Странности эволюции. Увлекательная биология - Йорг Циттлау

Они живут не только в пляжном песке, но и в жестких условиях водосточных желобов, и даже в лужах. Они выживают в тропических лесах и в арктическом льду. Состоят эти уникумы из головы и четырех сегментов, каждый из которых соответственно снабжен втягивающейся парой ног. Причем понятие «нога» использовать в данном случае несколько смело — речь идет скорее об обрубке. Тем не менее на нем имеются когти или хватательные мембраны, так что маленькие водяные медведи смогут крепко держаться, если вдруг вода вокруг станет бурной, или, к примеру, начнется отлив.

Тихоходки не уплывают вместе с водой, а остаются на суше (хотя являются, собственно говоря, водными животными) — этот факт указывает на то, что они могут оптимально адаптироваться к радикальным изменениям окружающей их среды. Если становится холодно или крайне жарко или наступает засуха — они просто останавливают свой обмен веществ. «Содержание воды в теле опускается до минимального процентного соотношения, и маленький водяной медведь принимает форму бочонка», — объясняет эту метаморфозу зоолог Ральф Шилль из университета Тюбингена. И конечно же, возникает вопрос, живы ли еще, в самом узком смысле слова, эти «усохшие» медведи. Ведь по определению существо без активного обмена веществ не отличается от неодушевленной природы и, собственно говоря, мертво.

Однако маленького водяного медведя этим не запугаешь. Он за 15 минут снова может пробудить себя к жизни! Этого хватило бы для того, чтобы прослыть святым. Достаточно было бы уговорить такого живучего медведя рассказать кое-что о своем опыте приближения к смерти. Но секрет трюка, во время которого он сначала превращает клетки своего тела в сухую массу, а затем снова наполняет их жизнью, ученые не смогли объяснить даже приблизительно.

Маленькие водяные медведи выживают при температуре +125 °C, что гораздо выше точки кипения воды. Обычно достаточно просто прокипятить воду, чтобы очистить ее от вредных бактерий, но в случае с водяными медведями придется добавить еще градусов.

Еще больше удивляет их устойчивость к холоду. Маленькие водяные медведи выживают при температуре -272 °C, что не только удивительно, но и едва ли объяснимо с точки зрения эволюции. В нормальных условиях таких температур на Земле не существует, их не было на протяжении последних миллионов лет. В длительный период своей эволюции маленькие водяные медведи никогда не ощущали таких низких температур и поэтому не могли иметь возможности приспособиться к ним. Поэтому появляются самые различные предположения появления этих существ на Земле. Может, они возникли совсем не на нашей планете, а когда-то приземлились здесь как посланцы внеземной формы жизни, возможно, на какой-то комете или же на НЛО, но большинство ученых это предположение отвергает.

Мы также не сторонники этого умозаключения, так как существует одно более тривиальное объяснение — эволюция перестаралась в стремлении к своей конечной цели, как это с ней часто бывает. Например, было бы достаточно выдерживать температуру в -100 °C для защиты от холода, но эта цифра достигла -272 °C! Роскошь, которая не приносит маленькому водяному медведю никакой пользы. А также его способность выживать под большой дозой рентгеновских лучей. И получается, что далеко не все, придуманное природой как режиссером для игры своих актеров, имеет смысл.

Вот так навозный жук! Обманщик с большим рогом

Без сомнения, жук является самой успешной моделью эволюции. Он существует более 280 миллионов лет, в течение которых появилось около 400 тысяч его видов. Никакой другой род из класса насекомых не может похвастаться таким многообразием. Только в одной неуютной для холоднокровных животных Центральной Европе имеется 8 тысяч видов жуков.

На первый взгляд, этот успех кажется удивительным. Жук неуклюж: если перевернуть его на спину, то зачастую ему очень непросто снова принять правильное положение. В полете он со своими жесткими надкрыльями и мягкими крылышками похож на гибрид старого моноплана с неподвижными крыльями и трескучего вертолета со слишком маленьким пропеллером. При движении по воздуху он не так элегантен, как стрекоза, не так проворен, как комнатная муха, и он совсем не такой выдержанный, как пчела. Поэтому некоторые виды жуков не летают совсем, ведь в обычной жизни это не дает им никаких преимуществ.

Семейство животных с таким большим количеством видов приобрело и различные странности. Так, например, бразильский гигантский жук-усач достигает длины в 17 сантиметров — представьте, что будет, если он появится в грядке с капустой! Этот жук и сам испытывает довольно большие трудности из-за своего огромного размера. Как и все насекомые, он обладает трахеями, которые в качестве примитивной системы трубок для транспортировки кислорода не так эффективны, как система кровоснабжения у птиц и млекопитающих. Следовательно, чем больше жук, тем больше у него проблем с насыщением организма кислородом. Поэтому гигантский жук-усач чрезвычайно медлителен и является легкой добычей для каждого, на кого не способен произвести впечатление своими размерами.

У такого же гигантского по размерам жука Голиафа из Центральной Африки проблема несколько иная. Его личинки достигают веса в 110 граммов — это бесценный источник белка для местного населения. Совершенно очевидно, что не всегда гигантские размеры защищают от врагов, а наоборот — только привлекают внимание некоторых неприятелей.

Жуки рода Onthophagus являются еще одним ярким примером того, как эволюционные изменения могут одарить и преимуществами и недостатками. Этих животных также называют навозниками (или калоедами), что объясняется их любимым местом пребывания. Но не этот факт произвел сильное впечатление на Чарльза Дарвина, а их рога. Да, у этих толстых жужжащих жуков имеются настоящие рога, которые могут варьироваться в зависимости от рода и вида жуков. Рога прорастают то впереди на лбу, то на затылке, то на туловище, непосредственно около головы. Дарвин не смог объяснить это явление. Для него так и осталось загадкой, какие преимущества должно было дать различное положение рогов в ходе неотъемлемого от эволюции естественного отбора. Исследователь отложил проблему навозных жуков в долгий ящик.

А Дуглас Эмлен из университета Монтаны зацепился за этот любопытный факт. Полный список публикаций американского биолога вращается вокруг феномена рогов навозных жуков. Его вывод таков: различное расположение рогов связано с определенной атрофией на теле животных. Эволюция — это не концерт по заявкам, нельзя иметь все. У кого рога растут спереди на голове, у того меньше усики. Если рога расположены на затылке животного, тогда размер его глаз соответственно меньше. А у кого рога находятся на туловище, тот должен обходиться маленькими крыльями. «В общем, рога растут всегда рядом с тем органом, от которого данный вид жуков может отказаться с наименьшими для себя потерями», — объясняет Эмлен. Расположение рогов соответствует стилю жизни данного вида жуков. У кого рога расположены на затылке и, соответственно имеются маленькие глаза, тот в своей жизни может обходиться без глаз — он ориентируется в мире с помощью других органов чувств. В этом случае эволюция хорошо поработала: животные за свои рога платят отмиранием иных органов, но из-за этого им не приходится опасаться за свою жизнь.

Еще один феномен навозных жуков имеет такое же объяснение. Эмлен выяснил, что мужские особи калоедов с большими рогами имеют совсем небольшие яички. В общем, правило для всех навозных жуков одно: чем больше украшение, растущее на голове, тем меньше резервуар для семенных клеток. Это, конечно же, значительно ограничивает способность к размножению. Нечто подобное мы видим у некоторых мужских особей Homo sapiens, для которых дорогой элегантный спортивный автомобиль зачастую должен служить компенсацией за посредственный половой механизм.

Таким образом, для обманщиков навозных жуков с точки зрения стратегического размножения может быть только одна оценка: неудовлетворительно. Что же получается? Тот, кто с помощью больших рогов изгоняет конкурентов с поля боя и тем самым впечатляет женскую особь, оказывается потом несостоятельным в оплодотворении завоеванных объектов?! Так он вряд ли сможет успешно передавать свои гены. Но, возможно, это неплохо. Это дает нам надежду на то, что однажды на наших дорогах станет спокойно, потому что вымрут все водители спортивных автомобилей.

Горбатки поражают снова и снова

Для чего нужен ротор, который не умеет вращаться, и рога, когда нет угроз со стороны соперника? Похожие случаи — оперение, непригодное для полетов, и шляпа, не защищающая ни от солнца, ни от дождя. Все это, возможно, выглядит забавно, но смысла в этом нет никакого.