Десять самых странных биологических открытий 2016 года
Пьяные лори, акула-долгожитель, летающие улитки, антибиотики из носа, и ещё несколько странных биологических открытий, которые удивили нас в прошлом году.
Буквально на днях мы рассказывали о самых странных медицинских исследованиях прошлого года по версии портала LiveScience. Но, во-первых, этих исследований оказалось всего семь – цифра красивая, но круглая десятка была бы ещё красивее, а во-вторых, они были именно что медицинскими. И мы решили составить свой список самых странных и удивительных фактов, которые относятся, так сказать, к биологии в целом, а не только к медицине. Вообще говоря, в разряд «странного и удивительного» попадает, скажем, большая часть нашей рубрики «Факт дня», да и прочие новости за минувший год в этом смысле не подкачали, но всё же мы усилием воли постарались ограничиться только десятью.
1. И номером первым у нас идут «посмертные гены» – то есть те, чья активность повышается после смерти. На самом деле, о том, что некоторые гены продолжают функционировать и после смерти организма, криминалисты знают давно, просто недавно их решили поточнее пересчитать, а заодно выяснить, как долго они работают. В препринте статьи на сайте bioRxiv говорится, что таких генов существует более тысячи, и что сотни из них остаются в рабочем состоянии спустя даже несколько дней после смерти «хозяев» (например, у мышей «посмертные гены» работали ещё двое суток, а у рыб – целых четверо). Вероятно, тут всё дело в том, что в умирающем организме естественным образом разрушается настройка генетической сети: перестаёт действовать система молекулярно-клеточных запретов и разрешений, которые заставляли одни гены работать, а другие – молчать. Для того, чтобы поддерживать генное «расписание работы» в рабочем состоянии, нужно тратить энергию, но после смерти энергия и прочие ресурсы стремительно тают, так что некоторые гены имеют возможность напоследок проявить себя.
2. Под номером «два» у нас идёт гренландская акула, которая в прошлом году стала общепризнанным чемпионом-долгожителем: из всех позвоночных эти акулы живут дольше всех – до 500 лет. Стоит также добавить, что они чрезвычайно медленно растут, всего по сантиметру в год, хотя в длину могут достигать более шести метров, а самки становятся половозрелыми только к 150 годам.
3. Рисковать способны не только люди и животные, но и растения. Исследователи из Оксфорда обнаружили, что если горох не устраивает устоявшаяся стабильность в окружающей среде, он готов рискнуть, предпочтя расти в непредсказуемых условиях, в которых хотя бы время от времени можно жить, что называется, в достатке. Рисковый характер у гороха обнаружили в довольно остроумном эксперименте, о котором вы тоже можете прочитать в нашем прошлогоднем материале.
4. Улиток мы привыкли считать медленными, пассивными и очень осторожными созданиями, которые, чуть что, сразу прячутся в свою раковину. Всё так, но есть среди них и исключения: например, морская улитка Limacina helicina вовсе не ползает по дну, как можно было бы предположить, а в буквальном смысле летает в воде, размахивая своей ногой, как бабочка крыльями. L. helicina, кстати, так и называют морской бабочкой, а в целом группу улиток, к которым относится она и некоторые другие виды – крылоногими моллюсками.
Другой пример активных улиток – два дальневосточных вида, Karaftohelix gainesi и Karaftohelix selskii. Ими не прочь полакомится хищные жуки жужелицы, однако, столкнувшись с хищником, эти улитки вовсе не прячутся в раковину, а начинают размахивать ею, стараясь стукнуть по жуку. Получив по голове, жужелица уползает в расчёте найти менее строптивый обед.
5. Знаменитые мадагаскарские руконожки по прозвищу ай-ай и лемуры по имени медленные лори не прочь выпить чего покрепче: эксперименты показали, что они не только отличают однопроцентный раствор алкоголя от трёхпроцентного, а трёхпроцентный – от пятипроцентного, но и предпочитают именно тот, где спирта побольше. Причём ай-аи, выпив пятипроцентный образец, совсем не пьянели, а потом ещё и исследовали посудину, где он был, как бы в надежде, что там появится добавка.
Попытка напоить лемуров – вовсе не пустая забава. Считается, что эволюция человекообразных приматов сопровождалась усовершенствованием фермента алькогольдегидрогеназы 4, которая помогает перерабатывать и обезвреживать алкоголь, и что улучшенная версия фермента появилась у общего предка человека, шимпанзе и горилл. Однако как оказалось, «быстрая» алькогольдегидрогеназа есть и у более эволюционно древних лемуров – потому-то у них и не было признаков опьянения в эксперименте – а значит, «человеческое» отношение к алкоголю возникло у приматов ещё до появления человекообразных обезьян.
6. Продолжим разговор об эволюции. В начале августа в Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution появилась статья, авторы которой утверждали, что женский оргазм давно утратил своё физиологическое значение, превратившись в эволюционный пережиток – случилось так потому, что некоторые млекопитающие (и приматы в том числе) перешли от индуцированной овуляции к «автоматической». Как известно, для зачатия необходимо, чтобы яйцеклетка вышла из яичника в яйцевод, и если раньше это происходило под действием внешних факторов (например, в присутствии самца или во время спаривания, как у кроликов), то потом у овуляции появилось своё внутреннее расписание, и необходимость во внешней стимуляции отпала.
7. Самцы лягушек во время брачного периода стараются привлечь самок не только голосом, но и жестами. Но если брачное кваканье знакомо более-менее всем, то про брачную жестикуляцию знают только зоологи. Впрочем, у большинства лягушек словарь телесного языка невелик: они либо как-то по-особенному прохаживаются на виду у самок, либо «со значением» подпрыгивают. Бразильская лягушка-лесолюб Hylodes japi в этом смысле представляет собой выдающееся исключение – у неё насчитали целых восемнадцать форм жестовых сообщений, порой довольно сложных: например, самцы могут вытягивать заднюю ногу, или поднимать переднюю лапу, одновременно покачивая ею, особым образом двигать пальцами и т. д. Некоторые из жестов предназначены потенциальной партнёрше, некоторые – самцу-конкуренту, а некоторые – обоим сразу.
8. Чтобы сделать вполне серьёзное и оригинальное исследование, вовсе не обязательно брать стволовые клетки или засовывать электроды в мозг обезьяны. Так, биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего решили выяснить, как пресноводная гидра открывает рот. Гидру мы все знаем по учебникам биологии – она устроена довольно просто, так что непонятно, какую ещё науку с ней можно сделать, и уж совсем странной выглядит постановка проблемы: «как гидра открывает рот?» – да просто берёт и открывает. Однако фокус тут в том, что рта как специализированной структуры у неё нет – рот у гидры появляется каждый раз заново, когда ей приходит время пообедать. Подробно описывать процесс «ротообразования» мы сейчас не будем, скажем лишь, что это похоже на то, как если бы у нас рот после каждого приёма пищи зарастал кожей, которую потом приходилось бы раздвигать специальными мышцами. Авторы работы полагают, что на примере гидры мы наблюдаем аналог того, как в далёком прошлом примитивные организмы, ещё не имевшие органов и специализированных тканей, постепенно обзаводились тем и другим.
9. Лекарственная устойчивость бактерий давно стала всеобщей головной болью, и исследователи по всему миру ищут, где бы взять новые антибиотики, к которым современные микробы ещё не успели приспособиться. Один из таких антибиотиков нашли не где-нибудь, а прямо у нас в носу: оказалось, что одна из бактерий, обитающих в слизистой носа, избавляется от соседей-конкурентов с помощью особого «химического оружия», против которого бессилен даже знаменитый MRSA – суперустойчивый штамм золотистого стафилококка.
10. Наш последний странный факт из мира биологии мог бы претендовать на Шнобелевскую премию: зоологи из Университета Рохемптона и Страсбургского университета выяснили, почему пингвины переваливаются на ходу. Ответ – потому что много весят. Связь между весом тела и пингвиньей походкой особенно заметна у плотно поевших пингвинов: чтобы не упасть во время ходьбы, им волей-неволей приходится сильнее раскачиваться и нагибаться к земле.
