Коллекция любопытных фактов.

[zero2]

[АrefievPV]

Ученые выяснили, как некоторые пауки поднимают на паутине добычу в 50 раз больше их веса
https://www.popmech.ru/science/news-668743-uchenye-vyyasnili-kak-nekotorye-pauki-podnimayut-na-pautine-dobychu-v-50-raz-bolshe-ih-vesa/?from=main_big

Пауки Steatoda triangulosa способны поймать в паутину и поднять на высоту добычу массой в 50 раз больше массы самого паука. Их жертвами могут стать ящерицы или даже небольшие млекопитающие. До настоящего времени исследователи не понимали, как паукам это удается. В новом исследовании ученые записали на видео и проанализировали процесс захвата добычи.

Крошечные пауки Steatoda triangulosa могут поднимать на паутине ящериц и даже мелких млекопитающих. Как им это удается?
 
В новом исследовании, опубликованном в Journal of the Royal Society Interface, ученые изучили подъемную силу пяти разных пауков двух видов: Steatoda paykulliana и Steatodatriangulosa. Исследователи поместили паука и таракана (Blaptica dubia) в пластиковую коробку и вели запись происходящего. Стены коробки были покрыты черной бумагой, чтобы камере было проще заснять все, что происходит с тонкими нитями паутины в момент ловли. Пауки в среднем весили 0,22 грамма, в то время как тараканы – почти в три раза больше – 0,6 грамма.
 
Сначала паукообразные хищники обездвиживали добычу, отравляя ее и оборачивая паутиной. Затем тип их паутины поменялся – она начала выделяться из большой ампулярной железы. Эта паутина, подобно резинке, натягивалась, а паук прикреплял один ее конец к добыче, а другой – к своему логову. Используя только этот тип паутины, хищник делал это снова и снова, пока жертва не поднималась на необходимую высоту силой натяжения. Как показала запись, пауки подняли тяжелых тараканов на высоту до 8 сантиметров.
 
Исследователи утверждают, что их результаты предоставляют «дополнительные доказательства сильной роли паутины в эволюции пауков, особенно того, как пауки могут растягивать паутину и использовать ее в качестве внешнего инструмента для преодоления ограничений своих мышц и захвата добычи с большой массой, например, в 50 раз больше массы паука».

P.S. На другом ресурсе есть это видео:

[АrefievPV]

Немного познавательного контента.

КЭШ ПАМЯТЬ ПРОЦЕССОРА – ПОНЯТНЫМ ЯЗЫКОМ!

P.S. Лекция не для специалистов (они это и так знают), а для обычных пользователей.

[АrefievPV]

Ласка в дупле
https://elementy.ru/kartinka_dnya/1308/Laska_v_duple

Ласка (Mustela nivalis) — небольшое млекопитающее семейства куньих, вес этих милых пушистиков не превышает 100 грамм, а длина колеблется от 165 до 217 мм. Самцы несколько крупнее самок, других внешних различий нет. В теплое время года окрас спинной стороны бывает всех оттенков коричневого, а брюшко светлое. Зимой же ласки меняют свой мех на белоснежный. Отличить ласку от горностая (Mustela erminea) просто: ласка чуть меньше и кончик хвоста у нее не черный (ради этого черного кончика хвоста из горностаев и делали королевские мантии).

Несмотря на свой маленький рост и симпатичный внешний вид ласка — упорный и целеустремленный хищник. Наверняка вы помните нашумевшее фото ласки верхом на зеленом дятле: она не пожелала оставить добычу даже в воздухе. Из-за ускоренного метаболизма (у мелких животных высокий расход энергии) ласкам необходимо в день съедать количество пищи около половины их собственного веса. Питается зверек исключительно другими животными, и в случае недостатка любимого корма — различных мышей и полевок — может переходить на землероек, птиц, земноводных, пресмыкающихся и рыб.

Охотничий участок ласки составляет в среднем 6 км², что очень много для такого маленького животного. Ласка может охотиться в течение всего дня и ночи. Этот небольшой хищник может посягнуть даже на добычу значительно крупнее себя — например, на крольчонка. В Великобритании доля зайцев и кроликов в рационе ласки составляет до 25%. Многие ученые, занимающиеся изучением куньих, и в частности ласок, сравнивают их охотничьи навыки, их скорость и безжалостность с высшими хищниками — медведями, рысями, крупными кошками.

Ласка охотится на крольчонка в Уэльсе, Великобритания. Не переживайте, крольчонку удалось спастись. Всё же маленькой ласке сложно прокусить череп такого крупного зверя

[Alexeyy]

В энциклопедии «Круглый свет» (Энциклопедия Круглый свет, Млекопитающие). В , рассказывалось о ласке, которая «стремится передушить всех мышей в колонии или кур в курятнике и лишь затем сделать ”перерыв на обед”» . Т.е. проявляет агрессивность свыше непосредственной практической необходимости: ради спортивного азарта убивает больше, чем необходимо для пропитания. Человеку подобное тоже свойственно, например, спортивная охота. Но доля тех, кто ею занимается среди людей ничтожна. Тогда как для ласки такое поведение – типично.
  Думаю, что такое особенно агрессивное поведение связано с древностью ласк. Так если посмотреть на сестринские линии ласки - представителей куньев (занимающих схожую экологическую нишу), то можно увидеть, что ласка - может, самая древняя или если и не самая древняя, то одна из самых древних.
  Я аналогично просмотрел для ряда "удивительно" агрессивных таксонов и обнаружил, что среди своих собратьев они, как правило, были самыми древними (или занимали второе место по древности). Видать, в древности жизнь была более агрессивной (сумчатые - тоже агрессивны). Т.е. точно так же как и у людей: чем дальше в прошлое - тем жизнь менее сладкая.

Энциклопедия Круглый свет, Млекопитающие. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/MLEKOPITAYUSHCHIE.html .

[АrefievPV]

Зубы паку
https://elementy.ru/kartinka_dnya/1302/Zuby_paku

На фото — рыба паку (Piaractus sp.) из семейства пираньевых (Serrasalmidae), растительноядный родственник знаменитых амазонских хищниц. Своими зубами, напоминающими человеческие, паку раскалывает орехи. Но не пытайтесь повторить этот трюк — он выполнен профессионалом. Мало того что зубы паку расположены в два ряда и на верхней, и на нижней челюсти, так они еще и усилены железом. И меняет паку зубы многократно, да не по одному, а сразу на всей половине челюсти.

В русскоязычной литературе название «паку» используют для четырех видов из двух родов — красного паку (Piaractus brachypomus), паку реки Парана (P. mesopotamicus), паку реки Ориноко (P. orinoquensis) и бурого паку (Colossoma macropomum). Это самые крупные представители семейства пираньевых (которое включает 17 родов рыб). Они обитают в пресных водах тропической Южной Америки и вырастают длиной до метра. Взрослые особи Piaractus sp. отличаются друг от друга размером тела и количеством и размером боковых чешуек, поэтому вид на главном фото определить затруднительно.

Примечательно, что разница в строении челюстного аппарата у хищных и травоядных рыб семейства пираньевых и у хищных и травоядных млекопитающих аналогична. Это касается длины нижней челюсти, анатомии и крепления приводящих мышц, стратегии укуса. У хищников эти различия направлены на увеличение силы укуса для удержания добычи. Челюсти смыкаются по принципу ножниц: от заднего края к переднему. У травоядных короче височная мышца и зубная кость, а следовательно, и сами челюсти. Такое строение способствует более быстрому смыканию челюстей по типу тисков: верхние и нижние зубные ряды касаются пищи одновременно. Сильная жевательная мышца крепится к скуловой дуге и на боковой стороне нижней челюсти. Это ограничивает угол раскрытия рта, и, соответственно, размер возможной добычи. Поэтому щелкать орехи могут только взрослые паку родов Piaractus и Colossoma — это одни из самых крупных рыб на Амазонке.

Чемпионом по силе укуса среди пираньевых была ископаемая мегапиранья Megapiranha paranensis, переходный вид от травоядного предка к современным таксонам. Предположительно, своими мощными челюстями она крушила панцири черепах и древних рыб плакодерм. Сила укуса современного чемпиона среди позвоночных — ромбовидной пираньи (Serrasalmus rhombeus) — в четыре раза уступает мегапиранье, однако превышает в 30 раз вес самой рыбы, что с поправкой на размер мощнее, чем у любой другой современной рыбы или миссисипского аллигатора.

Как и у млекопитающих, зубы паку состоят из пульпы и дентина, а также эмалоида (аналога эмали у хрящевых и костистых рыб и земноводных), но, в отличие от них, сверху покрыты кутикулой — еще одним твердым слоем. В составе и кутикулы, и эмалоида очень велика доля гидроксиапатита. Часть ионов кальция в нем замещена на ионы железа, поэтому кромка зубов желтая, оранжевая или коричневая, а сами зубы более устойчивы к истиранию и появлению трещин от твердой пищи.

Кроме того, зубы паку сцеплены между собой по всей стороне зубного ряда. Это равномерно распределяет нагрузку на все зубы с одной стороны, поэтому давление на каждый отдельный зуб в сцепке меньше, чем в случае свободных зубов. У пираний зубы тоже сцеплены, но по другому механизму. Он направлен на то, чтобы предотвратить травму отдельного зуба при удержании добычи.

Зубы нужны не только крепкие, но и острые. Поэтому у пираньевых они часто сменяются, причем из-за сцепления — одновременно сразу все на одной стороне челюсти. Новые образуются в лакунах костной ткани. По мере их увеличения и движения наверх пульпа функционального зуба рассасывается, и новый зуб входит в образовавшуюся полость. Смена происходит поочередно на правой и на левой стороне. Новые зубы растут параллельно c обеих сторон, но асинхронно: с одной стороны они больше по размеру и сильнее минерализованы, поэтому вылезают раньше. Первый и второй ряд заменяются одновременно. Пока новые зубы не выросли достаточно, рыбы едят одной стороной зубного ряда. Это длится 5–7 дней, после чего зубы должны прослужить рыбе 65–130 дней в зависимости от вида и рациона.

Паку из родов Piaractus и Colossoma примечательны не только своим размером и зубной системой. Эти рыбы — важный элемент экосистемы: поедая фрукты, орехи и/или семена пальм, они распространяют те виды, за которые не возьмутся более мелкие рыбы. Дело в том, что часть семян умудряется проскочить через желудочно-кишечный тракт неповрежденными, да еще и увеличить всхожесть (возможно, это происходит под действием ферментов, нарушающих фазу покоя). Ихтиохория хороша тем, что во время миграции рыбы увеличивают ареал растений, перенося посевной материал на большие расстояния, причем не только вниз, но и вверх по течению. Плюс это один из немногих способов распространения прибрежных видов с тяжелыми, тонущими семенами.

Паку находят пищу, реагируя на шум падающих плодов, а возможно, и на запах фруктов. Да, у рыб отличное обоняние (см. детский вопрос Почему нет обоняния у рыбы?), присмотритесь к главному фото: круглые отверстия рядом с глазами — это ноздри. Они разделены кожистым клапаном на два отверстия, через одно вода входит, через другое — выходит, омывая обонятельный мешок. Рацион паку зависит от сезона; кроме плодов они могут питаться водными растениями, улитками, мелкими ракообразными. Питание молоди зависит еще и от стадии развития, но, в любом случае, орехи им пока не по размеру.

[АrefievPV]

Новое высококачественное видео показывает, как ДНК скручивается в причудливые формы, чтобы втиснуться в клетки
https://www.popmech.ru/science/news-674263-novoe-vysokokachestvennoe-video-pokazyvaet-kak-dnk-skruchivaetsya-v-prichudlivye-formy-chtoby-vtisnutsya-v-kletki/?from=main_1

Группа ученых из Соединенного Королевства сняла видео с высоким разрешением, на котором ДНК извивается в причудливые формы, чтобы втиснуться в клетку.

Здесь можно посмотреть на «танцующую» ДНК
 
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые сняли ДНК в движении с помощью комбинации передовой микроскопии и моделирования. Чтобы втиснуться в клетку, генетический материал должен извиваться и скручиваться – процесс, известный как сверхспирализация ДНК. Человеческие клетки содержат около двух метров ДНК. Учитывая то, что человеческие клетки имеют размер, исчисляемый в микрометрах, ДНК действительно нужно постараться, чтобы плотно упаковаться внутри.

Новое видео показывает, что ДНК намного более динамична, чем считалось ранее. По словам авторов исследования, чем более необычные формы принимает молекула, тем больше у нее возможностей связываться с другими субстратами.

Чтобы увидеть движения в деталях, ученые использовали комбинацию суперкомпьютерного моделирования и атомно-силовой микроскопии. В то время как предыдущие микроскопические методы позволяли создавать только статические изображения ДНК, этот новый подход позволил исследователям создать динамические последовательности, которые показывают движения молекулы.

Для получения изображений исследователи использовали «миникольца ДНК», которые соединяются на концах, образовывая петлю. Образцы, которые они наблюдали, были сконструированы из бактерий и изолированы от них, но ранее ученые обнаружили, что они встречаются в клетках естественным образом.

Исследователи считают, что лучшее понимание способов, которыми ДНК складывается в компактные формы, может помочь в разработке новых генетических методов лечения ряда неизлечимых заболеваний.

[АrefievPV]

Пузатая водоросль
https://elementy.ru/kartinka_dnya/1319/Puzataya_vodorosl

На фото — одноклеточная зеленая водоросль валония пузатая (она же вентрикария пузатая, Ventricaria ventricosa) на дне Новогвинейского моря. Как только эту водоросль ни называют! И «водоросль-пузырь», и «морская виноградина», и «морская жемчужина», и даже «глазное яблоко моряка». Валония в диаметре достигает 10 см (но в среднем поменьше — 1–4 см, что тоже неплохо).

Почему же удивителен сам факт существования такого огромного одноклеточного организма? Дело в том, что большую роль играет соотношение между объемом клетки и площадью ее поверхности, через которую идет выделение. С увеличением линейных размеров клетки ее объем растет примерно как куб размера, а площадь поверхности — только как его квадрат. Это означает, что чем больше клетка, тем сложнее ей избавляться от продуктов собственной жизнедеятельности. Поскольку скорость диффузии пропорциональна площади поверхности, продукты жизнедеятельности не успевают эффективно выводиться, и клетка может погибнуть.

У вентрикарии есть решение этой проблемы. Ее клетка многоядерная и состоит из взаимосвязанных цитоплазматических доменов, каждый из которых является фундаментальной структурной единицей, содержащей ядро, хлоропласты и более мелкие органеллы (например, митохондрии, цитоскелет). Такие домены расположены достаточно близко к мембране (а центральную часть клетки занимает крупная вакуоль). Таким образом, вся основная жизнедеятельность происходит у мембраны, что позволяет компенсировать большой объем клетки, так как вещества диффундируют при гораздо меньшем расстоянии до мембраны, чем если бы водоросль была одноядерная.

Наличие таких структурных единиц обеспечивает вентрикарии и способность к регенерации. Если цитоплазматический домен вследствие травмы отделяется от клетки, он сможет «вырастить» свою клетку. Грубо говоря, раздавив вентрикарию, вы лишь размножите ее — это как раз одно из основных отличий от валоний, которые регенерировать не способны.
.....
Регенерировать вентрикария может и при повреждении клеточной стенки.

Размножается вентрикария путем сегрегативного деления. Протоплазма, сжимаясь, распадается на отдельные многоядерные участки различной формы и размера, которые округляются и одеваются собственной оболочкой. Образовавшиеся сегменты остаются внутри материнской клетки, которая в конце концов дегенерирует, высвобождая ювенильные клетки. Самой характерной чертой этого типа деления является полная независимость образования перегородок от деления ядер, тогда как у других водорослей обычное клеточное деление начинается с деления ядра.

[АrefievPV]

Летний щитень
https://elementy.ru/kartinka_dnya/1322/Letniy_shchiten

Это замечательное существо весьма архаичного облика можно найти в европейских, а также азиатских и африканских лужах весной и летом. Перед вами щитень летний, или щитень обыкновенный (Triops cancriformis), — небольшое (длиной от 6–8 до 11 см) ракообразное класса жаброногие. Облик щитней практически не поменялся за последние 250 миллионов лет. Летний щитень невероятно схож с окаменелостями времен поздней перми и раннего триаса, хотя возник как вид только в кайнозое.

Большую часть тела щитня покрывает щиток, он и дал русское называние этим животным. По-английски щитней за форму тела, схожую с головастиками, называют tadpole shrimp — «креветка-головастик». Латинское родовое название Triops переводится как «трехглазый» — присмотритесь к главному фото: над двумя глазами есть маленький простой третий глаз, который способен только отличать свет от тьмы.

В России можно встретить еще одного представителя щитней — щитня весеннего (Lepidirus apus). Отличить его от летнего щитня проще всего по небольшой пластинке, находящейся между хвостовыми ветвями, а также они немного мельче (4–6 см). Появляются эти щитни с конца марта по апрель–начало мая, когда температура поднимается выше 15°C. Фото © Laurenç Marsol с сайта commons.wikimedia.org, Прованс, Франция, 1 мая 2005 года

Живут летние щитни обычно 90 дней, однако для размножения им может хватить и 20–25 суток. А размножение щитней довольно необычно. Есть популяции, состоящие из самцов и самок, есть состоящие только из гермафродитов и есть популяции из гермафродитов и самцов. Последний случай довольно редок в природе и носит название андродиоэзия (см. Androdioecy). Из-за малого количества самцов в некоторых популяциях ученые раньше полагали, что самки размножаются партеногенезом (без оплодотворения), но позже оказалось, что в таких популяциях вовсе не самки, а гермафродиты.

Оплодотворенные яйца самки и гермафродиты вынашивают в яйцевой капсуле на ножках одиннадцатого сегмента тела до того момента, пока внутри них не будут уже достаточно развитые личинки (науплиусы), после чего яйца покрываются защитной оболочкой и становятся цистами, после этого их можно отложить. Такие цисты могут лежать в почве до нескольких десятков лет, ожидая благоприятных условий, они очень устойчивы к засухе, жаре и сильному холоду и вдобавок могут переноситься ветром или животными на большие расстояния, что способствует значительному расширению ареала.

[АrefievPV]

Олений хоровод
https://elementy.ru/kartinka_dnya/1340/Oleniy_khorovod

На фото — завораживающий хоровод северных оленей (Rangifer tarandus) в Ямальской тундре.

С появлением дронов подобные фото и видео стали периодически появляться в сети, вызывая восторг у публики и заставляя строить самые невероятные теории о причинах этого явления. Один из таких роликов, снятый в 2018 году этнографом Андреем Головнёвым в Ловозерской тундре Кольского полуострова, быстро стал вирусным и собрал более 700 комментариев в Фейстбуке. Головнёв был настолько поражен откликом, что написал об этом статью «Кружение в кочевом и виртуальном пространстве-времени», где попытался разобраться в причинах повышенного интереса и логике версий интернет-пользователей. В статье он дает простые ответы о причинах столь чарующего поведения.

Оказывается, кружение (так называется это явление) — это естественное поведение северных оленей при беспокойстве, этакий стадный жест замешательства. Вращаясь на месте, стадо не сбавляет ход, не ложится, не разбредается, а ждет действия своего вожака. Олени могут кружить в корале (загоне) в ответ на находящихся вокруг ограды людей и собак: животные во время кружения успокаиваются. Пишут, что находящиеся в центре олени могут даже прикорнуть или успокоиться настолько, что позволяют себя погладить. Оленей умеют специально кружить оленеводы — чтобы стадо не разбрелось, чтобы выловить нужных животных (для мечения, сортировки, убоя), загнать их в кораль. Действительно, и на ролике Головнёва (см. по ссылке), и на свежем видео марта этого года видно, что оленей заставляют кружить оленеводы, либо замкнутое пространство кораля.

Олени кружат в корале, Мурманская область, март 2021 года

Если вы особенно наблюдательны, то наверняка заметили, что на главном фото и двух видео олени движутся вправо, по часовой стрелке. Но это, скорее, исключение: обычно северные олени вращаются влево, против часовой стрелки. Движение влево связано с межполушарной асимметрией головного мозга оленя. Интересно, что детеныши северных оленей предпочитают держать мать в поле зрения левого глаза, информация таким образом поступает в правое полушарие мозга, и оно у копытных доминирует в регулировании социального поведения (см. статью Асимметрия социального поведения: левый глаз — правое полушарие). Кружение стада — вполне себе социальное поведение. Оно возможно благодаря тому, что северные олени склонны к синхронному поведению, повторению движений за вожаком и друг за другом. Каждый олень избегает быть на периферии группы, вместо этого ища более центральное положение и стремясь окружить себя как можно большим числом соседей. Такое поведение снижает вероятность того, что конкретный олень подвергнется серьезному риску.

Кружение свойственно как для домашних северных оленей, так и для диких. По разным оценкам, минимальный размер группы, при котором хотя бы один олень будет защищен от потенциальной опасности в ходе кружения, составляет от 20 до 31 особей. А что же это за опасности? Прежде всего — кровососущие насекомые (гнус; см. картинку дня Гнусная мошка) и оводы, откладывающие личинок под кожу или в носовые ходы оленей. Насекомые беспокоят в основном крайние ряды, причем не больше пяти. Смена животных на внешних кругах происходит путем нерегулярных «завихрений», когда кто-то не выдерживает нападения гнуса и силой врывается в центр круга. Олени могут кружить и в сильную пургу, но не от холода — их шерсть очень теплая. Также олени кружат при встрече с потенциальными хищниками.

Кружение диких северных оленей в Норвегии, на 40-й секунде появляется беркут, желающий добыть олененка, и стадо бросается в бегство, вытягивается в ручеек и снова начинает закручиваться

Однако растиражированное в сети утверждение, что в центре круга находятся самки с телятами, а самцы их защищают, выставив рога, неверно. Так поступают бизоны и овцебыки, но никак не северные олени. Особенно забавно видеть такую версию к роликам оленьего хоровода зимой и ранней весной. Ведь самцы в это время без рогов! Они сбрасывают их по окончании гона, в октябре–ноябре, постепенно отрастать рога начинают лишь в апреле. А без рогов северный олень скатывается на низшую ступень иерархии в стаде, уступая лишь телятам. А самки как раз зимой и ранней весной во всеоружии, то есть при рогах, и доминируют. Это очень важно, ведь они беременны и должны обеспечить себе лучшие кормные участки, а заодно защитить телят, которые привязаны к ним до года. Рога самки сбросят лишь после отела летом и одновременно опустятся на нижнюю строчку иерархического списка. Более того, самцы диких северных оленей держатся зимой отдельно от самок.

Такое естественное кружение оленей издавна научились использовать оленеводы. Поговаривают, что старики раньше умели «крутить» стадо, используя его вращение вместо кораля и умудряясь отловить в вертящемся круге нужных для упряжки оленей, а то и вовсе сидели себе на бугорке да чай попивали, пока стадо самой собой пасется и не разбредается. Чтобы стадо не разбрелось по пастбищу, потенциальных вожаков, за которыми могут пойти олени, надо удерживать. Поэтому стадо «закручивают», направляя передовых оленей по кругу. Вожаки, кстати, непостоянные, это просто первые покинувшие стадо животные, за которыми следуют остальные. Это самые бдительные, самые реактивные или пугливые олени. Кружат стадо и для того, чтобы олени наиболее полно использовали пищевые ресурсы, например траву по берегам рек. Вращение также способствует «осмирнению стада» — олени крутятся, пока не успокоятся от усталости или не найдут выхода в открытое пространство.

Но кружение не всегда на пользу. В жаркие безветренные дни, когда насекомые особенно активно докучают, олени могут двигаться по кругу по 12–16 часов в сутки, а то и больше. Такое длительное кружение изнуряет животных, они повреждают конечности, могут задавить телят, поднимают пыль и сбивают грязь, кишащую бактериями. Кроме того, олени успевают выбить весь корм на участке. Поэтому в таких случаях оленеводы кружение останавливают.

P.S. Ссылка на видеоматериал, о котором упоминается в заметке:

Кружение оленей (Swirling Reindeer). Андрей Головнёв (Andrei Golovnev)

[АrefievPV]

Почему через Амазонку не построили ни одного моста? Самая удивительная река на Земле.

Амазонка — одна из известнейших рек нашей планеты. На протяжении многих лет она привлекает повышенное внимание со стороны как ученых, так и туристов со всего света. И поверьте, ей есть чем вас удивить!