Александр Никонов «Апгрейд обезьяны. Большая история маленькой сингулярности

10

Животные бывают не только домашние или вкусные - они бывают удивительные, захватывающие и даже шокирующие. Приготовься узнать о мире животных то, что не рассказывает ни один учебник биологии! (Или рассказывал, но ты прогулял эти уроки.)

Объем глазниц у сов почти целиком занят глазным яблоком, отчего они не могут вращать глазами и видят только то, что перед ними. А вот голову они поворачивают аж на 360 градусов!

Единственное животное на планете, у которого на языке два ряда зубов, - водяные черви миксины. Эти сердцееды с вульгарной красотой вырастают до 70 сантиметров и выедают внут-ренности у рыб (да, и сердце в том числе).

У хищников (например, у твоего мирно дремлющего на клавиатуре кота) глаза расположены спереди, чтобы вовремя увидеть добычу. А у травоядных глаза по бокам, чтобы вовремя увидеть приближающегося хищника и успеть ужаснуться.

У осьминога прямоугольный зрачок, что дает обзор на все 340 градусов. У человека, кстати, всего 190 градусов.

У панд нет специального места для сна - ни кровати, ни гнезда. Поэтому они засыпают там, где оказались в момент усталости. И если сон сморил их в тот момент, когда они залезли на дерево, ну что ж, так тому и быть.

Дельфин не просто спит с одним открытым глазом - он спит с одним работающим "дежурным" полушарием мозга! Пока дельфин видит сны про то, как во время выступления в дельфинарии обнаружил, что на нем нет штанов, "дежурное" полушарие следит, чтобы дельфин вовремя сделал вдох и не захлебнулся.

Альбатрос может спать прямо во время полета. Действует птица по тому же принципу, что и дельфин: в полете у альбатроса отдыхает одна половина мозга, а вторая следит, чтобы он удерживался в воздухе и не залетел в турбину самолета.

Каланы (морские выдры) держат друг друга за лапки, когда спят, чтобы их не отнесло неизвестно куда течением.

Швейцарский закон запрещает держать дома одну морскую свинку. Только пару, потому что свинка - животное социальное. А в случае смерти одной особи швейцарец должен срочно купить ей друга. Так швейцарцы и попадают в вечное рабство к морским свинкам.



В Финляндии под колесами автомобилей ежегодно погибало до 4000 оленей. Это в прошлом. Находчивые лесники придумали опрыскивать рога оленей светоотражающей жидкостью.

В штате Нью-Мексико мышь сожгла дом. Не то чтобы она сделала это по своей воле. Просто владелец дома бросил ее в печь, и мыши ничего не оставалось, как выскочить из огня и разнести пламя по всей хибаре. И поделом! Нечего обижать беззащитных.

В начале XX века германские власти запретили датчанам Северной Фрисландии вывешивать датский флаг. "Ах так!" - воскликнули датчане (на немецком) и вывели породу свиней, подозрительно похожих на флаг. А чтобы подозрение превратилось в уверенность, назвали породу "датская протестная свинья".

Когда несчастный случай отнял ноги у Джеймса Уайда, сигнальщика железнодорожных путей из южноафриканского города Эйтенхахе, он решил, что работу у него никто не отнимет. Джеймс, которому пришлось сесть в инвалидное кресло, завел медвежьего павиана Джека и обучил его по команде менять стрелки. Джек проработал под началом Джеймса девять лет, не совершив ни одной ошибки.

Из всего великолепия млекопитающих, представленных на Земле, лишь люди и дельфины занимаются сексом не только ради размножения, но и ради удовольствия. Рассказывает ли самка дельфина самцу о том, как у нее прошел день, ученые все еще не выяснили.

Вообще у птиц нет пениса (да-да, даже у самцов!). Они размножаются так: самец плотно прижимает свою клоаку к клоаке самки и впрыскивает в нее порцию спермы. Исключение - аргентинская савка.

Самцы каланов очень красиво ухаживают, но прямо перед спариванием до крови прокусывают самке нос. Поэтому самку каланов, имевшую неосторожность недавно связаться с самцом, легко узнать по кровоточащему носу.

Детеныш жирафа уже в первые секунды после рождения понимает, что жизнь штука непростая. Родившись, жирафчонок тут же падает с двухметровой высоты, потому что жирафихи самоотверженно рожают стоя.



Во время брачного периода, который длится несколько дней, львы спариваются до 40 раз в сутки.



Касатка, хоть и родственник дельфина, может хладнокровно расправиться с акулой, придушив ее!

Станиславский никогда не крикнул бы "Не верю!" опоссуму, что притворился мертвым. Когда опоссум пугается, он ложится на бок, закрывает глаза, из носа у него течет кровь, и вообще он виртуозно играет мертвяка. А когда опасность, сфотографировав его с бутылкой, уходит, опоссум волшебным образом оживает. В английском даже есть выражение playing possum - "прикинуться никаким".

Ленивец предпочитает без дела на землю не спускаться: там много неприятных зверей, которые так и норовят его съесть. Но раз в две недели он все-таки вальяжно сползает по стволу, чтобы, чего уж там, покакать. Почему не сделать это на дереве? Биологи не понимают.



Койоты и американские барсуки - большие любители вместе поохотиться. Их цель - нажористые луговые собачки, которые, издали завидев смертоносную парочку, забиваются в норы. Барсук забивается следом и выгоняет собачку прямо на койота. Собачке конец.

Почему глаза у нас расположены не по бокам головы, а смотрят вперед? Отчасти это связано с необходимостью воспринимать трехмерные изображения, но корреспондент BBC Future обнаружил и другие причины.

Вы когда-нибудь обращали внимание, что большинство животных в зоопарке можно отнести к одной из двух групп? У одних глаза находятся по бокам головы (это куры, коровы, лошади, зебры), а у других они посажены ближе и расположены спереди (в эту группу входят обезьяны, тигры, совы и волки). Сами посетители зоопарка — люди — очевидно, относятся ко второй группе. С чем же связано это различие?

Расположение глаз — это всегда некий компромисс. Когда глаза находятся спереди, каждый из них посылает в мозг изображение со своего угла зрения, и за счет наложения этих изображений друг на друга человек воспринимает глубину. Животные, глаза у которых расположены по бокам, не способны видеть третье измерение, зато обзор у них гораздо шире.

Вероятно, расположение глаз формировалось у разных животных по-разному. К примеру, у некоторых черепах глаза находятся по бокам, но мозг обрабатывает зрительную информацию так, как если бы глаза у них смотрели вперед, — возможно, это связано с тем, что когда черепахи втягивают голову под панцирь, их глаза воспринимают свет только спереди, как будто они расположены в передней части головы. Но почему у нашей ветви эволюционного древа — у приматов — глаза оказались спереди? Тому есть множество объяснений.

В 1922 году британский офтальмолог Эдвард Тричер Коллинз писал о том, что ранним приматам требовалось такое зрение, которое «позволяло бы им раскачиваться и точно перепрыгивать с ветки на ветку… хватать пищу руками и подносить ее ко рту». Поэтому, решил ученый, в процессе эволюции у них развилась способность оценивать расстояние.

В последующие десятилетия гипотеза Коллинза неоднократно пересматривалась и уточнялась, но суть ее в течение долгого времени оставалась неизменной: в процессе эволюции глаза у наших предков переместились вперед, чтобы точно оценивать дистанцию при перепрыгивании с дерева на дерево. Цена ошибки при определении расстояния между деревьями действительно была немалой. «Расплатой за просчет было падение с высоты в несколько метров на землю, кишащую плотоядными зверями», — написал в 1991 году специалист по визуальной психотерапии Кристофер Тайлер.

Слабое место гипотезы Коллинза состоит в том, что у многих животных, которые селятся на деревьях, — например, у белок, — глаза расположены по бокам. Поэтому в 2005 году американский биолог и антрополог Мэтт Картмилл предложил другую гипотезу, исходя из особенностей зрения хищников, способных очень хорошо оценивать расстояние. По мнению Картмилла, это позволяет им выслеживать и ловить добычу, будь то леопард, крадущийся за газелью, ястреб, цепляющий когтями зайца, или один из приматов, хватающий с ветки какое-нибудь насекомое.

Ученый счел это объяснение весьма изящным, поскольку оно позволяло понять и другие эволюционные изменения, характерные для приматов. К примеру, ранние приматы в охоте полагались на зрение, а не на обоняние. Картмилл решил, что ухудшение обоняния было побочным эффектом сближения глаз: просто для носа и для нервов, связывающих его с мозгом, осталось не так много места — все пространство было занято глазами.

Американский нейробиолог Джон Оллман подхватил гипотезу Картмилла и доработал ее на основе сведений о ночных хищниках — ведь не у всех хищных животных глаза расположены спереди. У кошек, приматов и сов они действительно находятся в передней части головы, а у мангустов, тупай и мухоловок — по бокам. Вклад Оллмана в развитие этой гипотезы состоит в предположении о том, что такое зрение необходимо тем, кто охотится ночью, — например, кошкам и совам, — потому что впереди глаза воспринимают свет лучше, чем по бокам. Ранние приматы как раз охотились по ночам и, возможно, именно благодаря этому пристрастию к ночной охоте у всех их потомков, в том числе у людей, глаза расположены спереди.

У американского нейробиолога-теоретика Марка Чангизи возникло еще одно объяснение. В 2008 году он опубликовал в «Журнале теоретической биологии» (США) статью о «рентгеновском зрении», предположив, что расположенные впереди глаза позволяли нашим предкам, жившим в лесу, видеть сквозь плотную листву и тесное переплетение веток.

Громкое название «рентгеновское зрение» происходит от любопытного явления, описанного Чангизи: «Если держать палец перед глазами в вертикальном положении, фиксируя взгляд на каком-нибудь предмете, расположенном позади пальца, в мозг поступят два изображения пальца, и оба они будут прозрачными». Таким образом, получается, что человек может «видеть сквозь» палец, как с помощью рентгеновских лучей.

Нагромождение деревьев в лесу мешает видеть только крупным животным, таким как приматы. Более мелкие, например, белки, не испытывают таких затруднений, поскольку их небольшая голова может легко протиснуться между ветвями и листьями. Крупным животным, которые живут не в лесу, тоже вполне достаточно глаз, которые расположены по сторонам.

Таким образом, причина того, что глаза у нас находятся спереди, еще не установлена. У каждой гипотезы есть свои сильные и слабые стороны. Но независимо от того, зачем нам потребовалось такое зрение — чтобы прыгать с ветки на ветку, ловить вкусных жучков или видеть сквозь листву — очевидно, что такое расположение глаз связано с жизнью среди деревьев.

Рис. 1. Разные формы зрачков животных" border="0">

У наземных хищников, нападающих из засады, чаще всего встречается вертикальная щель зрачка, а у их жертв, травоядных животных, щель зрачка чаще ориентирована горизонтально. Ученые объясняют эту закономерность различными целями животных двух групп. Вертикальный зрачок позволяет хищникам резче видеть вертикально ориентированные объекты, такие, как их жертвы, а травоядным животным, наоборот, нужно обозревать широкие горизонты, чтобы вовремя заметить хищника, поэтому их зрачки часто приспособлены к тому, чтобы резче видеть горизонтальные линии.

Зрачок регулирует количество света, падающее на сетчатку. Помимо круглых зрачков, просвет которых определяется круговой мышцей - сфинктером зрачка , в природе часто встречаются щелевидные зрачки, снабженные дополнительной парой мышц. Диапазон просвета щелевидного зрачка шире, чем у круглого: площадь вертикального зрачка кошки может меняться в 135 раз, а круглого зрачка человека - только в 15. Поэтому щелевидные зрачки полезны для животных, которые активны и днем, и ночью, в широком диапазоне освещенности. Ведь днем, когда светло, зрачок не должен пропускать слишком много света, а ночью он, наоборот, должен быть как можно шире, чтобы на сетчатку попадало побольше из и так небольшого количества фотонов.

Но щель зрачка может быть ориентирована по-разному - вертикально или горизонтально. Ученые из Калифорнийского и Даремского университетов недавно предположили, что ориентация зрачка не случайна и зависит от образа жизни животного и объектов в зрительном поле, которые для него особенно важны. Они сопоставили данные о форме зрачков 214 наземных видов животных с их образом жизни (рис. 1). Оказалось, что у травоядных животных зрачки в основном ориентированы горизонтально, у активных хищников чаще всего встречается круглая форма зрачка, а у хищников, поджидающих жертв в засаде, чаще всего зрачки ориентированы вертикально. Форма зрачка зависела и от периода суточной активности: у ночных животных зрачки чаще были щелевидными, чем круглыми. Найденным закономерностям соответствовали очень строгие уровни значимости, так что оставалось понять, какими причинами объясняется различие форм зрачков у животных разных групп.

Когда глаз или камера фокусируется на какой-то точке, остальная часть картинки становится размытой. Диаметр размытого круга вокруг определенной точки зрительного поля зависит от разницы расстояний до нее и до точки, на которой сфокусирован глаз, а также от диаметра зрачка. Если зрачок не круглый, глубина резко видимого пространства будет отличаться для разных направлений. Например, животное с вертикальным зрачком будет достаточно резко видеть не только вертикальную линию, на которой оно сфокусировалось, но и вертикальные линии, расположенные чуть дальше или ближе фокусного расстояния. А вот к горизонтальным контурам такой зрачок приспособлен хуже, и горизонтальные линии, на которых животное непосредственно не сфокусировалось, будут сильно размыты (рис. 2). У животных с горизонтально ориентированными щелевидными зрачками картина противоположная: они резко видят горизонтальные контуры, а к восприятию вертикальных объектов приспособлены не так хорошо.

Выгода от определенной формы зрачка зависит и от высоты, на которой располагаются глаза животного. Это легко понять, рассматривая фотографии, сделанные с разного расстояния от объекта съемки: чем ближе к поверхности находится камера, тем выше градиент размытости того, что не находится в фокусе (рис. 3). Поэтому если сравнивать, к примеру, кошку и человека, то кошке намного важнее корректировать размытость изображения, потому что она находится «ближе к земле», чем человек. Из этих соображений ученые предположили, что у животных меньшего роста щелевидные зрачки встречаются чаще, и это предположение подтвердилось, когда исследователи проанализировали данные о размерах животных из своей выборки. Интересно, что у птиц зрачки почти всегда круглые, за единственным исключением - у водорезов вертикальные щелевидные зрачки. Такое исключение подходит под теоретические выкладки исследователей, потому что по образу жизни водорез напоминает наземного хищника маленького роста. Эта птица летает очень низко у поверхности воды, охотясь на рыбу, так что все соображения о расплывчатости изображения, на которое смотрят с близкого расстояния, верны и для водореза.

Почему глаза хищников, нападающих из засады, лучше приспособлены, чтобы видеть вертикальные линии, а глаза их травоядных жертв, наоборот, настроены на горизонтальные контуры? Можно только предположить, что хищникам важнее видеть жертву (которая скорее похожа на вертикально ориентированный объект), а жертве, наоборот, нужно обозревать широкие горизонты, которые должны быть ей четко видны, чтобы вовремя заметить угрозу. Кроме того, жертве нужно определять направление, куда бежать, а хищнику нужно только гнаться за жертвой, и окружающие просторы его при этом не очень интересуют.

Разные формы зрачка по нескольку раз независимо друг от друга возникали в ходе эволюции. Получается, что определенная форма зрачка у животных с разным образом жизни - это пример конвергентной эволюции, когда полезный для жизни признак параллельно развивается у организмов, не относящихся к близким группам.

Взглянув на морду млекопитающего, можно сделать вывод о его рационе и о том, представляет ли опасность для вас лично. Все дело в расположении глаз. У хищника они находятся впереди, что позволяет выслеживать жертву и правильно оценивать расстояние до нее, чтобы в решающий момент совершить прыжок и поймать зазевавшуюся добычу.

В свою очередь, также в ходе эволюции модифицировали свой орган зрения. Их глаза расположены по бокам, что обеспечивает обзор территории. Находясь на открытом участке – лугу или саванне и пощипывая траву, травоядные млекопитающие своими удивительными глазами обеспечивают себе наибольшую безопасность.

Исключением из этого правила являются приматы, глаза которых находятся спереди. При этом животные не являются хищниками.

А вот цветное зрение не зависит от того, хищником или травоядным является исследуемый объект. Чаще всего оно возникает , живущих или некогда живших на . Такая особенность возникла для того, чтобы животным было удобнее находить среди плоды и отличать спелые фрукты от неспелых.

Строение зубов

У подавляющего большинства хищников и травоядных различаются зубы. Зубы плотоядных животных подразделяются на короткие резцы, ярко выраженные острые клыки, позволяющие рвать добычу, а также заостренные коренные зубы.

Травоядные не нуждаются в подобных приспособлениях. Резцы у них более крупные, клыки, небольшие и притупленные, коренные – крупные с плоской поверхностью, что позволяет ими пережевывать большие объемы . Хотя в некоторых случаях травоядные могут похвастаться большими клыками, которые они используют для самообороны.

Капибара – крупный грызун, питающийся исключительно растительной пищей, однако его клыкам может позавидовать даже лев.

Строение конечностей

Не нужно проводить сравнительный анализ многих признаков, чтобы понять, перед вами зверь или травоядный. Порой бывает достаточно взглянуть на его ноги. У многих растительноядных млекопитающих ноги приспособлены для длительной ходьбы и стояния при поиске травы или листьев и их последующего поедания. Конечности таких животных, как и ноги человека, прямые.

У хищников же ноги в спокойном состоянии обладают изломами в районе коленных и голеностопных суставов, что позволяет им бесшумно передвигаться и эффективнее совершать броски на жертву.

Зрение само по себе одно из важнейших чувств любого живого организма, у которого оно присутствует и функционирует. Для большинства животных — это очень важное чувство, помогающее им увидеть опасность, схватить добычу либо найти убежище. Наверное Вы знаете о том, что расположение глаз часто позволяет определить травоядное это животное или хищное. У травоядных глаза обычно расположены по бокам, а у хищников — на передней части морды. Но, недавно учёные заметили совсем другую закономерность, связанную с этим органом чувств.

Команда исследователей из Калифорнийского университета (США) и Даремского университета (Великобритания), проведя сравнение 214 видов наземных животных, сделали вывод, что образ жизни того или иного животного напрямую связано с формой его зрачков. Вот такую связь объясняет данное новое исследование.

Вертикальные или горизонтальные?

У животных, которые ведут дневной или ночной образ жизни и охотятся из засады, имеются вертикально расположенные зрачки. А у растительноядных копытных животных зрачки расположены горизонтально, но не у всех.

Зачем травоядным горизонтальный зрачок?

Учёные выяснили какие преимущества это даёт животным, на примере глаз овцы, использовав компьютерное моделирование. Они выяснили, что горизонтальный зрачок улавливает больше света боковыми частями глаза, а меньше верхней и нижней частями. Вот откуда у овец быстрая реакция на появление хищника где-то с одного из боков. Также исследователи зарегистрировали ещё один любопытный факт. Когда овца наклоняла голову к земле, её горизонтальные зрачки повернулись на 50 градусов и теперь овца лучше и дальше видит, что происходит вокруг. Это преимущество есть и у других пасущихся животных, типа антилоп и лошадей.

Вертикальные зрачки у хищников

После моделирования типичного вертикального зрачка хищника, учёные сделали вывод, что такое устройство глаза помогает животному в засаде лучше оценить расстояние до жертвы, фокусируясь конкретно на цели, не замечая посторонних предметов вокруг. Что характерно, крупные хищные животные, такие как тигры и львы, обладают круглым зрачком, прямо как у человека. Учёные обосновывают это тем, что у подобных хищников высокий рост, позволяющий им получать достаточно зрительной информации и без вертикального зрачка.

Исключения из правил!

Во всех этих тезисах слишком много исключений, но это пока. Эти исключения, к сожалению, не укладываются в данную замечательную гипотезу. Вот, к примеру, шиншилла травоядный грызун обладает вертикальными зрачками.