Искусные адаптации. Крот-звездонос, электрический угорь и другие чудеса эволюции - Кеннет Катания

потомки тех черепах неторопливо бороздят болота, которые мы когда-то исследовали вместе с братом.

Я всегда буду благодарен Эду Гульду за ценные знания о звездоносах и за то, что он предложил мне место ассистента в Смитсоновском национальном зоопарке. Это был поворотный момент, после которого я уже двигался в правильном направлении. Следующим пунктом на этом пути была магистратура в Калифорнийском университете в Сан-Диего, где мне посчастливилось работать под началом самого великодушного наставника – Гленна Норткатта. Он стал моим другом и делился со мной не только мудростью, но и ресурсами лаборатории, позволяя мне усидеть на двух стульях и одновременно исследовать электрорецепцию и осязание у животных. Именно Гленн посоветовал мне идти в постдокторантуру Университета Вандербильта к Джону Каасу, который поведал мне все о нейробиологии млекопитающих и остается для меня одним из главных героев науки. Этому невероятно позитивному человеку удается сочетать продуктивную научную работу (более четырехсот публикаций!) с постоянным весельем.

Исследования, описанные в этой книге, проводились и в то время, когда я уже руководил собственной лабораторией в Университете Вандербильта. Это время наглядно демонстрирует смысл пословицы про наполовину пустой или наполовину полный стакан. Мой стакан доверху наполнили талантливые студенты, постдокторанты, научные сотрудники и лаборанты: Эрин Генри, Пол Мараско, Сэм Криш, Кристин Денглер-Криш, Дункан Лейч, Ева Сойер, Фиона Ремпл, Майк Ремпл, Диана Сарко и Мишель Шолл. Все они внесли важный вклад в описанные здесь эксперименты, хотя их собственные исследования были сосредоточены на другом. Мне не удалось бы написать седьмую главу без помощи Стивена Монтгомери и Аниты Мэннинг, которые открыли для меня многие секреты энтомологии и собрали образцы для моего исследования. Я также благодарен Тиму и Джилу из компании Costello Construction и Джону Теселлю за создание для меня идеального рабочего места.

Я благодарен за финансирование моих исследований нескольким организациям. Благодарю Национальный научный фонд США за длительную поддержку (последний грант № 1456472), а также сотрудников и научных деятелей фонда, чьи усилия позволяют проводить научные исследования в США. Я также благодарен Фонду Гуггенхайма за грант, выданный в 2014 году. Он стал большим подспорьем и позволил углубиться в исследования электрических угрей, которым посвящена шестая глава. Наконец, я выражаю огромную благодарность Фонду Макартуров за стипендию, которой я был удостоен в 2006 году, о чем мне неожиданным телефонным звонком сообщил президент фонда Дэниел Соколов. Это сотрудничество стало для меня поворотным. Тогда я обрел свободу, средства и смелость исследовать многие из систем, описанных в этой книге. Оно продолжает вдохновлять меня и сегодня.

Источники

ГЛАВА 1. ТАЙНА ЗВЕЗДЫ

1. Harrigan S. (1988). The nature of the beast. Texas Monthly (July).

2. Kalmijn A. J. (1971). The electric sense of sharks and rays. Journal of Experimental Biology 55 (2): 371–383.

3. Scheich H., Langner G., Tidemann C., Coles R. B., and Guppy A. (1986). Electroreception and electrolocation in platypus. Nature 319 (6052): 401.

4. Van Vleck D. B. (1965). The anatomy of the nasal rays of Condylura cristata. Journal of Mammalogy 46: 248–253.

5. Eimer T. (1871). Die schnautze des maulwurfs als tastwerkzeug. Archiv für mikroskopische Anatomie 7 (1): 181–191.

6. Bullock T. H., Heiligenberg W. (Eds.) (1986). Electroreception. Wiley Series in Neurobiology. New York: Wiley.

ГЛАВА 2. ПАСТЕР БЫЛ ПРАВ

1. Marasco P. D., and Catania K. C. (2007). Response properties of primary afferents supplying Eimer’s organ. Journal of Experimental Biology 210: 765–780.

2. Catania K. C. (2011). The sense of touch in the star-nosed mole: From mechanoreceptors to the brain. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 366: 3016–3025.

3. Catania K. C., and Kaas J. H. (1997). Somatosensory fovea in the star-nosed mole: Behavioral use of the star in relation to innervation patterns and cortical representation. Journal of Comparative Neurology 387: 215–233.

4. Catania K. C. (1995). The structure and innervation of the sensory organs on the snout of the star-nosed mole. Journal of Comparative Neurology 351: 536–548.

5. Woolsey T. A., and Van der Loos H. (1970). The structural organization of layer IV in the somatosensory region (SI) of mouse cerebral cortex: The description of a cortical field composed of discrete cytoarchitectonic units. Brain Research 17 (2): 205–242.

6. Kuffler S. W., Nicholls J. G., and Martin A. R. (1984). From neuron to brain. Sunderland, MA: Sinaur Associates.

7. Catania K. C. (2001). Early development of a somatosensory fovea: A head start in the cortical space race? Nature Neuroscience 4: 353–354.

8. Rapaport D. H., and Stone J. (1984). The area centralis of the retina in the cat and other mammals: Focal point for function and development of the visual system. Neuroscience 11 (2): 289–301.

9. Catania K. C., Northcutt R. G., and Kaas J. H. (1999). The development of a biological novelty: A different way to make appendages as revealed in the snout of the star-nosed mole (Condylura cristata). Journal of Experimental Biology 202: 2719–2726.

10. Gould S. J. (1977). Ontogeny and phylogeny. Cambridge, MA: Harvard University Press.

11. Hamilton W. J. (1931). Habits of the star-nosed mole, Condylura cristata. Journal of Mammalogy 12: 345–355.

12. Stephens D. W., and Krebs J. R. (1986). Foraging theory. Princeton, NJ: Princeton University Press.

13. Catania K. C., and Remple F. E. (2005). Asymptotic prey profitability drives star-nosed moles to the foraging speed limit. Nature 433: 519–522.

14. Catania K. C. (2006). Olfaction: Underwater “sniffing” by semiaquatic mammals. Nature 444: 1024–1025.

15. Ивлев Ю. Ф., Рутовская М. В., Лучкина О. С. (2013). Об использовании обоняния русской выхухолью (Desmana moschata L.) при плавании под водой. Доклады Академии наук 452 (1): 110–114.

ГЛАВА 3. АФЕРА

1. Catania K. C., Leitch D. B., and Gauthier D. (2010). Function of the appendages in tentacled snakes (Erpeton tentaculatus). Journal of Experimental Biology 213: 359–367.

2. Stein B. E., and Meredith M. A. (1993). The merging of the senses. Cambridge, MA: MIT Press.

3. Murphy J. C. (2007). Homalopsid snakes: Evolution in the mud. Melbourne, FL: Kreiger.

4. Korn H., and Faber D. S. (2005). The Mauthner cell half a century later: A neurobiological model for decision-making? Neuron 47: 13–28.

5. Welford A. T. (1980). Reaction times. New York: Academic Press.

6. Preuss T., Osei-Bonsu P. E., Weiss S. A., Wang C., and Faber D. S. (2006). Neural representation of object approach in a decision-making motor circuit. Journal of Neuroscience 26 (13): 3454–3464.

7. Sillar K. T., Picton L. D., and Heitler W. J. (2016). The neuroethology of predation and escape (Chapter 8). Hoboken, NJ: Wiley.