Архив за месяц: Ноябрь 2014

Тяжелое детство-полезно.

Мышь
©Luxfon

Во всяком случае, этот вывод актуален, если речь идет о самцах мышей. Те из них, чье раннее детство прошло в условиях стресса, имели более способное потомство. 

Как показали эксперименты, стресс на раннем этапе жизни может негативно повлиять на здоровье животного. Это касается его иммунитета и когнитивных способностей. А еще такая особь может вести себя более безрассудно. Однако «детский» стресс может быть и полезен, если речь идет о позднем этапе жизни животного. Но самое главное заключается в том, что опыт, приобретенный в стрессовых ситуациях, передается по наследству.
В рамках эксперимента ученые на две недели отлучили мышат от их матери (правда, потом их вернули назад). Плюс к этому для детенышей были созданы дополнительные стрессовые условия. Как оказалось, потомство мышей, имевших тяжелое детство, оказалось более жизнеспособным. Речь идет о целеустремленности, а также о способности быстро адаптироваться к новым условиям.

В 2014 году специалисты Бристольской школы ветеринарных наук доказали, что пережитый в детстве стресс влияет на поведение взрослых овец. Животные, которые получили отрицательный жизненный опыт на раннем этапе жизни, а также их потомки, имели более высокий болевой порог.

 

Новые поведенческие особенности мышей сопровождались эпигенетическими изменениями в гене, который отвечает за минералкортикоидный рецептор. Это вещество выполняет важную функцию в вопросе реакции организма на стресс.

Гаджет нам в помощь.

Каждый день человечество берёт новые рубежи: запускает марсоходы, успешно борется с неизлечимыми заболеваниями… Но побороть вечную проблему, связанную с жужжащими мерзавцами, комарами, так и не сумело. Впрочем, небольшая красная наклейка Kite поможет справится с этой напастью хотя бы на время.

Это проект, получивший финансирование на краудфандинговом ресурсе Indiegogo, не имеет никакого отношения к репеллентам. Kite Patch заставляет комаров просто не замечать человека 48 часов. Для этого наклейку достаточно прицепить на одежду.

Она работает благодаря подавлению комариных рецепторов двуокиси углерода (именно они указывают кровососущему насекомому, где находится его жертва). Таким образом, они остаются дезориентированными и не могут найти человека.

Кампания по сбору средств на выпуск Kite пока не завершилась: осталось ещё 18 дней, однако её цель давно достигнута. Точнее, её давно удалось превзойти: разработчики просили $75 тыс., в то время как пользователи уже пожертвовали на проект $471 тыс.

Новый пестицид.

Исследователи разработали новый пестицид на основе паучьего яда и подснежников, который уничтожает вредных насекомых, не причиняя никакого вреда пчелам. 

Пчела
©Flickr/ Andreas

Специалисты из Ньюкаслского университета скомбинировали яд воронкового паука с лектином, полученным из подснежников, чтобы создать «биопестицид».

 

Считается, что использование неоникотиноидов в качестве инсектицидов в Европе привело к катастрофическому исчезновению пчел за последние годы.

 

Примерно 90% растений в мире нуждается в «услугах» насекомых-опылителей. Поэтому исчезновение пчел может привести к радикальному сокращению растительной пищи.

 

Новый пестицид, получивший имя Hv1/GNA, по заверениям ученых позволит пчелам спокойно собирать нектар и опылять цветы растений без какого-либо вреда для своего организма.

 

Считается, что неоникотиноиды негативно влияют на нервную систему пчел, что приводит к затруднениям при сохранении и накоплении информации. Поэтому насекомые теряют ориентацию и не могут найти путь назад, к своему улью.

 

В процессе экспериментов, биологи обрабатывали пчел паучьим ядом и лектином подснежников в различных концентрациях. Какого-либо вредного воздействия «биопестицида» на организм этих насекомых обнаружено не было, даже при больших дозах.

 

Если мы уничтожим насекомых-опылителей, эффективность наших пестицидов не будет иметь никакого значения: мы не получим урожая.

– Доктор Джеральдин Райт, Ньюкаслский университет

Прикладная энтомология.

Для чего нацистские энтомологи изучали, какой вид малярийного комара лучше всего переносит путешествие в самолёте?
Учёные-нацисты из печально известного концентрационного лагеря Дахау, возможно, собирались развернуть биологическую войну против врагов рейха. Недавно найденные документы говорят о том, что они собирались загрузить в самолёты не бомбы, а комаров — переносчиков малярии.

Известно, что во время Второй мировой войны и союзники, и японцы работали над превращением в оружие живых организмов и натуральных токсинов. Давно подозревалось, что аналогичная очень секретная программа была и у Германии, хотя Гитлер официально запретил биологическое оружие. И вот наконец биолог Клаус Райнхардт из Тюбингенского университета (ФРГ) смог приоткрыть завесу страшной тайны. По его мнению, под вывеской энтомологического института, который возглавлял исследователь насекомых Эдуард Май (умер в 1956 году), на территории концлагеря осуществлялся зловещий проект, и Май, считает г-н Райнхардт, приложил к нему руку.

Самка Anopheles gambiae (изображение Tony Brain, Science Photo Library, Corbis).

Учёный разыскал в архивах рапорты Мая, в которых рассказывается, что лучше всего с самолётов сбрасывать тот, а не иной вид малярийного комара. Сотрудники его института изучали, сколько времени москиты способны продержаться в ЛА без еды, и лучше всех с испытаниями справился Anopheles maculipennis. Г-н Райнхардт комментирует, что при всей своей чудовищности подобная задумка смехотворна: малярийные комары вряд ли выживут в сравнительно холодном климате и при отсутствии тёплых болот. В найденной им документации ничего не говорится о том, как их собирались выращивать, в каких условиях перевозить и куда сбрасывать. Оборудование, которым располагал Май, скорее всего, было чрезвычайно убогим.

Грегори Кобленц из Университета Джорджа Мейсона (США) полагает, что такая программа не имела перспектив. По его словам, даже если сам Май был настроен серьёзно, до фактического производства и тем более применения этого вида биологического оружия было очень далеко — примерно как до Луны.

Дискуссия о том, действительно ли рейх планировал биологическую войну, пока не получила однозначного разрешения. Большинство историков считают, что исследовательский институт, образованный в Дахау приказом шефа СС Генриха Гиммлера в 1942 году, имел оборонное, а не наступательное значение. Но ряд специалистов — в частности Фрэнк Сноуден из Йеля — верят сообщениям о том, что в 1943 году Германия якобы затопила болота к югу от Рима и наводнила регион малярийными комарами, дабы сдержать наступление союзников. Когда тебя загоняют в угол, будешь хвататься за любую соломинку.

Зачем СС мог понадобиться энтомологический институт? Вши — вот ответ. Как подчёркивает г-н Райнхардт, одной из самых больших проблем на Восточном фронте был тиф, жертвами которого становились не только заключённые, но и тюремщики. Некоторых узников Дахау к тому же заставляли работать на военную и химическую промышленность. Следовательно, они были нужны живыми и здоровыми, поэтому избавление от вшей и крыс было простой необходимостью (в этом и состояло оборонное значение института). Май планировал заниматься различными переносчиками заболеваний, не только вшами.

Тем временем врач Клаус Шиллинг проводил эксперименты, заражая узников малярией (за что его казнили после войны). В его распоряжении находилось множество анофелесов, и этим обстоятельством, по мысли г-на Райнхардта, Май тоже воспользовался.

Почему передают?

Международный коллектив ученых выяснил, почему в последние десять лет все больше вирусов переходит от летучих мышей к людям, с легкостью пересекая межвидовой барьер. Именно этим явлением объясняют последнюю вспышку лихорадки Эбола. Результаты исследования представлены в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Список животных, от которых болезнетворные микроорганизмы могут перейти к человеку (птицы, свиньи и так далее), летучие мыши пополнили лишь недавно. Ученые предполагают, что причиной тому — люди, начавшие активно застраивать территории, где раньше селились эти животные.

Не совсем понятно, как вирусы и бактерии стали заражать летучих мышей, но процесс этот идет уже много тысячелетий. Летучие мыши живут в тесном соседстве, легко заражая друг друга. Но животные смогли выработать иммунитет к своим болезням: они не умирают и даже продолжают существовать в нормальном режиме. При этом их моча, кал и слюна выступают как канал заражения других видов.

Например, если лошадь съест траву возле дерева, облюбованного летучими мышами, она, скорее всего, заболеет. Вернувшись в конюшню, она заразит других лошадей, а также (с некоторой долей вероятности) и ухаживающего за ними человека. Именно так в Австралии начинались эпидемии вируса Хендра (родственного опасному для человека вирусу Нипах).

Главная причина этого явления — наступление человека на ареал обитания летучих мышей. Люди вырубают деревья, где гнездились животные, и строят там дома, но предыдущие обитатели не покидают даже редкие деревья, оставленные во дворах. Уничтожение летучих мышей не является адекватным ответом, заявляют ученые, так как они играют жизненно важную роль в экосистеме целых континентов. Только отказываясь потеснить животных, люди могут уберечься от их вирусов.

Они нас любят.

Любовь к запаху человека, выраженная на генетическом уровне, помогла предкам кровососущих насекомых переключиться на людей и стать переносчиками смертоносных заболеваний – денге и желтой лихорадки. К такому выводу пришли авторы исследования, опубликованного в журнале Nature.

Комары не всегда нуждались в человеческой крови – их предки предпочитали брать питательные вещества у лесных животных. Но несколько тысяч лет назад некоторые комары осуществили крайне удачную с точки зрения эволюции смену рациона.

«Наш образ жизни идеален для комаров. В жилище человека всегда есть вода, где насекомые могут размножаться, наше тело не покрыто шерстью, а живем мы в коллективе», — отмечает один из авторов статьи Лесли Фоссхолл (Leslie B. Vosshall). Однако насекомым пришлось привыкнуть к соседству с людьми, к жизни в их домах, к размножению в бочках и кувшинах с чистой водой (а не в мутной воде, попадающей в дуплах деревьев).

Чтобы понять эволюционную основу «романа» комаров и человека, Фоссхолл и его коллеги обратились к генетике. Ученые давно обратили внимание, что в кенийской деревне Рабаи на расстоянии нескольких сот метров обитают два различных подвида москитов. Черные Aedes aegypti formosus откладывают яйца в лесу и кусают животных. Коричневые же Aedes aegypti aegypti пользуются кувшинами с водой и пьют кровь людей. «Эта кенийская деревушка наглядно демонстрирует нам то, что происходило тысячи лет назад. Участники древних событий и поныне там», — утверждает Фоссхолл.

Чтобы определить гены, отвечающие за привязанность к человеку, ученые скрестили комаров обоих подвидов, а потом проанализировали предпочтения гибридных особей. Оказалось, что в усиках любителей человеческой крови более активно экспрессируется 14 генов — и прежде всего Or4, ген одного из обонятельных рецепторов.

Исследователи догадались, что Or4 должен реагировать на определенный запах. Чтобы точно определить это вещество, они попросили добровольцев носить колготки на протяжении суток, а потом поместили одежду в машину, разбивающую запах на отдельные химические компоненты. В колготках, которые носили морские свинки, отсутствовал один важный элемент – сулькатон. Ученые предположили, что именно он делает запах человека привлекательным для комаров. Однако, когда вещество добавили на кожу морских свинок, эти животные не стали притягивать москитов. Сейчас исследователи ищут другие компоненты, на которых должны реагировать насекомые.

Почему они кусаются?

Голова самца жука-оленя устроена так, чтобы вместить в себя как можно больше мышц. В противном случае его огромные рога были бы бесполезным украшением.
Известные «рога» самцов жуков-оленей развились из челюстного аппарата насекомых. Строго говоря, это сильно увеличенные мандибулы, или верхние «челюсти» жуков. Однако рогатые самцы используют их не для того, чтобы есть, а для привлечения самок и для сражений с другими соплеменниками.

Но тут возникает вопрос, много ли практической пользы от их рогов в смысле нанесения ран противнику? Для того чтобы поранить противника, жук должен напрячь мышцы головы, и это мышечное движение должно дойти до концов его оружия. Однако с чисто механической точки зрения эффективность мышечного усилия тут невелика: слишком уж длинен рычаг, к которому это усилие прикладывается.

Самец жука Cyclommatus metallifer (фото Radio Ga Ga Broadcasts Again).

Однако бои жуков-оленей отличаются большой брутальностью, то есть их оружие всё-таки вполне эффективно. А это значит, что у них есть какие-то анатомические уловки, позволяющие орудовать рогами.

К анатомии самцов жуков-оленей присмотрелись зоологи из Антверпенского университета (Бельгия), сравнивавшие силу челюстей и анатомию головы у самцов и самок Cyclommatus metallifer. В Journal of Experimental Biology исследователи сообщают, что самцы кусали в три раза сильнее самок, и силой укуса они, по-видимому, обязаны особенностям анатомии головы.

Голова самцов жуков-оленей намного шире, чем у самок, а это, в свою очередь, обеспечивает больший мышечный рычаг для «рогов». Зоологи сравнивают работу гипертрофированных челюстей жуков с щипцами, у которых есть относительно большие мышечные «ручки», спрятанные в голове.

Вообще, по их словам, голова самцов устроена так, чтобы вместить в себя как можно больше мышц; решение, как видим, проще некуда. Но как раз благодаря столь «мускулистой» голове самцы и могут выполнять все те силовые приёмы, которые можно наблюдать на многочисленных видео с дерущимися жуками.

Как они общаются?

Все знают, что животные умеют общаться друг с другом, хоть и не говорят в привычном для нас понимании этого слова. Если бы нашлись переводчики с собачьего или обезьяньего, то им хватило бы набора из нескольких фраз, вроде «Мне страшно!», «Я тебя убью!» или «Дай поесть». Ну может ещё парочка. Во всяком случае, животные не врут, не сплетничают и не спорят.

Так нам кажется…

1. Луговые собачки могут в подробностях вас описать

5 невероятных способов, которыми животные общаются между собой

Луговые собачки — это такие маленькие болтливые создания, которые живут в подземных «городах» с населением, доходящим иногда до сотен и тысяч, а в некоторых случаях и миллионов особей. Они общаются при помощи громкого лая и повизгиваний.

Если вам когда-нибудь случится проходить мимо этих собачек и вы услышите что-либо подобное, то будьте уверены: они обсуждают именно вас.

«Язык» луговых собачек настолько сложен, что в нём имеются отдельные «слова», обозначающие не только приближающегося хищника, но и обозначающие его вид. То есть у них есть специфические звуки, которые переводятся как «человек идёт!»

Мало того — в издаваемые луговыми собачками сигналы может быть заложена информация и о том, какой это человек. В ходе одного эксперимента выяснилось, что издаваемые луговыми собачками сигналы меняются в зависимости от цвета рубашки на человеке, от того, высокий он или низкий, как близко идёт и как быстро движется.

То есть эти маленькие грызуны из семейства беличьих общаются на более продвинутом уровне, чем дельфины и шимпанзе.

Профессор Университета Северной Аризоны Кон Слободчиков изучал поведение луговых собачек целых 30 лет и пришёл к выводу, что они вполне могут произнести на своём языке фразу, которая в переводе звучала бы примерно как «К нам бежит худой высокий тип в зелёной рубашке, и он уже близко».

2. Гусеницы бабочки-голубянки — сладкоголосые обманщики

5 невероятных способов, которыми животные общаются между собой

Гусеница бабочки-голубянки обладает феноменальной способностью — она умеет устроиться за чужой счёт, выдавая себя за кого-то другого. Совершенно, казалось бы, человеческая тактика. Как может какое-то членистоногое без хорошо развитого мозга проделывать такие аферы?

А вот как:

На теле гусеницы, у самой её головы, расположена крошечная «губа». Когда этой бабочке надоедает добывать себе пропитание, она начинает скрести этой «губой» — в результате получается «песня» очень похожая на ту, что «поёт» муравьиная матка. Настолько похожая, что муравьи тут же перетаскивают гусеницу в свой муравейник, где она и живёт припеваючи вплоть до окукливания и превращения в бабочку.

Всё это время муравьи её кормят, защищают от опасности, таскают за собой, если возникнет необходимость перебираться на новое место, и воздают поистине королевские почести.

Ей даже не приходится утруждать себя жеванием — рабочие муравьи отрыгивают уже пережёванную и сдобренную своими полезными ферментами пищу прямо в рот гусеницы. А в самые голодные времена муравьи скармливают паразиту даже своих собственных не родившихся братьев и сестёр (тоже предварительно пережевав).

Настоящих королев, при этом, муравьи либо изгоняют, либо и вовсе убивают — такова сила злых чар мошенницы.

Вжное звено.

Журнал Nature сообщил: за прошлую зиму Европа потеряла 1/3 от популяции медоносных пчел. Угроза их полного исчезновения становится реальной. Каким станет наш мир без главного опылителя? Эйнштейн говорил, что вслед за пчелой погибнет человек.

Пугающие цифры.

Человек может прожить без кислорода три минуты, без воды три дня, а без пчел четыре года. По крайней мере, так считал Эйнштейн. Цитата ученого появилась в 1941 году в журнале «Canadian Bee Journal». Из нее следует, что гибель пчел для человечества будет ничем не лучше глобальной катастрофы — извержения вулкана, падения метеорита или взрыва большого адронного коллайдера . Результат все равно один.
Тем временем массовая гибель пчел продолжается. Научный журнал Nature сообщил, что в южных странах за прошлую зиму популяция снизилась на 5%, в центральной Европе на 10-15%, а на Севере и вовсе на 20%. В России тоже не все гладко. Количество ульев особенно сильно сокращается в Челябинской и Ульяновской областях. В целом по стране пчелиная смертность составляет 20%. Специалисты говорят, что нынешнего количества пчел уже не хватает для опыления всех растений. Еще в прошлом году ООН заявила, что смертность пчел становится глобальной проблемой.

В чем проблема?

История с гибелью медоносных насекомых не нова: процесс был запущен в середине XX века, но пика достиг в последние двадцать лет. Единой причины нет, но главный виновник найден — это человек. Сельское хозяйство почти повсеместно перешло на химию – азотные удобрения, пестициды. Последние не убивают насекомых, но, по словам ученых, понижают их иммунитет, а вирусы не дремлют. Профессор Питер Нойман рассказывает о чуме пчел — варроатозе, заболевании, который переносит микроскопический клещ: «он опасен тем, что высасывает из пчелы все жизненные соки. Это самая распространенная пчелиная болезнь, избавиться от этих клещей трудно, а лечение и выхаживание ослабленных насекомых занимает массу времени и редко приводит к желаемым результатам». Да и не полагается рабочей пчеле болеть. Пасечники не особо заботятся о здоровье членов улей и продолжают свой бизнес в обычном ритме: перевозят колонии пчел на огромные расстояния. В США ульи транспортируют из Флориды в Калифорнию для опыления сельскохозяйственных культур. Столь длительные поездки подвергают семейства пчел колоссальному стрессу. А это приводит к «синдрому разрушения колоний».

Он был описан американскими пчеловодами в 2006 году. В ходе «болезни» насекомые покидают свои колонии, чтобы никогда туда больше не вернуться. Поодиночке пчелы не живут и вскоре погибают вдали от ульев. Причина странного поведения – химикаты и радиосигналы сотовой связи, которые, по мнению  ученых университета Кобленц-Ландау, сводят крылатых тружеников с ума.

Что, если…?

Все же, что случится, если пчелы вымрут, или их популяция сократится до критического уровня? Неужели предсказание Эйнштейна — «нет пчел – нет опыления – нет еды – нет человека» — исполнится?

Нада сказать, что в мире есть и другие естественные опылители – мухи, бабочки, птицы, летучие мыши, ветер. Кроме того, не все растения опыляются пчелами. В былые времена без них прекрасно обходилась флора Северной Америки и Ирландии. Туда пчел завезли именно люди.

Но с момента великих географических открытий в мире произошли немалые изменения. Выросло население, выросла и потребность в продуктах. Сегодня потеря пчел, которым мы обязаны 1/3 всего урожая, не может пройти без последствий. Человечество лишится не только меда.

Издания Times и Business Insider приводят следующую цепочку, ссылаясь на мнение экспертов: чем больше смертность среди насекомых, тем быстрее пчеловодство станет невыгодным. Люди начнут отказываться от своего ремесла, и пугающая статистика лишь ухудшится. Так как от пчел зависит большая часть урожая, человечеству придется «затянуть пояса» — прилавки с едой опустеют, цены на оставшиеся продукты подскочат до небес. В гости пожалует его величество голод. И не стоит уповать на другие составляющие нашего дневного рациона. Так как исчезнет часть растений, скот тоже лишиться еды, а значит, прощай молоко, сыр, йогурт и, в конечном итоге, говядина. В общем, как ни крути, мир без пчел не сможет позволить себе нынешнюю популяцию людей.

На фоне предыдущего мысль о том, что у человека появятся проблемы с одеждой, просто меркнет. Среди прочего пчелы опыляют хлопок. В общем, с бирками «100%, 50%, 5% хлопка» придется попрощаться и перейти на полиэстер или шкуры.

Диета будущего

Все же у человека останется надежда. Его не покинет свинья, которая не зависит от крылатых тружеников. Немного сократятся, но не исчезнут запасы некоторых основных продуктов питания – зерновых культур, риса, которые опыляются ветром.

Человек найдет другое спасение там, где когда-то зародилась жизнь – в океане. На популяцию рыб само исчезновение пчел не повлияет, но если люди возьмутся за дело с присущей им ненасытностью, морские обитатели вскоре повторят судьбу насекомых.

Альтернативы

Одновременно с поиском решения, как остановить рост смертности пчел, ученые подыскивают им замену. Первый кандидат – шмель. Он тоже собирает мед, только не такой вкусный как у пчел. Шмелиный мед напоминает сахарный сироп, а еще его мало. Для сравнения – после медосбора из двух пчелиных семей откачали 34 кг меда, а шмелиный выбирали с помощью глазной пипетки (48 г ).

Но как опылитель шмель давно себя показал. Например, в некоторых районах Сибири сельское хозяйство давно перешло на них. Агроном Людмила Чупина утверждает, что «шмели трудолюбивее своих сородичей и их дешевле содержать». Одна проблема, они тоже вымирают.

Второй потенциальный заменитель пчел – человек. Авторы исследования «Мир без пчел» Бэнджамин Элисон и Брайан Мак Коллум погружают читателя в мир, где люди научились жить без медоносных. Это не Земля 2070 года, а современная провинция Китая Сычуань. Пчелы там перевелись лет двадцать назад, по причине уже упомянутых пестицидов. Тем не менее регион остается крупнейшим экспортером груш, которые во всем мире опыляются пчелами, а здесь людьми. Рабочие вручную опыляют цветы. Неудобно, затратно, но это работает.

Еще один кандидат – робот-пчела. Согласно Guardian, разработкой нового помощника сегодня занимаются инженеры Гарварда. Уже изобретены экспериментальные модели. Роботы крыльями повторяют движения пчелы и таким образом опыляют растения. По словам ученых, одно десятилетие отделяет их от завершения проекта.

И все-таки миру необходимы пчелы. Когда-то 65 миллионов лет назад природа навсегда вычеркнула из «книги жизни» динозавров, но пчел оставила. Точнее, по словам биолога Сандры Рехан из Университета Нью-Гэмпшира, после полного вымирания они возродились заново. Возможно, они переживут и человечество.