Ссылки по биологии.
1. Тренированные полицейские собаки могут различить однояйцевых близнецов по запаху (с чем не справляется ДНК-тест).
2. про эволюцию системы впрыскивания яда у змей
Зубы современных змей внутри полые и впрыскивают яд подобно шприцу. Поскольку такие же были даже у самых древних, миоценовых змей, реконструировать эволюцию ядовитых зубов не удавалось. Казалось логичным, что сперва на зубе возникали бороздки, которые потом замыкались во внутренний канал (типа тех, что встречаются у ядовитых ящериц - ядозубов жилатье и экскорпиона), тем более что в онтогенезе ядовитых зубов современных змей наблюдается та же картина.
Изучение двух видов древнетриасовых рептилий Uatchitodon (самая древняя находка ядовитого вида) позволило реконструировать ход формирования ядовитого зуба. Сравнительный анализ образцов из Виргинии, Северной Каролины и Аризоны позволил установить, что более поздние находки из двух последних штатов - это новый вид данного рода, U. schneideri, а более ранние из Виргинии - прежний, U.kroehleri. У более примитивного «виргинского» вида на зубах сохранялись канавки разной длины и глубины. У продвинутых же U.schneideri эти канавки закрывались, оставляя на поверхности едва заметный «шов».
Увы, оба вида известны только по зубам; даже находка челюстей дала бы веский довод за или против данной картины. Поскольку шприц недейственен без поршня, челюсти первого и второго видов должны различаться сильней, чем зубы.
3. Африканский косматый хомяк Lophiomys imhausi применяет растительный яд против хищников.
Хотя это и представитель мышеобразных (сем.Muridae), больше всего он похож на дикобраза; он выглядит и ведёт себя как тот, кого лучше не трогать, вроде скунса: зверь имеет яркую бело-чёрную расцветку и встречая хищника не только не прячется но, наоборот, принимает позу угрозы: он выпячивает бок и выгибает спину, специально демонстрируя чёрно-белые полосы. И действительно, - если та же собака попробует его схватить, он отравится и может подохнуть.
Специальные исследования J.Kingdon et al. (2011) что яд у хомяка не собственный, а заимствованный у Acokanthera schimperi. Зверёк часто грызёт кору этого кустарника и, размочалив её, изо всех сил вымазывает шерсть в соке. Последний содержит алкалоид уабаин и напоминает действием знаменитый кураре, вплоть до того, что местные жители тоже делают из него стрельный яд - они кипятят кору и смазывают стрелы отваром.
4. Дружеские альянсы летучих мышей.
Я уже писал про взаимопомощь у (самок) вампиров. Социобиологи её связывают с крайне напряжённым бюджетом энергии у этих зверьков: если в одном-двух вылетах им не удастся покормиться, они слабеют и с высокой вероятностью гибнут, поэтому для вида в целом выгодно, чтобы успешно насосавшиеся крови делились с голодными, и именно такой порцией, которая даст им сил на успешный вылет. В результате возникают дружеские альянсы зверьков, практикующих взаимопомощь в «своём кругу», которые и являются элементарной структурной единицей колоний.
Недавно точно такие же альянсы были найдены у других видов летучих мышей, где характер питания альтруизм отнюдь не дерминирует. Работа Gerald Кerth et al. (2011) показывает, что самки длинноухих ночниц Myotis bechsteinii образуют точно такие же альянсы, сохраняющиеся в течение нескольких лет; внутри альянсов зверьки тесно общаются, вместе вылетают на охоту и делятся информацией о предпочтительных охотничьих направления. Со всеми другими членами колонии социальные взаимодействия слабы или отсутствуют вовсе. «Друзья» поддерживают отношения через взаимные чистки (груминг) и греют во время ночёвок. Колонии ночниц часто сливаются/разделяются, ибо удобные места уж больно непостоянны, но дружеские альянсы остаются стабильны. Наиболее «популярные» подруги - старые самки; видимо, несколько таких образуют «ядро» альянса, и к ним присоединяются более молодые особи. По другим материалам можно сделать вывод, что эти альянсы присущи многим видам Microchiroptera.
Иными словами, появление подобных альянсов явно предшествовало кровососанию и иным специфическим адаптациям, толкающим к «дележу пищей». Скорей всего, оно связано с тем, что устойчивость раз образованных социальных связей у достаточно высокоразвитых птиц и млекопитающих настолько ценна для всех членов группы, что они предпринимают специальные усилия для их укрепления и даже восстановления, если не дай бог, они будут поколеблены успешной агрессией одной особи против другой, или одна особь будет слишком подавлена существующей иерархией в группе. См. про «утешение жертвы» и reconciliation behaviour. 1- 2- 3-4.
5. Я уже писал про открытие всё новых случаев обонятельной химической коммуникации у птиц ( 1- 2); видимо, она довольно часто встречается у видов этого класса, хотя с обонянием у них и не очень хорошо. И вот недавно запаховая коммуникация была обнаружена у американских овсянок-юнко. Показано, что секрет копчиковой железы серых юнко Junco hyemalis служит для межвидового распознавания и обеспечивает даже невзрачным самцам перевес для яркими-доминантными в ситуации привлечения самок, хотя в норме должно быть наоборот. 6. Некогда д’Арси Томпсон искал математические преобразования, которые бы описывали превращение одних биологических форм в другие (в ряду систематически близких форм); по его мнению, это позволило бы исследовать «законы превращения формы» как таковые и сделало бы биологию прогностической наукой.
Дальше выяснилось, что эта задача разрешима лишь в случае грамотного учёта экологии. Т.е. если в биоценозах данной территории мы верно выделили гильдию, к которой относятся анализируемые виды - или адаптивную зону, которую осваивает данный таксон, то да, удаётся отыскать красивые математические преобразования, которым подчиняется изменение формы каких-либо органов или «аппаратов» (систем органов, сопряжено решающих одну адаптивную задачу) в данной группе. А если нет, то нет. И обычно это органы «рабочие», непосредственно участвующие в питании, спасении жизни и т.п. отправлениях (клювы, лапы, крылья, черепа и пр.), не пассивные приспособления и не «передаточные трансмиссии».
Скажем, знаменитые дарвиновы вьюрки (род Geospiza и ещё несколько близких к нему) происходят от каких-то американских овсянок с материка, вроде современных видов рода Tiaris. И у 6 видов рода Geospiza и 3-х видов рода Camarrhynchos, исследованных O.Campas et al. (2009) изменение формы клюва дарвиновых вьюрков подчиняется чёткой закономерности. Формы клювов связаны друг с другом через простые аффинные преобразования.
Работая с коллекционным материалом, авторы выводили кривые, описывающие профиль надклювья у «средней» особи каждого из видов вьюрков, а потом сравнивали соответствующие «видовые типы» друг с другом и с внешней группой - тиариса чернолицего Tiaris bicolor кривые связаны простейшими масштабными преобразованиями (они сжимают или растягивают перпендикулярные оси, но не меняют угла между ними). Аналогичная связь между формами клювов фиксируется и у оставшихся шести видов. А вот 2 выделенные группы форм могли быть «транспонированы друг в друга» с помощью срезающих преобразований, при которых точки сдвигаются параллельно одной из осей на расстояние, пропорциональное их удалению от оси.
Видимо, чёткость закономерностей связана с тем, что рост рогового чехла, определяющий форму клюва вьюрков, зависит от выработки всего 2-х белков: кальмодулина, влияющего на длину, и bmp4, влияющего на «ширину и толщину» клювного конуса.
7. Попугаи жако способны к координации усилий для достижения цели
Серые попугаи-жако (Psittacus erithacus) без предварительной подготовки способны координировать усилия с сородичами для достижения цели, которой не достичь в одиночку. В опытах F.Peron et al. (2011), опубликованных в Animal Cognition, птицам требовалось одновременно и вместе тянуть за верёвку, чтобы к ним выдвинулся поднос с едой. Этого нельзя было достичь ни в одиночку (одна птица не потянет сразу за 2 конца), ни если попугаи тянут по очереди, только одновременно разом. Птицы сразу понимали структуру задачи и не бросались дёргать, а ждали присоединения напарника. [Помимо обезьян и слонов, сходные способности выявлены у пятнистых гиен и врановых птиц]
А вот дальше опыты усложнили: чтобы подвинуть поднос с едой, птицы должны были не просто сотрудничать, а дифференцировать роли. Один попугай должен был тянуть верёвку, а другой взбираться на клетку и освобождать защёлку, мешавшую выдвижению подноса. Птицы не просто освоили и этот вариант, но оказались способными действовать в роли друг друга, хотя смена ролей им давалась с явным трудом. Раньше аналогичный результат был получен в опытах с попугаями кеа Nestor notabilis, которые должны были вместе загонять шарик в лузу в игре типа настольного хоккея - они тоже могли не только «пасовать» друг другу, но и заменять друг друга в опытной установке. См. о кеа подробнее.
Дальше попугаев поставили в ситуации выбора - что им больше нравится, работать одному или с напарником (в обоих случаях требовалось тянуть за верёвку, выдвигая поднос с едой, но делать это скоординировано с другой птицей - лишь во втором случае). Одни птицы предпочитали первый вариант, другие всегда дожидались напарника и «работали» вместе с ним (обычно второе было связано с дружескими альянсами между соответствующими особями).
8. Пару месяцев назад писал про электрорецепцию и электрокоммуникацию у разных рыб, и вот недавно прошло сообщение об обнаружении электрорецепции у гвианских дельфинов Sotalia guianensis. Причём их электрорецепторы, естественно, не унаследованы от рыб, а развились вторично, из механорецепторов в траснформировавшихся вибриссах.
9. Биологи научились вводить арктических сусликов в искусственную спячку, при которой мозг остаётся неповреждённым, несмотря на крайнее замедление кровотока. Они действовали на рецепторы аденозина в мозгу, которые, как считается, регулируют сонливость, стимулирующими их веществами или, наоборот, блокирующими (кофеин). Оказалось, что чувствительность этих рецепторов у сусликов меняется в течение года, и на эту динамику учёные повлиять не смогли. Если в разгар периода спячки всех подопытных сусликов удалось разбудить и «уложить спать» обратно, то в начале сезона спячки - только часть, а вот летом - ни одного.
10. Возможные механизмы быстрого видообразования, via ivanov_petrov.
11. Имитация крика хищника в контексте опасности вместо со «взаимопониманием» у двух симпатрических видов певчих птиц.
Писал недавно, что «открытия этологии последних 20 лет в области т.н. referential signals (выполненные в основном учениками Петера Марлера), показывают нам, что как минимум в некоторых из контекстов общения умвельт животных также включает произвольные знаки и символы, внешний облик которых важен не как физическое воздействие, меняющее внутреннее состояние животного, а как источник информации о потенциальных возможностях будущего развития процесса, переданной в символической форме и «кодируемой» специфическими характеристиками формы сигнала. Считав соответствующую информацию с демонстраций партнёра, животное «прогнозирует» будущее развитие взаимодействия и события будущих этапов процесса в условиях, когда они ещё не наступили и оно неспособно эти будущие события воспринять непосредственно, через изменения мотивационного состояния, и заблаговременно корректирует собственную модель поведения, чтобы повысить успешность последнего в будущем [которое ещё не наступило и влияет на настоящий выбор демонстраций только через набор своих специфических знаков-предикторов].
Более того, столь эффективная заблаговременная корректировка поведения возможна не только у участников, но и «зрителей» процесса, в него непосредственно не вовлечённых и не испытывающих двойное влияние собственного возбуждения изнутри и стимуляции от противника извне, но наблюдающих чужие сигналы. Это т.н. «поведение подглядывания» (eavesdropping behaviour), которое в настоящее время активно изучается.
А где присутствует произвольность знака и направленное считывание информации, переданной в обмене знаками между индивидами, там возможно и «эгоистическое» использование считанной информации в собственных нуждах, которые «входят в конфликт» с общевидовой «конвенцией» (напомню, «материальным носителем» знаков в коммуникации животных выступает определённый набор демонстраций, специфических для данного вида и контекста общения, так что разные виды (и контексты) отличаются размером и дифференцированностью «словаря»). То есть в определённых контекстах общения (как правило, наиболее значимых для биологии вида, образующих «узкое место» воспроизводства популяции) животные могут быть не менее «символическими», чем человек, хотя их реакция на символы «автоматична», а не «осознана», как у нас, не предполагает ни индивидуального «понимания», ни ментальных репрезентаций переданного, но лишь автоматическое считывание и ретрансляцию сигнала дальше, по коммуникативной сети группировки».
И вот ещё одно подтверждение, в исследовании Chaminda P. Ratnayake et al. (2010). Обычно птицы-пересмешники имитируют разные звуки почти без какой-либо видимой закономерности, воспроизводят то, что ляжет на «клейкую ленту их памяти». Почти - потому что у всех пересмешников просматривается достаточно чёткое предпочтение чужих позывов перед чужими песнями или кусками песен, и именно тех позывов, которые связаны с ситуацией «сильного стресса» и «сильных эмоций» - крики тревоги, крики агрессии и т.д. Но вот случаев чёткой ситуационной специфичности и выучивания, и использования выученных позывов, да ещё для межвидового общения пока мало, и авторы представляют один такой.
Предшествующими работами было показано, что ракетохвостый дронго Dicrurus paradiseus заимствует крики пернатых хищников и тревожные крики других видов певчих птиц, а затем использует их в составе собственного окрикивания потенциальной опасности. Авторы зафиксировали «имитацию второго порядка» - цейлонские лазоревые сороки Urocissa ornata, обитающие вместе с дронго в тех же самых лесах, заимствуют 3 разных криков хищников от дронго и минимум 2 из них направленно используют именно в контексте сигнализации об опасности. Иными словами, межвидовая имитация криков хищников, равно представляющих опасность для некого круга видов певчих птиц, и её воспроизведение в контексте тревоги и беспокойства может быть действенным сигналом межвидового общения.
12. В тему механизмов социального контроля «обманщиков»
Самцы губанов-чистильщиков задают трёпку самкам, если те пробуют лучше питаться. В работе Nicola J. Raihani et al. (2011) рассказывается почему: для того, чтобы не допускать их превращений в самцов, способных бросить вызов самцу-владельцу гарема (понятно, что он и «осуществляет правосудие). Губаны Labroides dimidiatus - протерогинические гермафродиты: пока рыба маленькая и слабая, она самка и подчиняется «хозяину» группы - самцу, при улучшении питания она вырастает и может превратиться в самца. Этот момент доминант и старается не допускать, отслеживая питание подчинённых.
Губаны не зря называются чистильщиками: группа из примерно 16 - 20 рыб занимает территорию на коралловом рифе, охраняемую от участков таких же групп. Туда постоянно приплывают более крупные рыбы, у которых «чистильщики» скусывают отмершие лоскуты кожи. «Визитёры» узнают «чистильщиков» по их специфической окраске, а последние всё время успокаивающе поглаживают более крупных рыб, чтобы дело не завершилось агрессией.
Однако «клиенты» несут на себе куда более привлекательный корм, чем отмершие кожные лоскуты - слизь, выделяемая покровами и пр. «живое мясо». В условиях, когда на территории губанов «обслуживается» множество разных рыб, неизбежно появление «обманщиков», а точнее «не удержавшихся» - тех, кто вместо очистки пару раз скусит кусок тела клиента. Хотя это действие связано с явным проигрышем - потерей «клиента» или нападением на самих губанов, в каждом отдельном случае он невелик, ибо «обслуживающихся» рыб много, и лакомство стимул пересиливает.
Поэтому самец-хозяин гарема тщательно контролирует поведение самок и, в случае чего, «наказывает» обманщиков - долго бьёт и гоняет куснувших «клиента», после чего она долго не осмеливается «нарушать правила».
Самое интересное, что «мера наказания» нарушителя прямо пропорциональна «степени нарушения» а не, скажем, агрессивности доминанта. В экспериментах исследователи использовали «искусственных клиентов» - пластиковые макеты с кусочками креветок (лакомство для губанов) и кусками рыбьей кожи, имитирующие отмершие ткани (повседневная пища). Каждый макет нёс пару креветок и 4 или 8 кожных лоскутов. Макет предъявляли парам губанов (самцу и самке) в аквариуме и, если рыба покушалась на креветку, «клиента» вынимали из аквариума, имитируя его недовольство.
За поедание креветок самец всегда наказывал самку, но наказание было много жесточе, если самка покушалась на лакомство в ситуации «8 кусков кожи», чем в ситуации 4-х. И это да, сильно отбивала охоту нарушать - когда после наказания предъявляли сверхстимул (макет с 2-мя креветками и 8-ю кусками кожи), побитая самка даже не обращала внимания на креветок.
И, конечно, у самца есть важная непосредственная причина третировать самок, связанная с охраной собственного статуса доминанта. Чем лучше самка питается, тем быстрее растёт и, достигнув некоторой предельной величины, за пару дней превращается в самца - и может выгнать прежнего владельца, заняв его территорию с «рыбочисткой».
13. Традиционно считается, что толстый снежный покров благоприятен для растений, особенно в Арктике, ведь он защищает и согревает, создавая более тёплый микроклимат под ним. Однако недавно в исследовании J.Oloffsson et al. (2011), выполненном на северном ягодном кустарничке воронике чёрной Empetrum nigrum было показано, что слишком мощный снеговой покров губит растения вместо зашиты. В ходе опытов из года в год в течение 7 лет над растениями нагребали всё больше снега, т.ч. они оказывались под увеличивающимся покровом (что соответствует реальности - при нынешних изменениях климата потепление в бореальной зоне и в Арктике сопровождается увеличением осадков, в т.ч. в виде снега).
В первые годы увеличение снегового покрова да, действовало благоприятно, подопытная вороника увеличивала биомассу. Однако на 6-й год изменения микроклимата обеспечили благоприятные условия специфическому патогену - грибу Arwidssonia empetri из группы ксиляриевых, и вспышка грибковой болезни, почти полностью уничтожила кустарничек. Открытие было сделано почти случайно, из-за решения продлить опыты ещё на несколько лет, иначе в печать пошёл бы вывод о благоприятном воздействии увеличения снежного покрова.
Впрочем, этот результат легко объясним с позиций того, что действие любого экологического фактора описывается оптимальной кривой, и избыток воздействия столь же губителен как и недостаток. Значение данной работы - в демонстрации того, что смена знака воздействия достигается уже при нынешних значениях высоты снежного покрова и в демонстрации конкретного механизма губительности.
Читать дальше