Биология - жизнь в деталях! Новости биологии. Энциклопедия по биологии. Словарь по биологии.

Семена Mezzettia parviflora, одного из родственников сметанного дерева, рассчитаны на атаки самых разных животных, от долгоносиков до обезьян. Ключ к питательным семенам удалось подобрать только орангутангам, да и тем приходится при этом выкладываться по максимуму.

Перед растениями стоит одна специфическая проблема: как защитить свои семена от поедания и при этом сделать так, чтобы семя могло прорасти. От хищников можно уберечься толстой кожурой, но, если увлечься, можно создать кожуру такой толщины, что через неё не пробьётся прорастающий побег.

Британские исследователи из Оксфордского университета изучали, как растения решают дилемму между защитой и размножением, на примере Mezzettia parviflora из семейства анноновых (к которым относится, например, сметанное дерево). В статье, опубликованной в издании Journal of the Royal Society Interface, они подробно анализируют клеточное строение и механические характеристики этого дерева и его семян.

M. parviflora растёт в окружении самых разных охотников полакомиться его семенами — от жуков-долгоносиков до орангутангов. Исследования показали, что форма и ориентация клеток, формирующая кожуру-броню, защищает их от разрушения любым охотником, будь то долгоносик, белка или обезьяна. Структура семени такова, что у него почти нет слабых мест, и его прочность достигает почти того предела, который уже будет непреодолим для тургорного давления (за счёт него прорастающий побег вскрывает кожуру изнутри). С точки зрения механики, по словам учёных, растение добилось удивительного баланса между твёрдостью, жёсткостью и вязкостью коры семени. Даже если суметь чуть надколоть семя, это не приведёт к увеличению трещины и расколу, клеточная структура защищает его от растрескивания по всем направлениям, вдоль и поперёк.

В то же время, отмечают авторы, орангутанги умудрились найти единственное слабое место в кожуре M. parviflora, через которое при прорастании пробивается побег. При этом обезьянам приходится изрядно напрягать свои челюсти: сила, с которой орангутанг грызёт семена M. parviflora, равна весу примерно шести человек, одновременно вставших на это сверхпрочное семя. Эта сверхпрочность защищает будущий побег от других обезьян (к примеру, гиббонов), у которых нет столь мощных зубов.

Необходимо отметить, что это первое исследование, имеющее целью проследить столь необычную эволюционную «гонку вооружений» между растениями и животными и одновременно оценить механические степени защиты растительных семян от поедания.

Птицу, способную совершать не просто длительные перелёты, но делать это невероятно быстро, обнаружили шведские орнитологи. По их мнению, такую выносливость можно сравнить разве что с самолётной.

Нам неизвестно ни одно животное, способное осуществлять миграцию такого рода, пишут учёные в своей статье в журнале Biology Letters. Держать скорость близкую к 100 километрам в час на протяжении более чем 6500 километров – не шутка.

Биологи из университета Лунда (Lund University) закрепили в мае 2009 года на спинах 10 самцов дупелей (Gallinago media) специальные геолокаторы весом всего 1,1 грамма. Год спустя они выловили троих из них и извлекли собранные данные. Так выяснилось, что птицы путешествуют из Швеции в Центральную Африку и обратно.

Одна из особей пролетела за три с половиной дня 6800 километров, вторая 6170 км за три дня и, наконец, последняя преодолела 4620 км за два дня. При этом ветер птицам не помогал. Биологи проанализировали данные со спутников и выяснили, что попутных ветров на пути перелёта дупелей не было.

Удивительно, что G. media не делают на своём пути остановки, ведь их перелёт большей частью лежит над сушей. Обычно наземные птицы садятся, чтобы отдохнуть и пополнить свои энергетические запасы (на поверхности в достатке дождевых червей, насекомых и прочих беспозвоночных).

Собственно беспосадочный перелёт дупелей и побудил орнитологов исследовать пути миграции этих птиц. «Мы полагали, что они отправляются в Африку, но мы не знали, куда именно. Кроме того, в Европе они появляются только в скандинавской части. Чтобы проследить за этими неуловимыми пернатыми, мы и провели эту работу», — приводит слова учёных PhysOrg.com.

Авторы работы предполагают, что земли Скандинавии очень хорошо подходят для дупелей и позволяют им накопить приличный запас жира перед перелётом. Это означает, что экологам необходимо продолжить исследование этого находящегося под угрозой исчезновения вида птиц и выяснить, где именно находятся кормовые площадки G. media, а также чем именно они питаются.

membrana.ru

Что делают дикие, а также свободно выгуливаемые домашние кошки, когда их никто не видит? Самую детальную информацию о путешествиях усатых и хвостатых мурлык в городских и пригородных районах собрали учёные из университета Иллинойса. Результаты отчасти оказались неожиданными.

Первоначально специалисты отслеживали путешествия 42 взрослых представителей Felis catus. В финальном исследовании приняли участие три домашних кота и восемь домашних кошек, которых хозяева безнадзорно выпускали гулять на улицу, а ещё шесть бездомных котов и десять бездомных кошек. Все они жили в соседствующих городках Шампейн и Урбана и в их пригородах.

При помощи электронных ошейников учёные в течение двух с лишним лет наносили на карту координаты ежедневных перемещений своих подопечных. Причём 23 ошейника заодно были оснащены чувствительными сенсорами движения, способными записывать изменение активности животного в течение суток — ходит оно, бежит или спит.

Как можно было предположить заранее, бездомные кошки обходили в среднем значительно большую территорию, чем выпускаемые хозяевами домашние питомцы. Но конкретные значения «личных достижений» удивили учёных.

Так, один из «независимых» котов посчитал своими охотничьими угодьями территорию в 547 гектаров (красный контур на рисунке внизу)!

В то же время средний диапазон прогулок домашних животных составил менее двух гектаров (для одного из таких питомцев зона путешествий отмечена жёлтым цветом). И эти животные в основном не уходили далеко от дома.

Бездомный кот-рекордсмен был замечен как в городских, так и сельских районах, на газонах у жилых домов и в кампусе университета, в лесном массиве и на лугах. Насколько учёные знают, люди не подкармливали этого кота, но он как-то сумел выжить среди койотов и лисиц.

Диапазон прогулок домашних кошек на этом фоне смотрелся куда скромнее. И всё же многие хозяева были откровенно удивлены, узнав, что их питомцы во время самостоятельных прогулок уходят на приличное расстояние — за несколько дворов от родного жилища.

Различия между персональными картами прогулок у диких и домашних котов и кошек легко объяснимы: первым приходится самим искать пропитание. Это отражается и в уровне активности пушистых созданий.

Сенсоры показали, что домашние кошки спят или проявляют минимум активности в среднем 97% времени и только 3% времени бегают (играют, преследуют добычу). Бездомные кошки проявляли очень высокую активность 14% времени, притом в разное время суток и года.

Расхождения обнаружились и в типах территорий, которые кошки пожелали обследовать. Домашние питомцы выбирали участки, кажется, наугад. При этом у них не было каких-то предпочтений зимой и летом. Их бездомные сородичи проявили сезонные пристрастия. Зимой они оставались в среднем куда ближе к домам, нежели летом. И круглый год солидную долю времени они проводили в лугах-прериях.

Тем не менее большинство кошек в исследовании, в том числе и бездомные, старались оставаться в пределах 300 метров от ближайшего человеческого жилья. Это говорит о том, что даже дикие кошки сохраняют зависимость от человека.

Другой ценный вывод из исследования — значительное перекрытие территорий домашних и диких кошек, их нередкие встречи, преследования друг друга.

Эти данные важны для эпидемиологов, изучающих распространение различных недугов и паразитов. Они передаются от диких животных бездомным кошкам, а от тех уже — кошкам домашним и порой даже их владельцам.

И наоборот — сами кошки, в том числе и выпускаемые из дому питомцы, по словам биологов, несут опасность для дикой природы в районе своих странствий. Тут подразумеваются как охота на других животных, так и перенос заболеваний.

membrana.ru

Влюблённые аллигаторы продемонстрировали физический эффект, до сих пор в живой природе не наблюдавшийся: при ухаживании они возбуждают в воде стоячие волны, возникающие при частоте около 10 Гц. В качестве музыкального инструмента самцы используют неровности спинной брони.

На съезде Американского акустического общества, проходящем в Сиэтле, прозвучал доклад об использовании аллигаторами волн Фарадея: таким затейливым способом самцы рептилий привлекают внимание самок при ухаживании. Наблюдение замечательно ещё и тем, что до сих пор этот феномен не наблюдался, что называется, «в естественных условиях».

Под волнами Фарадея имеют в виду стоячую волну, которая возникает в жидкости при вибрировании стенок сосуда. Когда частота вибраций достигает определённой величины, поверхность жидкости теряет ровность и гладкость, покрываясь рельефным неподвижным «узором» из гребней и впадин; характер узора может быть довольно сложным (феномен впервые описан Майклом Фарадеем в 1831 году).

Учёные из Бостонского университета обратили внимание на поведение ухаживающих аллигаторов. Когда крокодил ищет себе компанию, он издаёт низкий инфразвук, который нельзя услышать, но который заставляет тело животного вибрировать. Вибрирующий крокодил вспенивает воду вокруг себя, и узор волн и маленьких фонтанчиков, возникающих рядом с «поющим» аллигатором, навёл исследователей на мысль, что они имеют дело с фарадеевскими волнами.

Волны Фарадея имеют частоту, равную половине той, что их возбуждает (с которой дрожат стенки сосуда — или тело крокодила). Исследователи проверили, можно ли «общаться» с аллигаторами с помощью таких сигналов. Одному животному прокрутили запись «голоса» другого, и ответ не замедлил последовать: при частоте собственных колебаний 18–20 Гц аллигатор отвечал другому с помощью инфразвуковой волны, которая распространялась в воде с частотой 9–10 Гц. Длина волны с такой частотой должна быть 3 см, что согласуется с длиной волны, издаваемой влюблёнными аллигаторами. Кроме того, именно на таком расстоянии находятся выступы на роговых щитках, покрывающих спину самца крокодила.

Питер Мориарти, один из соавторов сообщения, говорит, что это может играть свою роль в половом отборе: самец с более правильным расположением спинной брони способен исполнять более приятные для самок инфразвуковые «песни».

Считалось, что собаки пьют иначе, чем кошки, погружая язык в воду и захватывая жидкость подогнутыми краями языка. И всё же, несмотря на внешние различия и не слишком большую аккуратность, собаки лакают воду тем же способом, что и кошки.

Не так давно зоологам удалось раскрыть секрет того, как пьют кошки. Теперь настала очередь собак. Удивительно, но исследователи считали, что кошки и собаки по-разному лакают жидкость. Первая касается языком поверхности и затем резко убирает его обратно в пасть; за счёт сил поверхностного натяжения и прилипания к языку жидкость поднимается столбом и захватывается пастью животного до того, как под действием гравитации упадёт обратно. Кошка загибает язык назад, что увеличивает поверхность, касающуюся воды, и количество жидкости, которое поднимается вслед за языком. Такой же столб жидкости можно увидеть, если положить ладонь плашмя на поверхность воды, а потом резко поднять руку.

Учёные, работавшие с кошками, полагали, что у собак всё происходит иначе. На видеозаписях они замечали, что собачий язык погружается в воду (а не касается лишь поверхности) и его края сгибаются слегка вниз. Было решено, что собаки не используют столб жидкости, а пьют ту воду, что осталась в краевых складках языка; иначе говоря, собачий язык служит животным чем-то вроде пригоршни.

В статье, опубликованной в журнале Biology Letters, зоологи из Гарвардского университета (США) утверждают, что механизм лакания у собак такой же, как у кошек. Авторы работали со скоростной видеосъёмкой с использованием рентгеновского излучения, чтобы снять животных, пьющих жидкость с добавлением солей бария.

Как оказалось, жидкость, которая удерживается между языком и его подогнутыми краями, благополучно утекает обратно, когда собака вытаскивает язык из воды. Собака пьёт не за счёт зачерпывания, а с помощью всё того же столба жидкости, поднимающегося вслед за языком. Зоологам удалось также увидеть, что после попадания в пасть жидкость не вытекает обратно благодаря альвеолярным отросткам верхнего нёба, куда её отправляет язык. По словам исследователей, у кошек жидкость задерживается в пасти тоже за счёт верхних альвеолярных отростков. Ну а загнутые края языка помогают собакам лакать вязкие и жирные растворы, которые плохо поднимаются вслед за языком.

Обе группы животных имеют схожее строение ротовой полости, так что в использовании ими почти одинакового способа лакания нет ничего необычного. Собаки, хотя и хлебают с шумом и брызгами, используют тот же самый столб жидкости, что и кошки. Кошки просто аккуратнее — за счёт точного касания языком поверхности жидкости.

Для разрешения ситуации и удаления пчел были применены пылесосы.

Рой пчел, неизвестно откуда появившийся в аэропорту Манилы, нарушил работу транспортного узла -  пассажирам двух внутренних рейсов пришлось подниматься на борт с помощью переносных лестниц.  Об этом пишет Лента.ру.

Персонал  аэропорта для борьбы с насекомыми использовал пылесосы.  Параллельно с этим работники аэропорта прихлопывали пчел вручную.

Аэропорт Ниной Акуино в Маниле является одним из самых загруженных аэропортов на территории восточной Азии.

В зоопарке Джеральда Даррелла на полуострове Джерси в Англии родился детеныш темного львиного тамарина (Leontopithecus chrysopygus) — американской обезьянки, находящейся под опасностью ликвидирования. Об этом ведает BBC. Детеныш, которого работники зоопарка назвали Франсиско (Francisco), должен в дальнейшем стать частью программы по реинтродукции (возвращению) львиных тамаринов в бразильские леса.

Это 1-ый здоровый детеныш, родившийся у самки темного львиного тамарина по кличке Роксана (Roxanne). Ранее у нее было несколько выкидышей. Чтоб избежать заморочек, в сей раз спецы зоопарка Даррелла повсевременно следили за 4,5-месячной беременностью Роксаны и в конечном итоге сделали ей кесарево сечение. На данный момент, как передает пресс-служба зоопарка, мама и дитя ощущают себя отлично. Франсиско зоологи подкармливают специально разработанным детским питанием из шприца и учат лакать молоко из блюдечка. Когда детеныш освоит это принципиальное занятие, он будет возвращен в семью.

«Это 1-ый вариант рождения темного львиного тамарина в неволе за пределами Бразилии за крайние 8 лет, и чрезвычайно принципиальный для программы охраны этих животных», - сообщает Марк Брейшоу (Mark Brayshaw), директор зоопарка.

Темные львиные тамарины — крохотные подвижные обезьянки с длинноватым темным мехом и шикарной гривой, за какую они и получили свое заглавие. Во взрослом состоянии они добиваются 25-33 см в длину, хвост чуток длиннее тела. Вес их не превосходит 700 г. В природе темные львиные тамарины сохранились лишь в 11 маленьких участках леса в бразильском штате Сан-Паулу.

Настолько бедственное положение побудило интернациональный Даррелловский трест охраны одичавших звериных (Durrell Wildlife Conservation Trust) начать программку по реинтродукции редчайших обезьянок. Программа состоит из 2-ух стадий: разведения в зоопарке и следующего выспуска в природу. В 1999 году в бразильские леса была выпущена 1-ая группа темных львиных тамаринов. В текущее время в зоопарке в рамках девять 11 особей.

О программке восстановления львиных тамаринов Джеральд Даррелл (1925-1995) писал в собственных книжках, таких, как «Юбилей ковчега». Она является броской иллюстрацией подхода, которому величавый британский натуралист предназначил все свою жизнь. Собственный зоопарк, а потом и трест, Даррелл учередил для исправления вреда, наносимого населением земли звериному миру планетки.

http://www.vokrugsveta.ru

Серые попугаи, как и слоны, шимпанзе и вороны, оказались способны к коллективному труду. При этом жако могли в совместном задании выполнять разные роли и даже проявляли разное предпочтение к партнёрам по эксперименту.

Попугаи жако вошли в интеллектуальную элиту животного мира: они продемонстрировали способность к сотрудничеству при выполнении заданий, требующих координации усилий от нескольких особей. Ранее похожие тесты предлагались шимпанзе и слонам, которые их успешно проходили.

В экспериментах орнитологов из Университета Западного Парижа — Нантер-ля-Дефанс попугаи должны были вместе и одновременно потянуть за верёвку, чтобы к ним выехал поднос с едой. Одна птица взяться сразу за оба конца не могла, нужен был напарник. Если попугаи тянули верёвку по очереди, это не приносило результата; птицы должны были действовать вместе и скоординировано. Попугай быстро понимал, в чём дело, и ждал, когда к нему присоединится напарник.

Среди птиц жако стали вторыми после врановых, которые оказались способны работать в команде.

Но этим дело не ограничилось. В исходном варианте эксперимента роли каждой птицы из пары были одинаковы: оба попугая должны были тянуть за верёвку. Учёные усложнили условия: одному жако полагалось тянуть верёвку, а другому следовало взобраться на клетку, в которой стоял поднос с едой, и освободить защёлку, мешавшую подносу выехать к птицам. Попугаи оказались способны не только работать в команде, но и выполнять разные функции, хотя смена ролей давалась им в этом эксперименте с трудом.

Наконец, что было совсем необычным для учёных, попугаи выбирали, работать им с коллегами или нет, исходя из каких-то «личностных» предпочтений. Птицам было предоставлено на выбор два устройства. В одном из них попугай мог получить еду, если просто тянул за верёвку; во втором еды было больше, но добыть её можно было только в сотрудничестве с коллегой. Исследователи наблюдали, как одна из птиц всякий раз предпочитала работать сольно, хотя в предварительных экспериментах показывала способность к сотрудничеству. А другой попугай всегда дожидался напарника, с которым они вместе росли и были очень дружны.

Таким образом, серые попугаи не просто оказались способны к коллективному труду: в соответствии со своими индивидуальными чертами они могли проявлять гибкость в выборе стратегии поведения даже в таком важном вопросе, как добыча пищи.

compulenta.ru

Отрастание оторванного плавника, ноги или хвоста у рыб и амфибий происходит не за счёт единых и универсальных стволовых клеток, как считалось, а с помощью набора различных клеток, каждая из которых восстанавливает определённый тип ткани.

Регенерация органов у позвоночных требует целого набора стволовых клеток, как показывают в своей статье исследователи с медицинского факультета Вашингтонского университета (США). Способность к восстановлению утраченных органов есть у многих позвоночных: вспомним хотя бы ящериц или саламандр с тритонами. Долгое время считалось, что восстановление конечностей происходит за счёт единых стволовых клеток (СК). По этой теории, клетки в месте ампутации теряли свою специализацию и становились стволовыми. Поскольку все они выглядели как одна, было решено, что отрастание ноги или хвоста происходит стараниями СК, подобных эмбриональным, которые могут превратиться в клетку любой ткани.

Стивен Джонсон и Шу Ту исследовали регенерацию плавников у Danio rerio, аквариумной рыбки и популярного модельного объекта. Подобно саламандрам, данио способны быстро восстанавливать утраченное за счёт группы клеток, которые появляются на месте ампутации сразу после операции; и на вид эти клетки неотличимы друг от друга. Исследователи вводили в ДНК клеток на месте ампутации фрагмент, кодирующий флуоресцентный белок. Всё потомство этой клетки несло копию такой ДНК и светилось зелёным светом. И если бы заживляющие клетки действительно восстанавливали все ткани в новом плавнике, то зелёным светились бы и клетки кожи, и нервные клетки, и клетки кровеносных сосудов.

Но такого не произошло. Если ДНК зелёного белка вводилась в клетку кожи, то в новообразованном плавнике зелёным светилась только кожа. То же самое наблюдалось и в случае нервных, иммунных, костных и других типов клеток. То есть клетки на месте разрыва ткани не превращались во всемогущие эмбрионоподобные, а давали только свой собственный тип ткани. Иначе говоря, становились тканеспецифичными СК. Таких клеток исследователи насчитали 9 типов.

По словам учёных, похожим образом дело обстоит и у других животных: амфибий, ящериц и т. д., вплоть до человека. Это открытие должно облегчить задачу медикам, занимающимся заживлением ран и регенеративной медициной: не нужно получать сложные и нестабильные эмбрионоподобные клетки общей специализации, вполне достаточно будет ограничиться частично стволовыми.

С помощью аппаратуры с высоким цветовым разрешением исследователи оценили, за счёт чего хищник видит замаскировавшуюся каракатицу. Оказалось, головоногие необычайно тщательно имитируют цветовую гамму окружающей среды, несмотря на собственную цветовую слепоту.

Учёные из Вудсхоулской лаборатории биологии моря (США) решили выяснить, так ли уж хороши хвалёные способности к маскировке у каракатиц и осьминогов. Головоногие моллюски, к которым относятся каракатицы, осьминоги и кальмары, считаются чемпионами животного мира по камуфляжу: маскируясь, они повторяют во всех подробностях фактуру фона.

Исследования показали, что маскировка головоногих зависит от целого ряда параметров: яркости, контраста, формы и размеров объектов, на фоне которых находится животное, и т. д. Информацию об окружении каракатицы, осьминоги и кальмары получают с помощью сложноорганизованных глаз. Но при всём их совершенстве головоногие не различают цветов, и перед исследователями возникает вопрос: действительно ли эти животные так хорошо маскируются?

Хотя маскировочные способности головоногих известны давно, все оценки и исследования в этом направлении проводились, так сказать, «на глазок». По большому счёту, не было никаких строгих доказательств того, что эти моллюски могут попадать в цвет фона и окружающей среды. Чтобы узнать, насколько точно страдающие цветовой слепотой головоногие «угадывают» камуфляжную окраску, исследователи применили метод гиперспектральных изображений (HIS). С его помощью можно оценить цвет предмета не через три цветовых «окна», известных как RGB, а через 540.

С помощью такого устройства учёные «посмотрели» на маскирующуюся каракатицу. Но оценивали они не абсолютную способность к маскировке. Ведь любой камуфляж в итоге подогнан под конкретную цель, то есть под конкретного хищника, под его зрение. Поэтому все полученные от маскирующейся каракатицы данные оценивались как бы с точки зрения потенциального хищника, который этими каракатицами питается. Последний реагирует на контраст добычи с окружающим фоном.

Оказалось, что в случае каракатицы вся «контрастная» информация приходится на разницу в яркости между замаскировавшимся животным и «настоящим» фоном. Иначе говоря, хищник обнаруживает головоногую добычу не за счёт её ошибок в цветовой маскировке, а по более тусклому свету, который отражает тело затаившегося моллюска. Ошибок же в цветовой маскировке каракатицы не допускают.

Подробно об исследованиях маскировочных способностей каракатиц можно почитать в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Работа американских зоологов примечательна в первую очередь методически. Кроме того что это первый случай использования оптического метода с высоким цветовым разрешением в биологии, исследователи продемонстрировали единственно корректный подход к изучению поведения животных в дикой природе. Они оценивали талант головоногих к маскировке не на основе человеческого зрения, а исходя из зрительных способностей морских хищных рыб, для защиты от которых и предназначен маскирующий механизм. Как оказалось, камуфляж каракатиц действительно совпадает с цветовой палитрой окружения, а не просто имитирует фактуру и размер окружающих объектов и подстраивается под соответствующую насыщенность и яркость света (эксперимент показал, что с яркостью у каракатиц как раз не очень). Очевидно, века эволюции научили не различающих цветов головоногих приспосабливаться к цветному зрению хищников. Теперь остаётся выяснить главное: каким всё-таки образом каракатицы, осьминоги и кальмары определяют цвета, под которые им нужно замаскироваться?