Синицы-зомби, рыбы-космонавты и другие необычные животные

Дорогой менеджер!

Я пишу эти строки в ответ на ваше обвинение в том, что я покинула ваше заведение в субботу вечером, не заплатив за свою еду. Если бы я её действительно съела, я бы заплатила Вам за неё, но, как Вам могут подтвердить несколько свидетелей, я ни единого разу не раскрыла свой ротовой аппарат. Если бы я знала, как пропала моя еда, я бы Вам об этом рассказала. Но я не могу этого сделать.

Пожалуйста, заберите ваш неоплаченный счёт, приложенный к письму, и я надеюсь, что Вы воздержитесь от того, чтобы присылать мне его в дальнейшем.

Искренне ваша,

Миксина

****

Явная претендентка на звание самого уродливого существа на свете, миксина представляет собой одно из немногих в мире доживших до наших дней бесчелюстных позвоночных, не изменившееся с тех пор, кака его предки шныряли по океану от 530 до 300 миллионов лет назад. Исследователи недавно сорвали маску с этих примитивных безглазых «сопливых угрей», которые долгое время считались миролюбивыми падальщиками, и перед нами предстали умелые охотники, вооружённые собственной слизью.

Хотя технически миксина классифицируется как позвоночное (то есть, животное, обладающее позвоночником), она настолько примитивна, что её позвоночник – это всего лишь гибкий тканевый стержень, который называется «нотохорд». Миксина водится по всему миру на глубинах от 50 до 700 метров от поверхности океана и прочёсывает океанское дно в поисках падали и других разлагающихся пищевых отходов. Если миксине сильно повезёт и она наткнётся на большой труп, то она обоснуется прямо внутри него и будет больше поглощать питательные вещества непосредственно через кожу, нежели грызть его своими ротовыми органами

В начале 2011 года исследователи во главе с физиологом Крисом Гловером из Школы Биологических Наук Кентерберийского университета в Новой Зеландии обнаружили это явление, когда наблюдали за тем, что произойдёт, если два типа аминокислот с радиоактивными маркерами поместить на различные участки кожи и жабр миксины. Опубликовав статью в «Proceedings of the Royal Society B», команда исследователей описала, как легко аминокислоты проходили сквозь наружные слои кожи и жабр; это часто отмечалось для беспозвоночных (животных, лишённых позвоночника) вроде медуз, кораллов и морских звёзд, но никогда – для других позвоночных. Так происходит из-за того, что позвоночные должны сами регулировать свою внутреннюю среду, и из-за этого у нас, людей, такая непроницаемая кожа. Но миксина, однако, эволюционировала в таком направлении, что она умеет справляться со значительными изменениями химического состава своей внутренней среды.

Исследователи предположили, что это могло иметь место из-за того, что миксина является переходной стадией между простыми механизмами питания водных беспозвоночных и более специализированными и сложными системами пищеварения водных позвоночных.

Так, поглощая свою пищу через кожу, миксина может демонстрировать комбинацию признаков позвоночных и беспозвоночных; её причудливое пищевое поведение – это напоминание о том, как мало она изменилась по прошествии многих миллионов лет.

Хотя миксины весят лишь 150 граммов, каждая из них может выделить более 20 литров слизи в течение считанных минут. Они покрыты серией слизевыделяющих желёз, которые объединены в два ряда по 90-200 пор, которые тянутся по всей длине их тела. Когда миксине угрожает опасность, она вырабатывает огромное количество муцинов, представляющих собой слизистые гелеобразные выделения, связанные воедино нитями белка и моментально разбухающие при контакте с морской водой. Чтобы избежать удушения собственным облаком слизи, миксина скручивает своё тело простым узлом, и пролезает сквозь него, начисто стирая с себя слизь и удирая от опасности.

Исследователи на протяжении долгого времени принимали точку зрения, согласно которой способность миксины к выделению столь обильного количества слизи имела своей целью защиту от дышащих жабрами хищников, потому что некоторые миксины, содержавшиеся в неволе, случайно блокировали ею свои собственные жабры и задыхались. Используя подводные камеры, установленные у побережья острова Грейт Барриер в Новой Зеландии, команда исследователей под руководством того же Гловера впервые в мире получила видеозапись такого события, имевшего место в дикой природе. В номере журнала «Nature» от середины 2011 года они сообщили, что «слизь, выделяемая миксинами, заполняет рот и жаберную полость напавших на них хищников и представляет собой очень быстрый (< 0,4 сек[унды]) и эффективный защитный механизм. Хищники драматично совершали судорожные движения жаберными дугами, чтобы с помощью движений, похожих на рвоту, вычистить слизь из своей жаберной полости».

Видеозапись показала множество видов, представителей которых остановила слизь миксины – как акул, так и костных рыб. Всякий раз миксина оставалась там же, где и была, невредимая, тогда как хищник уплывал, прочищая жабры. Поскольку исследователи могут основывать свои суждения лишь на том, что они смогли увидеть на видеозаписи, они не были уверены, умерли ли в конце концов эти хищники от удушья из-за слизи, или же выжили, потому что слизь через некоторое время растворяется в воде. Но что исследователи не ожидали увидеть на своей видеозаписи – так это миксину, активно охотящуюся на свою добычу. Представитель одного из видов, миксина тонкотелая (Nemamyxine elongata Richardson) реально преследовала красноватую цеполу в её собственной норе на морском дне и схватила её двойными рядами зубов, которые носят название зубные пластинки.

Когда миксина появилась из норы, цепола уже не могла сопротивляться; исследователи предположили, что она могла быть покрыта солидным слоем слизи. Неплохо для одного из самых примитивных морских позвоночных на Земле.

Паук, поедающий пауков

Palpimanus gibbulus и Palpimanus orientalis

– Что желаете выпить, сэр? Может быть, вас заинтересует что-то из наших специальных предложений на этот вечер?

– Спасибо, но я думаю, что я не отказался бы просто от «паука»[4].

– Нет, я спросил, что «угодно выпить».

– Я знаю. Я сказал, что не откажусь от «паука».

– Но сэр, вы же сами паук.

– Вас это как-то волнует? Не берите в голову, все так сейчас считают. Круто, народ, я не каннибал, я просто заказываю себе пива.

– Пива? Вы не заказывали пиво. Но если вам хочется пива, я могу налить вам пива…

– Налейте мне просто китового эля.

– … чтобы смыть ту каннибальскую еду, которую вы только что заказали. Ненормальный.

****

Они – пауки, от которых другие пауки должны быть в ужасе. Виды Palpimanus gibbulus и Palpimanus orientalis не просто обладают телосложением, позволяющим сражаться с пауками, вдвое превосходящими их по размерам: их способность скрытно выжидать и двигаться быстро, словно ниндзя, является превосходной комбинацией, чтобы превращать охотников в преследуемых.

Эта два вида принадлежат к роду Palpimanus, который объединяет примерно 100 видов скрытных пауков с огромными сильными передними ногами, которые паук держит поднятыми при ходьбе. P. orientalis и P. gibbulus – это единственные пауки рода Palpimanus, которые питаются пауками; они обитают в таких странах Средиземноморья, как Португалия, Испания и Израиль. Если не касаться формы их половых органов, то этот устрашающий дуэт обладает ярко-красным брюшком с крепким панцирем и тёмно-коричневой головогрудью (отдел тела, который объединяет голову и грудные сегменты). Оба вида являются крайне редкими и ведут ночной образ жизни, и потому ответ на вопрос о том, как они охотятся, не был точно известен до февраля 2011 года, когда его нашли исследователи из Чешской Республики. «Десять лет назад я прибыл в Израиль в пустыню Негев… и я обнаружил множество этих необычных пауков. Своими огромными передними ногами они напоминали борцов, – рассказывает ведущий исследователь Стано Пекар, доцент Института Ботаники и Зоологии в Масариковом университете. – Мой коллега сказал мне, что есть предположение, будто они питаются другими пауками. Поэтому я предпринял первые попытки покормить их и [при этом] наблюдал их поведение, которое было очень странным. Я обнаружил, что они отказываются от большей части другой добычи, кроме пауков».

Поймав более 150 особей, исследователи посадили их в коробку с другим видом пауков и наблюдали за тем, что происходит, через объектив высокоскоростной камеры. Когда паук рода Palpimanus распознавал свою добычу, он двигался к ней очень медленно, держа передние ноги поднятыми. Когда до неё оставалось расстояние, равное примерно половине длины тела, он замирал неподвижно, держа ноги наготове для удара. В тот момент, когда добыча решала двигаться, паук Palpimanus делал выпад в её сторону, хватал её тело своими передними ногами и кусал клыковидными хелицерами. Он успевал сделать всё это в течение 0,2 секунды. Как только добыча была побеждена, паук Palpimanus обматывал её шёлком и начинал поедать. В 90 процентах попыток, которые давал им Пекар, два вида пауков Palpimanus смогли успешно победить свою добычу, а в других 10 процентах попыток они были пойманы конкурирующими пауками.

Исследователи повнимательнее рассмотрели ноги пауков рода Palpimanus под электронным микроскопом и обнаружили, что каждый дюйм тела у этих видов работает на подтверждение того факта, что они – великолепные хищники. Каждая нога завершается плотной подушечкой из 1500 волосков под названием «скопула», которая позволяет паукам схватывать добычу, используя ту же самую силу, которая помогает всем видам пауков лазать по стенам. Когда Пекар покрыл подушечки парафиновым воском, уровень охотничьих успехов пауков упал настолько разительно, что вместо в среднем числе 1,4 попытки, необходимых для поимки добычи, им требовалось 5,9 попыток.

В дикой природе эти пауки, питающиеся пауками, лишены выгоды пребывания в замкнутом пространстве один на один со своей добычей, которая зачастую может успешно сбежать от них. По этой причине исследователи полагают, что пауки Palpimanus выбирают в качестве добычи так называемых пауков-засадчиков, которые прячутся в норах и в шёлковых коконах. Если единственный выход внезапно блокирован пауком Palpimanus, паук, живущий в укрытии, мало что может сделать для своего спасения, кроме как нанести смертельный укус. От которого, однако, им будет мало пользы, поскольку и P. orientalis, и P. gibbulus защищены слоем кутикулы, которая вдвое толще той кутикулы, которую носят другие пауки на передней половине своего тела, и впятеро толще – на задней половине.

Несмотря на свою суровую внешность, эти пауки Palpimanus не особенно агрессивны. «Эти пауки действительно очень спокойны, – говорит Пекар. – На протяжении большей части суток они неподвижно сидят под камнем и выходят наружу только ночью. Когда они натыкаются на паутину или на укрытие, они вторгаются туда и стремятся поймать паука. Если паук сумел удрать, они терпеливо ждут… его возвращения».

Это не единственные известные пауки, поедающие пауков. Portia – это род питающихся пауками пауков-скакунов, насчитывающий 17 видов, обитающих в тропических лесах повсеместно в Африке, Австралии, Китае, Малайзии, Непале и на Филиппинах. Пауки рода Portia не имеют толстой брони, массивных передних ног и волосяных подушечек, поэтому они гораздо больше полагаются на стратегии, чем на рельефную мускулатуру. Перед нападением они ждут, пока их добыча не отвлечётся на пищу, или преследуют её скрытно, чтобы замаскировать своё приближение, подёргивают паутину своей добычи, чтобы имитировать пытающуюся освободиться жертву или сигналы ухаживания брачного партнёра.

Пауки Portia в лабораторных экспериментах показали себя интеллектуальными охотниками, необычно хорошо справляясь со множеством задач, требующих решения проблемы. Пауки вида белоусая портия (Portia labiata) были названы одними из самых умных животных в мире за свою необъяснимую способность учиться на предыдущем опыте: они запоминали последовательность и ритм подёргиваний, которые сработали при поимке паука того вида, с которым они сталкивались ранее. Также они невероятно терпеливые планировщики – если они упустили свою добычу, то сидят и ожидают её целыми часами, зная, что она возвратится на определённое место.

Паразит, управляющий сознанием

Лейкохлоридий парадоксальный

(Leucochloridium paradoxum)

– Эй, приятель, давай, пробежимся по магазинам? Ты же любишь чипсы!

– Я же только вчера купил тебе целую пачку! Ладно, хорошо, но не будешь ли ты так любезен сказать мне, когда ты планируешь съехать из моих щупальцев? Я понимаю, что это природа, и что иногда некоторым из нас приходится мириться с наличием паразитов, но я не знаю. Я чувствую себя так, словно схожу с ума, или что-то вроде того, когда ты что-то делаешь у меня в моз…

– Эй, смотри-ка, вон там птичка! Давай, сходим, поздороваемся?

****

Вы бы очень сильно озадачились, если бы решили отыскать живых организмов более гадких, чем гельминты. Эти червеобразные существа, также известные как плоские черви[5], определяются по способности жить внутри своих хозяев и питаться, сохраняя их в живых, отбирая у них питательные вещества и нанося ущерб их пищеварительной системе. Мы, люди (и ещё наши домашние животные), должны беспокоиться из-за гельминтов вроде круглых червей, анкилостом и власоглавов, которые поселяются в нашем кишечнике благодаря загрязнённой воде или почве, а вот улитки и птицы сталкиваются с ужасающей перспективой оказаться лицом к лицу с бело-зелёным и полосатым лейкохлоридием парадоксальным.

Впервые обнаруженный в Германии, лейкохлоридий парадоксальный (Leucochloridium paradoxum) ведёт невероятный образ жизни. Как и в случае с любым другим жизненным циклом, бывает очень сложно решить, с чего начинать разговор о нём, но, если говорить о плоских червях, то кучка фекалий выглядит подходящим началом. Распространённый от северной до центральной Европы, лейкохлоридий парадоксальный откладывает свои яйца в помёт птиц, который быстро поедает вид мелких улиток янтарного цвета под названием Succinea putris[6]. К счастью для лейкохлоридия парадоксального, улитка не может переваривать эти яйца, и потому однажды в пищеварительном тракте улитки из яиц червя выводятся свободноплавающая личинки, которые называются мирацидии.

Не рассчитывая проводить свои дни внутри невзрачной улитки, лейкохлоридий парадоксальный устремляет свой взор на лучший дом – на особняк высокого полёта. Находясь внутри желудка улитки, личинки используют свои крошечные нитевидные образования, называемые ресничками, чтобы переселиться из желудка улитки в её глазные стебельки. Здесь личинки преобразуются в более продвинутую стадию личинок, а затем сотни их объединяются и образуют длинные подвижные трубки, называемые спороцитами. Спороциты не только придают глазным стебелькам улитки красочный внешний вид, но также мешают зрению улитки и притупляют её склонность жить в тенистых местообитаниях, делая её более заметной для окончательного хозяина лейкохлоридия парадоксального.

Как только обжитая паразитом улитка выбирается из темноты, неспособная увидеть, что теперь она подвергается опасности быть замеченной хищниками, свет заставляет спороциты дёргаться и пульсировать, придавая глазным стебелькам вид двух сочных гусениц.

Пролетающая мимо птица замечает инфицированные глазные стебельки и отрывает их от головы улитки, при этом глотая личинок лейкохлоридия. На этой стадии личинки ещё раз преобразуются, на сей раз во взрослых плоских червей, а улитка остаётся умирать или будет инфицирована ещё раз. Взрослые черви будут быстро размножаться внутри пищеварительного тракта птицы, производя сотни яиц, которые окажутся в птичьем помёте. И таким образом отвратительный жизненный цикл лейкохлоридия парадоксального замкнётся.

Я надеюсь, что сейчас вы ничего не кушали.

41

Равноногий рак украл ваш язык?

Цимотоа, языковая мокрица

(Cymothoa exigua)

В 1983 году был открыт новый вид, который в буквальном смысле является вашим худшим ночным кошмаром – конечно, если вы рыба. Это паразитическое ракообразное, известное как «пожирающий языки равноногий рак»[7], принадлежит к группе, включающей мокриц, чьи предки имеют возраст, как минимум, 300 миллионов лет. Существует более 4000 видов равноногих ракообразных, живущих в океанах мира, и их жизнь включает паразитирование на других животных[8], но ни один их вид не доходит до такой крайности, как рак, поедающий языки, чтобы на всю жизнь гарантировать себе легко добываемую пищу.

В 2009 году равноногий рак, поедающий языки, был обнаружен внутри одного из видов крупных рыб, который рыбаки с островов Менкье, что близ о. Джерси, называют «морским дракончиком». Этот похожий на жука паразит длиной 2 сантиметра проникает в рыбу через жабры, прикрепляется к мускулистому основанию языка и высасывает из него кровь, пока тот не иссохнет окончательно. Прицепившись ко внутренней части рта рыбы, ракообразное играет роль заменителя языка, питаясь остатками пищи, которая попадает в её рот. Это единственный известный случай, когда паразитическое животное смогло так эффективно заменить орган хозяина.

Неудивительно, что эти зловещие мелкие нахлебники также склонны к причудливой половой жизни. О половом поведении языквых мокриц мало что известно, потому что они чрезвычайно редки, но учёные полагают, что молодая особь прикрепляется к жабрам рыбы, чтобы начать процесс достижения половой зрелости, и это заставляет её преобразовываться в самца. По мере развития молодой самец равноногого ракообразного, достигая 10 миллиметров в длину, может снова преобразоваться в женскую форму. Если самец не может найти для себя самку, чтобы спариться с ней (это также происходит на жабрах рыбы), он просто сменит пол и спарится с сородичем более доступного пола.

****

Теперь, Морской дракончик, дела могут принять совсем другой оборот – всё зависит от того, насколько хорошо вы обращаетесь со своим новым гостем. Это ваш рачок, и вы можете делать с ним всё, что захотите, но, если хотите услышать мой совет, то вы с большей вероятностью сумете сделать большую часть дел, потому что этот рачок никуда не спешит. Я уверен, что он был бы более чем счастлив отплатить вам за своё содержание в обмен на то, чтобы вы не скакали вокруг него с вытаращенными глазами, как вы сделали в тот раз, когда он съел слишком много из вашего завтрака. Вы помните ту симпатичную самочку морского дракончика, которая вам нравится, но вы всегда оказываетесь слишком робким, чтобы с ней заговорить? Ну, ваш рачок, вероятно, подумает, что она вульгарна, потому что у него очень сложные сексуальные предпочтения, так что вы, ребята, вместе смогли бы проделать старую штуку под названием «почему ты не говоришь мне, что надо сказать тому парню/девушке, который/ая мне нравится, потому что ты так красноречив и/или учтив, а я ужасно глуп и/или застенчив, чтобы ему/ей можнобыло без ума влюбиться в меня, подумав, что я красноречив и/или учтив?». Так будет гораздо проще, чем когда неопытный влюблённый будет сам пытаться это сделать, потому что вашему рачку уже не нужно будет прятаться в пучке водорослей рядом с вами или за книжной полкой и пытаться нашёптывать вам нужные слова с неподходящего расстояния. Какую прекрасную команду вы смогли бы составить!

С другой стороны, вы смогли бы всё время строить из себя плаксивую недотрогу и всякий раз, когда вы с кем-то столкнётесь в коридоре и вас спрашивают, всё ли у вас в порядке, вы могли бы бросить в ответ что-то вроде «Мой язык заменил рачок-паразит. Как вы думаете, каково мне?». У равноногих раков тоже есть чувства, Дракончик, и ты ведь не хочешь, чтобы твои собственные чувства пошли прахом из-за того, что однажды ты окажешься в ксероксной с той дамочкой из бухгалтерии, которая окучивает твоего босса, а твой рачок ляпнет что-нибудь вроде «Эй, есть пара минут взглянуть на важную заметку, которую я только что набросал… в мои штаны?» прямо из твоих жабр.

В любом случае, кому нужны проблемы, верно, Морской дракончик?

Мастер обмана

Клоп-жираф[9]

(Stenolemus bituberus)

– Нет, вы не сможете стать кем-нибудь другим, когда вырастете. Вы ведь не хотите становиться жучком в электрощитке, верно?

****

Если вы собираетесь охотиться на законченных хищников, пауков, то вы должны отдавать себе полный отчёт в том, что делаете. Наряду с постельными клопами и тлями[10] клопы-хищнецы относятся к группе «настоящих клопов» Hemiptera, группе, выделенной на основе устройства их ротового аппарата. В случае клопов-хищнецов это устройство включает игловидный хоботок: удлинённая трубка для питания разделена на два канала – один для впрыскивания специальной слюны с антикоагулянтом, а другой для высасывания крови и разжиженных внутренностей из добычи. Но прежде, чем высосать хоть каплю из того, что называется «добыча», клоп-хищнец должен знать, как её ловить.

В 2011 году исследователи из Университета Маккуори в Сиднее изучали хищническое поведение Stenolemus bituberus, местного вида клопов-хищнецов, известного тем, что он кормится исключительно пауками и яйцами пауков. «Клопы-хищнецы в целом демонстрируют довольно причудливые особенности поведения, и мы вначале предположили, что клопы-хищнецы рода Stenolemus имеют интересные стратегии хищничества, основываясь на полевых наблюдениях за близкородственными видами, – говорит один из членов команды, биолог Энн Вигнолл. Не все виды семейства клопов-хищнецов являются убийцами пауков, или аранеофагами. По словам Вигнолл, такого рода поведение демонстрируют только виды, входящие в род Stenolemus. Их успех объясняется тем фактом, что пауки, плетущие паутину, обладают очень слабым зрением; их главная сенсорная система основана на обнаружении вибраций. Поэтому, если клоп-хищнец решит подкрасться к пауку или выманить его к себе, ему не придётся слишком сильно волноваться о том, обнаружат ли его, и к тому же он может использовать зависимость паука от способности распознавать колебания против него самого. Впервые опубликовав свою статью в «Animal Behaviour», исследователи сообщили, что, если клоп-хищнец решит использовать то, что они назвали «методом преследования», он будет красться к пауку по его собственной паутине, используя неупорядоченные прыжки, в перерывах между ними искусно разрывая и растягивая шёлковые нити, совсем как паук Portia (см. страницу 33). Когда во время этого процесса исследователи направили на паутину электрический вентилятор, воссоздавая действие сильного ветра, выяснилось, что клопы-хищнецы делали шаги в сторону своей добычи чаще и дольше; предположительно, они знали, что их движения маскировались колебаниями, вызванными «ветром». Поэтому может показаться, будто наряду с колебаниями, создаваемыми его незаметными движениями, клоп-хищнец знает, как воспользоваться периодами возмущений в окружающей среде, чтобы создать эффект «дымовой завесы» и скрыть свои следы.

Другое исследование, опубликованное командой исследователей в том же году, выявило вторую технику охоты – приманивание добычи. Приманивая жертву, клоп-хищнец преднамеренно вызывает короткие низкочастотные колебания паутины, чтобы сделать явным своё местонахождение и приманить к себе паука. Исследователи наблюдали, как клоп-хищнец ловко пощипывал шёлковые нити, подражая дёргающимся паническим движениям попавшейся в ловушку добычи, в течение 20 минут, и заставляя паука думать, что он вот-вот поест. Результаты, опубликованные в «Proceedings of the Royal Society B», показали, что реакции пауков на приманивающие действия клопа-хищнеца практически отражали их реакцию на настоящую добычу, попавшую в сеть. Пауки разворачивались, ненадолго замирали и приближались к клопам-хищнецам в 65 процентах случаев, и поворачивались, но не подходили к клопу в оставшихся 35 процентах случаев. Пауки никогда не приближались к клопу-хищнецу с выраженной агрессией, что говорит о том, что они действительно были одурачены. «Клопы-хищнецы … чаще производят низкочастотные нерегулярные вибрации с низкой амплитудой. Это немного напоминает то, как добыча пытается выбраться из паутины, – говорит Вигнолл. – Представьте себе муху, попавшуюся в паутину, когда её тело находится в контакте с шёлком, а в это время лапки [концевая часть ноги] дёргают паутину, тянут её и постукивают по ней. Предполагается, что вибрации, которые производят клопы-хищнецы, имитируют мелкую или уставшую добычу».

Вигнолл добавляет, что, когда клоп-хищнец подползает к пауку достаточно близко, он делает нечто удивительное – начинает мягко постукивать по ноге паука своими антеннами, затем плавно переносит воздействие вдоль брюшка к головогруди («голове»). Отвлекая паука таким образом, клоп-хищнец поднимает над ним свою голову и может нанести ему удар своим острым, словно кинжал, ротовым аппаратом. «Неважно, разыскав паука, или же приманив его к себе, клоп-хищнец всегда постукивает по нему, по крайней мере, несколько раз перед тем, как его заколоть. Такое поведение действительно причудливо, поскольку вы могли бы ожидать, что паук на этой стадии встревожится из-за присутствия клопа-хищнеца, и либо нападёт, либо сбежит, – говорит Вигнолл. – Во время охоты мы можем увидеть, что клоп-хищнец фактически вступает в контакт с телом паука при помощи своих антенн (а иногда паук даже медленно движется в ответ на прикосновение клопа-хищнеца). Мы пока ещё не уверены, какова функция такого поведения, хотя мы работаем над этим вопросом!»

Убийственная улитка-конус

Конус географический

(Conus geographus)

Кто-то в океане ужалил вас, и теперь вы парализованы. Девять часов спустя вы всё ещё настолько сильно выведены из строя, что не можете встать. И это в том случае, если вам очень повезло. Худшая часть этого сценария – не то, что кто-то в океане просто чуть не убил вас, а то, что этот самый «кто-то», едва не убивший вас, оказался улиткой. Вне всяких сомнений, это одна из самых опасных улиток в мире, но она по-прежнему остаётся всего лишь улиткой, и именно поэтому ваши друзья смеются над вами.

Вооружённый коктейлем из самых сильных на Земле нейротоксинов, чрезвычайно редкий географический конус живёт припеваючи в океане, полном вооружённых рыб, скатов и угрей, и убил, по сообщениям, около 30 человек на протяжении письменно зафиксированной истории. Противоядия не существует, и, если вас укусили, у вас есть 30-процентный шанс умереть. Всё это может выглядеть так, будто скромная улитка получила непомерно сильное оружие, но, если вы двигаетесь, как улитка, вам нужно нечто особое, чтобы добывать себе пищу.

В 1932 году британский хирург, патолог, бактериолог и эксперт по тропическим моллюскам Льюис Хермитт сообщил, что его пациент был укушен географическим конусом на Сейшельских островах, где в то время у него была практика. Это был первый случай такого рода, произошедший в Индийском океане. Анатомируя улитку, Хермитт обнаружил зуб радулы – полое и похожее на гарпун образование – на конце её вытягивающегося хоботка, отрастающего от головы трубчатого придатка, который вытягивается в несколько раз больше, чем длина самой улитки. Более внимательное изучение позволило Хермитту обнаружить, что у улитки имеется свёрнутый ядовитый проток, проводящий яд к зубу радулы, чтобы впрыскивать его ничего не подозревающей рыбе. Исследователи предположили, что для того, чтобы подобраться к своей добыче достаточно близко и нанести ей укол, географические конусы выпускают в окружающую воду парализующие химические вещества, а затем глотают её целиком, используя специализированные складчатые и растяжимые ткани. Хищник прячется в укрытии, добычу поражает ядовитый гарпун, а затем её можно заглатывать. Эта техника настолько эффективна, что с её помощью можно побеждать добычу, достаточно крупную для того, чтобы поддерживать жизнь географического конуса на протяжении нескольких дней.

Из 700 видов улиток-конусов географический конус является самым смертоносным. Яд, используемый улитками-конусами состоит из активных компонентов, называемых конопептидами – сложных веществ, состоящих из 12-30 аминокислот, связанных в цепочки. По данным филиппино-американского химика Балдомеро Оливеры, который изучал яд улиток-конусов на протяжении более чем трёх десятилетий, у каждого вида существует примерно 100-200 различных конопептидов. Это означает, что состав яда отличается у разных видов, и даже у разных особей одного и того же вида. Оливера говорит, что порция яда географического конуса равнозначна тому, что вы съели кусок плохо приготовленного японского иглобрюха и при этом были укушены коброй.

Оливера начал свои исследования, вводя яд географического конуса в животы мышей. Каждый раз они немедленно оказывались парализованными. Но в своей исходной форме яд географического конуса не вёл себя как-то иначе по сравнению с другими известными токсинами, и потому Оливера потерял к нему интерес. Далее в 1975 году 19-летнему студенту выпускного курса из Университета Юты, которого звали Крэйг Кларк, пришла в голову идея – взять из яда отдельные конопептиды и ввести их непосредственно в центральную нервную систему мышей. Результаты были ошеломляющие, говорит Оливера. Мыши демонстрировали совершенно различные симптомы в зависимости от того, какой конопептид Оливера и Кларк вводили им, в том числе дрожь, сон, почёсывание, вялость или конвульсии. Один из пептидов даже вызывал различные реакции в зависимости от возраста мыши, получающей яд. Например, новорожденная мышь немедленно засыпала, тогда как взрослая мышь впадала в состояние неконтролируемого безумия. Эти причудливые эффекты воздействия конопептидов привели Оливеру к мысли, что, возможно, у них есть некоторое фармацевтическое значение.

Оливера обнаружил, что работа каждого конопептида нацелена на разные типы молекул жертвы. Он выяснил, что подавляющее большинство молекул, являющихся их мишенями, принадлежало к тем типам, которые контролируют перемещение кальция, натрия и калия в клетку и из клетки. Если перекрыть эти каналы, что и делает данный яд, то сигналы, проходящие между мозгом и мускулами, не могут быть доставлены по адресу, что ведёт к шоку и параличу. Возможность воздействия на определённые типы молекул сделала токсины улитки-конуса, или «конотоксины», идеальными для медицинских исследований, потому что способность к блокированию кальциевых каналов по всему телу может помочь пациентам с высоким кровяным давлением. Но что сделало конотоксины идеальными для этого применения, так это тот факт, что они, похоже, блокируют только кальциевые каналы в нервных клетках, но не в сердце или в других тканях, и потому побочные эффекты такого лечения ограничены.

Начиная с работы Оливеры фармацевтические компании используют конотоксины при лечении множества расстройств, таких, как эпилепсия, сердечно-сосудистые болезни, нервные расстройства и боль. В середине 2010 года команда австралийских исследователей сообщила, что яд морской улитки конус королевы Виктории (Conus victoriae), вида, обитающего в водах Западной Австралии и Северной Территории, обладает потенциалом болеутоляющего средства. На основе проведённого анализа конотоксина конуса королевы Виктории команда во главе с химиком Дэвидом Крэйком из Квинслендского университета синтезировала имитацию конотоксина, добавила несколько дополнительных аминокислот и изготовила болеутоляющую пилюлю, которая во много раз мощнее морфия. Команда надеется, что в будущем это болеутоляющее средство произведёт настоящую революцию в борьбе учёных с хроническими и острыми болями.

****

Настоящий герой для маленьких садовых улиток по всему миру. Прямо сейчас переписывается множество улиточьих волшебных сказок, потому что, наконец, появилась улитка, которая может сделать нечто большее, чем просто ползать со скоростью, которая стала притчей во языцех.

Так, если улитка-Рапунцель традиционно проводила всю свою жизнь в башне, читая, глядя телевизор и готовя песто[11], новая Рапунцель оказывается спасённой прекрасным географическим конусом, который просовывает свой зуб радулы в её окно, словно якорь-кошку.

Если улитка-Гретель традиционно запихивает улитку-ведьму в печь, чтобы спасти себя и улитку-Гензеля, новые Гензель и Гретель используют свои зубы радулы, чтобы загнать испуганную улитку-ведьму внутрь её пряничного особняка с теннисным кортом и бассейном олимпийских размеров.

Новая Белоснежка скажет примерно так: «И вы называете это ядом? Дайте-ка, милая мачеха, я немного расскажу вам о ядах»; новая Златовласка скажет: «Всё было очень вкусно. Ещё три миски, косолапые рабы!»; а новые три поросёнка скажут: «Это правда, Волк? Ты хочешь попробовать съесть нас? Ты пришёл на собственные похороны, чувак».

Тайна пилы рыбы-пилы

Рыба-пила

(Семейство Pristidae)

Глядя на рыбу-пилу с её длинным, окаймлённым зубами рылом, трудно поверить, что использование такого бросающегося в глаза выроста очень долго оставалось загадкой. Но поимка одного из этих животных, находящихся на грани исчезновения, прямо в процессе использования этого органа, была почти невозможным делом, поэтому учёные условились считать, что рыба-пила, как и все прочие челюстноротые морские позвоночные с удлинённым рострумом, или «клювом», строго подпадает под правило: эта структура используется или для распознания, или для манипуляции добычей. Или одно, или другое, сказали учёные; обеих функций одновременно у него просто не может быть, и у них есть многочисленные примеры такого рода, наблюдаемые у других морских животных и подкрепляющие это утверждение. Примитивный веслонос с печально глядящими глазками использует свой вытянутый лопатообразный рострум, чтобы улавливать электрические сигналы, которые выдают местоположение его добычи, тогда как представители группы мечерылых рыб, включающей меч-рыбу, парусника и марлина, вместо этого используют свои тонкие копьевидные рыла, чтобы физически поразить добычу. А осетры, которые отрастили относительно скромный по размерам, но зато электрочувствительный рострум, используют его, чтобы прочёсывать морское дно и засасывать ртом любую добычу, расположение которой они засекли.

Термин «рыба-пила» объединяет семь видов скатов, которые живут в морских, эстуарных или пресноводных местообитаниях, и четыре из них являются туземными рыбами австралийских вод. Их тела похожи на акульи, и в типичном случае они вырастают до приблизительно 7-метровой длины. Вдоль каждой стороны рострума рыбы-пилы торчат сидящие в многочисленных гнёздах зубовидные отростки, называемые ростральными зубами, и это придаёт животному уникальную и устрашающую внешность, которая выделяет его среди прочих хрящевых рыб, известных как скаты. Хотя она не считается опасной для людей, существуют анекдотические свидетельства использования рыбой-пилой своей пилы в качестве орудия защиты – австралиец, распиленный напополам одной из них, и дюгони, которые подплыли слишком близко и были атакованы в индийских водах.

Как ни странно, но до недавнего времени, лишь у одного вида, гребенчатого пилорыла (Pristis pectinata), наблюдалось использование пилы для активной охоты на добычу, и это было в контролируемых условиях более 50 лет назад. Из-за того, что рыба-пила очень редкая и торговля ими ограничена исключительно природоохранными целями, на протяжении многих лет никто не изучал функцию пилы должным образом. Это положение дел сохранялось до тех пор, пока специалист по биологии позвоночных Барбара Вуэрингер из Квинслендского университет не опубликовала в 2010 году свою работу на соискание учёной степени доктора философии, и с того момента мы стали в какой-то степени понимать, как работает пила помимо её пользы для разгребания субстрата на морском дне.

Изучив четыре вида рыбы-пилы из северной Австралии, Вуэрингер обнаружила, что пила рыбы-пилы снабжена тысячами сенсорных органов, называемых ампуллярными порами, которые могут обнаружить самые слабые электрические поля, создаваемые движущимися живыми организмами. Ампуллярные поры оказались расположены несколько плотнее на верхней стороне пилы, и это заставляет предположить, что рыба-пила способна обнаруживать добычу даже в воде с плохой видимостью, полностью используя трёхмерное пространство над собой. Ею можно обследовать значительную площадь грунта, особенно если вы – зелёный пилорыл (Pristis zijsron), у которого пила может отрастать до 1,6-метровой длины. Результат первичных исследований, которые провела Вуэрингер, означал, что рыба-пила принадлежит к той группе челюстноротых рыб, которые используют свой рострум для обнаружения добычи, потому что на этой стадии не было существенных свидетельств в пользу охоты. И поэтому, так же, как и загадочная миксина, говорит Вуэрингер, рыба-пила получила репутацию «медлительного донного обитателя».

Всё изменилось, когда Вуэрингер получила возможность изучить молодую особь дикого мелкозубого пилорыла (Pristis microdon), которая была случайно поймана рыболовной компанией и которую перевозили в аквариум. Скрытые камеры были установлены во временной ёмкости, где находилась рыба-пила, чтобы можно было наблюдать, что она станет делать, когда её будут кормить кусками тунца и кефали. Когда куски рыбы опускались на дно резервуара, рыба-пила использовала пилу, чтобы придавить их и съесть, и Вуэрингер предположила, что в дикой природе этот способ использования пилы будет особенно полезен для того, чтобы развернуть колючую рыбу в безопасное для поедания положение. Когда куски рыбы в резервуаре плавали в толще воды, рыба-пила наносила им удары направо и налево, совершая по несколько взмахов в секунду и накалывая их на свои ростральные зубы.

Чтобы подтвердить, что этот вид умеет не только манипулировать своей добычей, но также обнаруживать её, используя свою пилу, Вуэрингер разместила электрические диполи – устройства, которые имитируют электрические сигналы, окружающие движущуюся добычу – в воде и на дне резервуара. Подобно тому, как различные движения кусков рыбы, или «добычи», побуждали различные типы агрессивного ответа со стороны рыбы-пилы, различные источники электрических полей также вызывали различные ответы со стороны обнаружившей их рыбы-пилы.

«Диполи, расположенные на субстрате, вызывали главным образом ответ в виде кусания и иногда в виде «покачивания головой» (небольшие боковые движения головы), – сообщает Вуэрингер в номере «Current Biology» от 2012 года. – Диполи, взвешенные в толще воды, вызывали поведенческие реакции, связанные с перемещением, «пилу в воде» и «покачивание головой», но укус – никогда».

В качестве одного из элементов своего исследования Вуэрингер сравнила способности молодой рыбы-пилы со способностями акулохвостого ската (Glaucostegus typus) и восточного рохлевого ската (Aptychotrema rostrata), пары австралийских видов скатов с широким треугольным рылом, которое придаёт их телам странную форму наконечника стрелы. В полную противоположность ловким и точным движениям рыбы-пилы, скаты-рохли были в замешательстве. Вуэрингер сообщает, что «[они] неоднократно врезались в диполи, подвешенные в толще воды, и нескоординированно плавали вокруг них по спирали».

Хотя сейчас рыбы-пилы определены как единственные челюстноротые рыбы, для которых известно использование рострума и для обнаружения, и для манипуляции добычей, тот придаток, который даёт им все эти способности, привёл также к катастрофическому падению их численности по всему миру. Их пила обладает как раз той самой формой, которая позволяет случайно запутываться в рыболовных снастях, особенно если они почувствовали внутри них пойманную рыбу, но Вуэрингер надеется, что исследования вроде того, какое осуществила она, приведут к появлению лучших методов охраны рыб-пил в будущем.

****

В комнате воцарилась полная тишина. Мисс Скарлетт поправляла свои прекрасно завитые волосы, накручивая рыжевато-золотистый локон на дрожащий палец, ноготь которого был покрашен карминово-красным лаком. Профессор Плам тревожно постукивал по остановившимся карманным часам, бормоча себе под нос: «Проклятая штуковина, никогда работала, как следует». Госпожа Пикок бросила на него пронзительный взгляд с другого конца обеденного стола.

Дверь кабинета внезапно распахнулась и внутрь ввалился полковник Мастард, выдёргивая курительную трубку из нагрудного кармана своего жёлтого твидового костюма, сшитого на заказ. За ним следовал растрёпанный детектив, раздетый до рубашки и подтяжек; его брови блестели от пота.

– Хорошо, госпожа Уайт, ваша очередь.

58

Госпожа Уайт справлялась не очень хорошо. Условия на кухне особняка вредили её здоровью, а напряжённость ситуации тоже не помогала. Она сжимала в кармане передника брошь своей матери, чтобы чувствовать себя комфортнее, с тех пор, как приняла участие в расследовании. Детектив закрыл за ней дверь и сказал, чтобы она села.

– Смотрите, госпожа Уайт, я собираюсь всё сделать быстро, – сказал детектив, держась над ней со знанием дела. – Я отбросил все возможные сценарии, кроме одного.

– И кто же это мог быть, детектив? – спросила госпожа Уайт, сняв сбившуюся шляпку.

– С револьвером в консерватории были вы, госпожа Уайт.

Детектив торжествующе захлопнул свою записную книжку.

– Что? Я? Да никогда в жизни!

– Оставьте это, госпожа Уайт, просто невозможно, чтобы это мог быть кто-либо ещё.