Таинственные явления природы и Вселенной - Сергей Минаков

«Спусковой крючок» эволюционного процесса — мутация. А мутация никак не запланирована. Она произвольна. Она не направлена от «худшего» к «лучшему». Это произвольное изменение наследственного материала, и весь смысл в том, чтобы обеспечить жизнь биологической инновацией, ведущей только к тому, чтобы у потомства могли появиться возможности и задатки, которых еще не имели их родители. Но никакой конкретной цели мутация при этом не преследует.

На каждого человека на Земле приходится более 250 млн насекомых.

Во время студенческих экспериментов у мушки-дрозофилы (на биологических факультетах с ее помощью всегда изучают генетику) из глаза в принципе может вырасти крылышко. Ну что ж, можно отпустить муху в свободный полет, и, возможно, естественный отбор решит, есть ли у нее эволюционное будущее. Скорее всего — нет. Но может и быть! Если бы эта самая муха была умным созданием и нашла бы в своем уникальном приобретении преимущества в борьбе за выживание, она бы выжила и начала производить потомство. И когда-нибудь, возможно, мы имели бы новый вид мух. Так что же, ошибка природы? Или нет никакой ошибки, а есть тайный план?

Млекопитающие — сложные животные — здесь тоже «не пасут задних». У жирафа длинные ноги и еще более удивительная шея — и он может есть листву с верхушек деревьев. Это что, бесспорное решение? Ведь известно, что жираф чрезвычайно неуклюж в движениях. Поэтому обычно он движется медленно, плавно. А если подступает опасность? Он вынужден сразу, с места переходить в галоп, иначе рискует просто, что называется, запутаться в собственных ногах, споткнуться и упасть прямо в пасть своим врагам! Представьте, что у вас в авто есть первая передача и потом сразу пятая. Что будет с коробкой передач?

Однако все эти и многие другие «проблемные» животные существуют до сих пор. Почему? Потому что они тем или иным способом научились обращать себе на пользу свои же недостатки. Они превращают свои особенности в преимущества. Например, дельфину как млекопитающему животному необходимо постоянно подниматься на поверхность воды для получения воздуха, и поэтому ему нельзя спать. Но, с другой стороны, именно поэтому он всегда видит своих врагов. В конце концов, в эволюции важно не совершенство (да его там и нет!), а талант принимать свои недостатки и делать из них неоспоримые достоинства. И для нас, людей, этот настрой тоже может быть весьма полезным.

Собаки, обнюхав след, точно понимают, в какую сторону бежало животное.

Маленькие водяные медведи

Самыми потрясающими жителями песка являются, пожалуй, маленькие водяные медведи — так их называют. Под микроскопом они выглядят, как мармеладные мишки — ну очень похожи на известные кондитерские изделия. Их нельзя отнести ни к какой существующей группе животных. Маленькие водяные медведи не относятся ни к беспозвоночным червям, ни к членистоногим, таким как насекомые и крабы, а принадлежат сами к себе! Научное наименование — тихоходки. И эти существа являются просто рекордсменами упорства в выживании.

Они живут не только в пляжном песке, но и в жестких условиях водосточных желобов, и даже в лужах. Они выживают в тропических лесах и в арктическом льду. Состоят эти уникумы из головы и четырех сегментов, каждый из которых снабжен втягивающейся парой ног. Причем понятие «нога» использовать в данном случае довольно смело — речь идет скорее об обрубке. Тем не менее, на нем имеются когти или хватательные мембраны, так что тихоходки могут крепко держаться, если вдруг вода вокруг становится бурной, или, к примеру, начинается отлив.

Тихоходки не уплывают вместе с водой, а остаются на суше (хотя являются, собственно говоря, водными животными) — этот факт указывает на то, что они могут оптимально адаптироваться к радикальным изменениям окружающей их среды. Если становится холодно, или крайне жарко, или наступает засуха — они просто останавливают свой обмен веществ. Содержание воды в теле опускается до минимального процентного соотношения, и тихоходка принимает форму бочонка. Возникает вопрос, живы ли еще, в самом узком смысле слова, эти «усохшие» йоги. Ведь по определению (мы помним) существо без активного обмена веществ не отличается от неодушевленной природы и, собственно говоря, мертво.

Так или нет, но в воде тихоходка за 15 мин снова может пробудить себя к жизни! Что же, чудо? Они воскресают! Святые отцы могли бы сделать из этого хороший «мотив уверования». Секрет трюка, во время которого тихоходка сначала превращает клетки своего тела в сухую массу, а затем снова наполняет их жизнью, ученые не смогли объяснить даже приблизительно!

Эти маленькие водяные звери выживают при температуре +125 °C, что гораздо выше точки кипения воды. Обычно достаточно просто прокипятить воду, чтобы очистить ее от вредных бактерий, но в случае с тихоходками придется добавить еще жара.

Ну а устойчивость тихоходок к холоду — разговор вообще особый! Маленькие водяные медведи выживают при температуре –272 °C, что не только удивительно, но и едва ли объяснимо с точки зрения эволюции. Действительно, в нормальных условиях таких температур на Земле не существует — их не было на протяжении последних миллионов лет. В длительный период своей эволюции маленькие тихоходки никогда не ощущали таких низких температур и поэтому не могли иметь возможности приспособиться к ним. Поэтому появляются самые различные предположения появления этих существ на Земле. Говорят даже, что, может быть, они возникли совсем не на нашей планете, а когда-то приземлились здесь как посланцы внеземной формы жизни, возможно, на какой-то комете или же на НЛО. Правда, большинство ученых это предположение отвергает.

Но существует одно более тривиальное объяснение: эволюция просто перестаралась в стремлении к своей конечной цели, как это с ней часто бывает. Было бы достаточно выдерживать температуру в –100 °C для защиты от холода, но –272 °C? Роскошь, которая не приносит тихоходке никакой пользы! То же самое можно сказать о ее способности выживать под большой дозой рентгеновских лучей: мощность излучения в 570 тыс. рентген убивает примерно 50 % облучаемых тихоходок. Получается, что далеко не все, внедренное природой в жизнь, имеет смысл.

Рогоносец

Без сомнения, жуки являются самой успешной моделью эволюции. Они существуют более 280 млн лет, в течение которых появилось около 400 тыс. их видов. Никакой другой род из класса насекомых не может похвастаться таким многообразием. Только в одной неуютной для холоднокровных животных Центральной Европе имеется 8 тыс. видов жуков.

Говоря биологическим языком, «букашка» (по-английски «bug») — это «насекомое, которое сосет».

На первый взгляд, этот успех кажется удивительным. Жук неуклюж: если перевернуть его на спину, то зачастую ему очень непросто снова принять правильное положение. В полете он со своими жесткими надкрыльями и мягкими крылышками похож на гибрид старого моноплана с неподвижными крыльями и трескучего вертолета со слишком маленьким пропеллером. При движении по воздуху он не так элегантен, как стрекоза, не так проворен, как комнатная муха, и он совсем не такой виртуозный, как пчела. Поэтому некоторые виды жуков не летают совсем — в обычной жизни это не дает им никаких преимуществ.

Семейство животных с таким большим количеством видов приобрело и различные странности. Так, например, бразильский гигантский жук-усач достигает длины в 17 см — представьте, что будет, если он появится на грядке с капустой! Этот жук и сам испытывает довольно большие трудности из-за своего огромного размера. Как и все насекомые, он обладает трахеями, но примитивная система трубок не так эффективна для транспортировки кислорода, как система кровоснабжения у птиц и млекопитающих. Чем больше жук, тем больше у него проблем с насыщением организма кислородом. Поэтому гигантский жук-усач чрезвычайно медлителен и является легкой добычей для каждого, на кого не способен произвести впечатление своими размерами.

У такого же гигантского жука-голиафа из Центральной Африки проблема иная. Его личинки достигают веса в 110 г… и это бесценный источник белка для местного населения. Совершенно очевидно, что не всегда гигантские размеры защищают от врагов — часто они, наоборот, только привлекают внимание некоторых неприятелей.

Среди насекомых встречаются настоящие гиганты: тропический палочник достигает в длину 33 см, а размах крыльев мотылька Attacus Atlas больше, чем у ласточки, — до 24 сантиметров.

Жуки рода Onthophagus являются еще одним ярким примером того, как эволюционные изменения могут одарить и преимуществами, и недостатками. Этих животных также называют навозниками (или калоедами), что объясняется их любимым местом пребывания. Но не этот факт произвел сильное впечатление на Чарльза Дарвина, а их рога. Да, у этих толстых жужжащих жуков имеются настоящие рога, которые могут варьироваться в зависимости от рода и вида жуков. Рога прорастают то впереди на лбу, то на затылке, то на туловище, непосредственно около головы. Дарвин так и не смог объяснить это явление. Для него так и осталось загадкой, какие преимущества должно было дать различное положение рогов в ходе неотъемлемого от эволюции естественного отбора. Исследователь отложил проблему навозных жуков в долгий ящик.