Текст книги "Сотворенная природа глазами биологов"

Бобры созданы для обитания на водоемах

Бобры принадлежат к наиболее крупным грызунам, живущим на планете. Весь облик этого животного свидетельствует о его полуводном образе жизни. Причем на воде он возводит собственное жилье и другие поистине уникальные сооружения, в том числе плотины.

Профессиональный пловец и ныряльщик. Эта слава закрепилась за бобром благодаря целому комплексу особых устройств его организма.

• Задние лапы бобра снабжены плавательными перепонками, образующими тем самым гребные ласты. И хотя его передние лапы коротки, плавая, бобр ловко отталкивается от воды сжатыми кулачками.

• Уплощенный и широкий хвост бобра, покрытый чешуйчатой кожей, служит мощным веслом, а также выполняет функцию руля при плавании и ускорителя при погружении и всплытии. Кроме того, хвост с его жесткой роговой основой является для бобра надежной третьей точкой опоры при подгрызании деревьев. Этот многофункциональный хвост играет еще и роль хлопушки, подающей громкий сигнал тревоги сородичам. При подозрительном шуме бобр громко шлепает им и уходит под воду. Услышав такой шлепок, соседи тоже ныряют. А под водой они с такой силой делают толчок хвостом, что молниеносно уходят от опасности.

Еще одна немаловажная функция хвоста – защита владельца от перегрева. Тело этого животного облачено в теплейшую шубу, и благодаря голому хвосту он избавляется от излишков тепла.

И наконец, в холода бобр может сжаться в комок, прикрыв хвостом нос и лапы.

Таким образом, чудесный бобровый хвост – это и весло, и руль, и опора, и коммуникационное устройство, и средство защиты организма от перегрева и холода.

• Погружающийся в воду бобр способен наглухо закрывать с помощью специальных клапанов ноздри и складывать вдоль головы ушные раковины. А прозрачные мигательные перепонки защищают его глаза и играют роль глазных линз, сохраняя животному хорошую видимость под водой.

• Губы у бобра тоже имеют особое строение, чтобы плотно смыкаться позади зубов. Благодаря этому, обрабатывая дерево под водой, грызун не захлебывается. А заодно такие губы служат «заслонкой», препятствующей проникновению в рот щепок и стружки.

• Способность бобра автоматически «задраивать» все отверстия в собственном теле делает его схожим с подводной лодкой.

Пребывание в холодной воде. Подолгу находиться в холодной воде бобрам позволяет толстый слой подкожного жира, а также аналогичная тюленьей система экономии энергии при пребывании на глубине.

Сохранить тепло даже в замерзающей воде бобру помогает также очень густой мех, за состоянием которого животное тщательно следит. Бобр систематически смазывает его маслянистым водоотталкивающим веществом, которое выделяют специальные железы у основания хвоста. Нанося жировую смазку, животное с усердием расчесывает мех зубами и лапами. Для этого зверь наделен раздвоенными чесальными когтями – по одному на каждой лапе. А вот до спины он сам не может дотянуться лапой, и шерсть там бобры расчесывают зубами друг другу.

Волосяной покров бобра имеет густой мягкий подшерсток и грубую ость. Количество пуховых волос на брюхе бобра составляет 25 тысяч на квадратный сантиметр! И что удивительно – каждый вид волосков меха имеет свою особенность: короткие волоски утолщены посередине, благодаря чему соприкасаются друг с другом так плотно, что между ними не проникает ни капли воды. А длинные, остевые волосики, расширяясь кверху, образуют над короткими подобие крыши.

Представьте, какова по сложности наследственная программа создания такого волосяного покрова. В ней учтено не только количество, но и точные размеры, а также форма каждого волоска. Поистине неисчислима предусмотрительность Создателя!

Чудо-системы млекопитающих

Чему люди научились у тюленей. В период Первой мировой войны германские подводные лодки наносили английскому флоту огромные потери.

Тогда были созданы специальные приборы – гидрофоны, которые должны были по шуму гребных винтов «узнавать» подводные лодки противника. Гидрофоны были установлены на кораблях, но вскоре выяснилось, что во время их хода движение воды у приемного отверстия гидрофона создает такой шум, что он заглушает звуки винтов подводной лодки.

Этот недостаток долго не могли устранить, пока ученые не предложили инженерам поучиться у тюленей, которые прекрасно слышат даже при быстром движении в воде.

Когда же приемному отверстию гидрофона придали форму ушной раковины тюленя, гидрофоны стали «слышать» даже на полном ходу корабля. И больше того, что немаловажно, – они позволяли определять направление на источник звука и расстояние до него.

Как кошки возвращаются домой. Обыкновенные домашние кошки, так же как и собаки, способны после долгих скитаний, преодолев сотни километров пути, возвратиться домой. Тому множество примеров. Так, при переезде на новую квартиру кошку отвезли в другой конец города. Чтобы возвратиться к прежнему месту жительства, ей пришлось преодолеть реку, канал и пройти через весь город. Или же случайно оказавшийся на речном пароходе кот пропутешествовал на нем более 700 километров. А когда он оказался на берегу, то отправился домой и весьма отощавшим появился у порога родного жилища через десять месяцев! И таких примеров можно привести очень много.

Что же за таинственный компас влечет кошку к дому, и как он работает?

Возможно, если кошки находятся на сравнительно небольшом расстоянии от дома, то найти дорогу им помогают великолепная зрительная память и знакомые запахи. Но как они умудряются найти дорогу, когда их увозят за десятки километров от родных мест?

Провели эксперименты с несколькими кошками. Их отвезли далеко за город и посадили в загон с выходами в разные стороны. И когда дверцы открыли, каждая кошка покинула загон именно через тот выход, который смотрел в сторону ее далекого, невидимого, но такого родного дома.

Органы чувств и удивительные качества. Глаза лошадей хорошо видят как днем, так и ночью. И обычно эти осторожные животные принимают позу, обеспечивающую хороший обзор. У них прекрасное обоняние. Появившийся на свет жеребенок первым делом обнюхивает свою мать. А если отстанет от нее, то всегда найдет по запаху даже в самом большом табуне.

Лошади отличаются очень острым слухом. Большие и подвижные уши могут поворачиваться во всех направлениях, так что животное может определять источник звука, не меняя положения тела. Кожа этих животных снабжена множеством рецепторов, что делает особенно чувствительным осязание. Для коня не останется незамеченным даже легкое касание лапок насекомого.

К числу важных качеств лошадей относится их удивительная память на места и предметы. Тот, кому приходилось довериться лошади на ночных дорогах, хорошо знает, что она всегда безошибочно выведет к дому.

Часто коневоды в отношении лошадей используют термин «понятливость». И действительно, людей всегда поражала отличная память и осмысленность поведения этих животных.

Например, когда хозяин отправляется в путь, животные сначала не знают, куда их направляют. Но постепенно они начинают

понимать, что дорога ведет туда, где год или два назад они паслись на хорошей траве. И тогда лошади оживляются и прибавляют шагу. Даже если ими не руководить, память позволяет животным направиться точно в нужное место.

Но если вы в зимнее время направите лошадей к местам, где они паслись летом или весной, то в любом случае они пойдут неохотно. Ведь в это время там травы нет. Значит, эти сообразительные животные способны различать времена года.

Свойство лошадей легко запоминать маршрут связано с их отличной памятью, а также со сложной системой ориентации. Благодаря этому животные могут вполне самостоятельно возвратиться табуном домой с самого дальнего пастбища по бездорожью, даже если оказались там впервые.

Часто ориентация лошадей связана с обонятельным фактором: животные ощущают собственные запахи, оставленные когда-то в пути. Из опыта мексиканских ковбоев, которые верхом пасут коровьи стада, известно, что лошади с помощью нюха находят потерявшуюся и далеко ушедшую корову.

В то же время лошади могут ориентироваться, не пользуясь обонянием или слухом. В нужный момент включается их зрительная память. Например, она помогает в тех случаях, когда на лошадях выезжали в лес, где разветвляется и пересекается множество дорог. Стоит лошади лишь однажды пройти по какой-либо из них, и она безошибочно найдет верный путь и через несколько лет. Такую точность нельзя объяснить памятью на запахи. При этом есть одна интересная особенность. За это время в упряжке могут поменяться все лошади за исключением одной. И тогда этот конь-ветеран становится вожаком. Вспоминая дорогу, он ведет за собой всю упряжку, а остальные лошади его безоговорочно слушаются.

Органы чувств у собак – в помощь людям. Собаки живут в мире запахов, на втором плане по значимости в восприятии окружающего мира у них – острый слух и уже затем – зрение. Первые эксперименты по оценке нюха собаки были проведены в 1885 году. Цепочка из двадцати человек ступала след в след за хозяином собаки. Когда группа разделилась на две части и каждая направилась в свою сторону, собака легко отыскала место, где укрылся ее хозяин.

Высокочувствительное обоняние помогает собаке решать даже такую невероятно сложную задачу, как отыскание однояйцевых близнецов. Ведь они имеют совершенно одинаковый состав белков. Разница лишь в том, что один из близнецов образовался на ранних стадиях развития из правой, а другой из левой половины общего зародыша.

Многие специалисты – криминалисты, геологи и даже газовщики – не прочь воспользоваться этим живым «прибором» собаки. Так, специально подготовленная группа из нескольких собак следит за исправностью газовой сети. Ведь утечку газа глубоко под землей не могут обнаружить никакие приборы. А собаки точно находят место нарушения газопровода и практически никогда не ошибаются. Тренируют собак и для поисков полезных ископаемых, взрывчатки, наркотиков.

Эти удивительное животное обладают и способностью к эхолокации. Чувствительное ухо собаки после тренировки может легко улавливать отраженный от предметов шум шагов. Поэтому лишенная зрения собака за один-два дня способна научиться не натыкаться на стены и крупные предметы.

Необъяснимая биолокационная способность. Благодаря предоставленному собакам прекрасному по своим возможностям обонянию, они, как известно, успешно ведут сыскную деятельность. Однако существуют факты, когда собаки находят своего хозяина или даже людей, с которыми крепко подружились, в том городе, где сами никогда не бывали.

Известна история о том, как один писатель познакомился в доме творчества с местным псом. Когда он приезжал на короткий отдых, собака ходила вместе с ним ловить рыбу. Она зорко следила за поплавками и предупреждала лаем о начавшемся клеве.

Непонятно, каким образом, но пес узнавал о приезде своего приятеля с семьей в дом творчества и неизменно появлялся всегда за два дня до его приезда. А перед этим месяцами там отсутствовал.

Вершиной этих совсем необъяснимых связей явилось то, что собака отправилась в Москву, чтобы разыскать в многомиллионном городе полюбившихся ей людей. Через несколько месяцев она появилась у нужного подъезда, дождалась, когда жена писателя выйдет из дому, и бросилась к ней, едва не сбив с ног. Радости не было конца. И таких правдивых историй на встречается довольно много.

Подобные случаи говорят об удивительном даре, который получили эти животные – способности к так называемой «биолокации». Что же означает это понятие?

Его трактуют как способность животного определить свое положение или положение какого-то предмета в пространстве. При этом они генерируют и улавливают отраженные физические (электромагнитные, звуковые, тепловые и др.) волны, определяют напряжения и силовые линии физических полей и т. п. (Например, летучие мыши ориентируются с помощью ультразвука).

Но в последнее время все больше фактов свидетельствует о более тесной взаимосвязи человека и животных, к числу которых принадлежат собаки, кошки, лошади, слоны и др. Эта душевная связь позволяет с помощью непостижимо сложных билокационных процессов найти не просто человека, а именно друга или хозяина, преодолев огромные расстояния.

Как же не восхититься теми способностями, которыми Творец наградил этих верных созданий.

Разнообразие движений

Многие звери наделены как традиционной системой мышц для осуществления самых разнообразных отлично управляемых движений, так и особой подкожной мускулатурой. Она участвует в теплорегуляции и в общении животных. Это и управление мимикой, и изменение положения волосяного покрова, который в холод приподнимается, создавая воздушную подушку. Кроме того, полость тела животных поделена на грудную и брюшную части особой мышцей – диафрагмой, что обеспечивает интенсивное дыхание.

Великолепно сконструированная и хорошо координируемая опорно-двигательная система позвоночных животных представляет собой множество звеньев, подвижно соединенных в суставах. Эти суставы допускают поворот одного звена относительно другого.

Соответственно они обладают одной, двумя и тремя степенями свободы и придают телу высокую подвижность, гибкость и маневренность.

Рассмотрим некоторые примеры использования млекопитающими этого великолепного дара, позволяющего им осуществлять удивительно разнообразные движения.

Скоростной бег. Чтобы спастись от врага или, наоборот, догнать жертву, животным, особенно обитателям открытых пространств, необходим быстрый бег. Развивать большую скорость и двигаться прыжками им позволяет пальцехождение, то есть опора на фаланги пальцев.

К пальцеходящим животным относятся хорошо знакомые нам собаки. Причем скорость их бега обусловлена еще и особым устройством системы мышц и сухожилий ног. Они обеспечивают не только попеременное сокращение и расслабление мышц, но и создают, подобно передаточному механизму автомашины, постоянное крутящее усилие.

Гармонично и совершенно устроены представители семейства кошачьих. Каждая часть их тела не только по-особому изящна, создает неповторимую грацию животного в движении и в состоянии покоя, но еще и предельно функциональна – в любой момент может обеспечить защиту или стать орудием нападения. В эту группу входят такие дикие звери, как тигры, пантеры, леопарды, львы, ягуары, рыси, гепарды.

Так, гепард, принадлежащий к самым быстроногим млекопитающим, способен развивать скорость до 110 километров в час. Механизм его перемещения во время бега состоит в одновременном выбрасывании вперед двух передних конечностей, а за ними обеих задних. И тогда при максимальной скорости бега они едва касаются земли. Ведь после распрямления все четыре ноги оказываются в воздухе, и животное как бы летит над землей.

Такой высокоскоростной бег гепарда известен многим обитателям саванн. Если газели могут подпустить к себе львов даже на 200 метров, то появление гепарда и на значительно большем расстоянии обращает стадо в бегство.

Ловкость жителей гор. На первый взгляд может удивить, что самым быстрым бегом в горах отличаются копытные. Ведь, казалось бы, копыта – не самые подходящие средства для лазания. Взять хотя бы лошадей – они действительно с трудом ходят по склонам. Но лишь настоящие обитатели гор, такие как горные козлы и антилопы-прыгуны, имеют удивительно целесообразно устроенные копыта. Они очень компактны, поэтому животные могут опираться ими на узкие выступы в скалах, а также являются совершенно не скользкими при твердых внешних краях подошвы. Благодаря хорошему сцеплению копыт с поверхностью животные без труда перемещаются по склонам даже в снежную и дождливую погоду.

Кроме того, горные животные наделены отличным чувством равновесия и способны точно оценить расстояние между объектами и угол наклона поверхности. А еще эти обитатели гор в отличие от большинства других животных лишены чувства инстинктивного страха перед пропастями и крутыми спусками. Так, серны легко перепрыгивают трещины шестиметровой ширины и способны подниматься и опускаться по почти вертикальным склонам. Их детеныши всего нескольких недель отроду не менее бесстрашно преодолевают препятствия, не отставая от своих родителей.

Целесообразное строение ног, исключающее соскальзывание с гладких поверхностей, имеют и скалистые кенгуру, обитающие в Австралии. Прыгая по горным кручам на задних ногах, они удерживают равновесие с помощью хвоста. Длина такого прыжка иногда превышает 4 метра.

Маленькими цепкими ножками с копытообразными когтями наделены и даманы. Эти зверьки, обитающие на Ближнем Востоке, легко передвигаются по скалам и деревьям благодаря тому, что подошвы ног этих зверьков действуют как присоски.

В сотворенной природе нет упущений.

Оценка расстояния и точность движений. Зоологи решили проверить, умеют ли животные перед прыжком определять расстояние на глаз или этому нужно учиться.

Опыт решено было провести на крысах, причем не на маленьких, а на стодневных. Этих животных с рождения выдерживали в темноте, чтобы они не могли научиться зрительной оценке расстояний.

Молодых крыс посадили на небольшую платформу. В двух– трех сантиметрах от нее находилась другая платформа, где крысу ждала вкусная приманка. Животные сразу же без труда стали перепрыгивать с платформы на платформу, каждый раз получая за это вознаграждение.

Затем платформы раздвинули на значительное расстояние друг от друга и продолжили эксперимент. И оказалось, что прыжки крысят оставались такими же точными: ни одна малышка не промахнулась, не повисла на краю, не приземлилась на посуду с приманкой, а точно попадала на платформу рядом с ней. Животные четко оценивали расстояние между платформами. Благодаря этому они правильно соизмеряли усилия своих мышц, чтобы осуществить прицельный прыжок. И все это – с первого раза без предварительной тренировки.

Водные животные. Многие млекопитающие наделены врожденной способностью прекрасно держаться на воде. Для этого им даны короткое тело обтекаемой формы, плоский хвост, плавательные перепонки на передних и задних (или только на задних) лапах.

Настоящими водными животными являются ластоногие, китообразные и сирены. Хотя некоторые представители млекопитающих, такие как утконосы, бобры, ондатры, нутрии, – тоже хорошие пловцы, но все же более тесную связь они имеют с сушей, где добывают корм или выводят потомство.

Тюлени и моржи, относящиеся к отряду ластоногих, имеют конечности-ласты в форме весла. Животные с рождения умело их используют для гребли и в качестве рулей глубины. Ластоногие выходят из воды лишь для размножения или отдыха. И конечно, передвигаться по суше им труднее, чем в воде. Так, тюлени, подтягиваясь на передних ластах, перемещаются бросками или ползут подобно гусенице. И все же при кажущейся неуклюжести они передвигаются довольно быстро. А ушастые тюлени благодаря задним ластам, которые могут подгибаться вперед, способны даже прыжками взбираться на довольно крутые скалы.

Судостроители учатся у китообразных. Китообразные, как известно, живут в воде от рождения и до самой смерти. Поэтому их телу изначально придана совершенная для плавания торпедо-видная форма. Передние конечности в виде ласт служат этим млекопитающим рулями глубины, позволяя делать довольно точные повороты и осуществлять торможение.

Ученые неспроста стали изучать обтекаемую форму тела кита. Она значительно лучше обеспечивает перемещение животного в воде, чем ножевидная форма современных судов. И тогда судостроители сконструировали океанский лайнер, придав ему форму этого крупного животного. Благодаря такому инженерному решению удалось заметно уменьшить мощность его двигателей, хотя этот корабль обладал той же грузоподъемностью и скоростью, что и обычный.

Изучение структуры кожи китообразных оказалось полезным для создания обшивки судов и других плавающих сооружений.

К этому пришли не сразу. Вначале была изготовлена модель дельфина, точно воспроизводящая это животное по массе и форме. Когда же модели сообщили двигательную силу, равную силе дельфина, оказалось, что модель движется в воде значительно медленнее. При изучении проблемы оказалось, что все дело в особой структуре кожного покрова дельфина, которая способствует уменьшению вихревых потоков при перемещении животного. Именно эти потоки и тормозили движение модели.

Разработки искусственного покрытия, обладающего некоторыми свойствами кожи дельфина, позволили создать модель торпеды, движение которой в полтора раза превысило скорость торпеды с обычной обшивкой.

Чудо-хобот слона. Многие полагают, что слоны неуклюжи и неповоротливы. Но в жизни и работе их тело оказывается весьма послушным. Взять хотя бы способ колоть кокосовые орехи. Наступив на орех ногой, слон способен так точно соизмерить усилие, что раздавит только скорлупу, а ядро ореха останется невредимым. Столь же аккуратно он может выкопать батат (сладкий картофель), не повредив при этом тонкой кожицы клубня.

Но наиболее широкими возможностями наделен у слона хобот.

В нем заключена огромная сила: слон способен и поднимать им бревно массой в тонну, и с такой мощью выбросить струю воды, что погаснет большой костер. А кожа хобота так прочна и упруга, что не поддается ножу.

Хобот возмещает слону слишком короткую для его роста шею. Он служит своему хозяину и шлангом при водопое, и рукой. Слон нередко берет в хобот палку, чтобы почесать себе спину. А главное, с помощью хобота животное срывает с деревьев или поднимает с земли и отправляет в рот все, чем питается. Слон способен сложить бревна в штабель так аккуратно, как это удалось бы редкому человеку.

Хобот служит не только манипулятором, но и мощным оружием. Однако в этом случае слон пользуется им с определенной опаской, так как без хобота этому массивному, не способному сгибаться животному не обойтись. Поэтому в минуты особой опасности он быстро сворачивает хобот улиткой.

При всей своей колоссальной силе хобот может выполнять и удивительно тонкую, почти ювелирную работу. Так, в неволе прилежный слон-ученик легко приобретает навык развязывать даже маленькие узлы. Но каким образом ему это удается?

Оказывается, на кончике хобота у африканского слона находятся два очень удобных «пальца», а у индийского – один. И их хобот состоит не из 10 и не из 100, а из… 40 тысяч мышц – больших и маленьких, прямых, косых и круговых. Наделенный этим удивительнным даром в виде подвижнейших манипуляторов слон может даже сорвать цветок, поднять с земли спичку или самую мелкую монету.

Чудо-хобот – это еще и один из лучших в мире аппаратов обоняния. Его рецепторы позволяют слону воспринимать запахи на расстоянии до пяти километров.

Хобот является и высокочувствительным органом осязания. Слон никогда не полагается только на свои глаза. Чтобы иметь ясное представление о происходящем, он всегда поднимает хобот кверху или опускает его до самой земли, если передвигается ночью. Благодаря этому животное быстро и уверенно обходит все препятствия на своем пути.

А мамы-слонихи хоботом проверяют лоб своего малыша, словно хотят измерить температуру ребенка. Нередко именно хобот помогает заботливым родителям. Так пара слонов спасла своего детеныша из глубокой ямы. Самец крепко охватил слоненка хоботом за его же хобот, а самка помогла ему вытащить малыша наверх.

С помощью хобота слоны при общении между собой проявляют свою нежность. Они дотрагиваются хоботами друг к другу, оглаживают спины и головы.

Целесообразные действия. Серьезную проблему для обитателей тропических стран представляет изнуряющая жара. Особенно это касается таких крупных животных, как слоны, в большом теле которых вырабатывается много тепла.

Для сохранения нормальной жизнедеятельности в жару слон обеспечен комплексом целесообразных поведенческих приемов. Чтобы добыть воду для питья и охлаждения, он послушно выполняет «указания» своей наследственной программы.

Когда нет обширного водоема для купания, животное умело строит запруду, перегораживая ручей камнями и древесиной. А если поблизости отсутствует даже маленький ручеек, слон каким-то образом определяет, где находится место с неглубоко залегающей подпочвенной водой, и роет там яму-накопитель. Когда же и это невозможно, в особо сильную жару слон использует собственный «неприкосновенный» водный запас. В его носоглотке есть особый резервуар, в котором хранится немало воды (еще один великолепный дар организму!). Слон хоботом набирает из «запасника» воду и устраивает себе охлаждающий душ.

Кроме того, слоны постоянно машут своими огромными ушами, которые играют роль охлаждающего устройства. Они создают токи воздуха, что значительно ускоряет процесс теплоотдачи. Поэтому африканским слонам, обитающим в условиях саванны, они даны значительно более крупных размеров, чем индийским.

Оказывается, эти спасительные «опахала» богато снабжены кровеносными сосудами. По ним проходит горячая кровь, подаваемая из глубины организма, и отдает тепло в окружающую среду. На трехметровой высоте, где находятся уши, несколько прохладнее, чем внизу, поскольку даже при полном безветрии здесь происходит некоторое движение воздуха.

А еще для охлаждения слон использует свою слюну, так как его кожа не содержит ни одной потовой железы. Чтобы не перегреться, слон набирает слюну изо рта хоботом и умелыми движениями размазывает ее по телу.

Как видите, слон не оставлен без защиты. В его организме Творцом предусмотрено все, чтобы это замечательное животное могло избавиться от излишков тепла в организме при температуре окружающего воздуха, близкой к температуре тела, а под ногами раскаленная солнцем высохшая земля.