойно хватают лягушат ртом и переносят с места на место. И лягушата не боятся, и тарантулу не приходит в голову, что это земноводное можно съесть! Ведь лягушонок играет важную роль для их вида, уничтожая злейших врагов будущих детенышей. Воистину, природа гениальна!