Архив за месяц: Март 2015

Они канибалы.

Божьи коровки.

милые животные каннибалы, животные каннибалы, животные едят себе подобных

Если вы увидите, что божья коровка осталась без крыла и не может летать, то лучше вам её убить, иначе кто-то из её божьих сестер поступит с ней не по-христиански.

Хомяки.

милые животные каннибалы, животные каннибалы, животные едят себе подобных

Оказывается щеки хомяков предназначены не только для зерна. 75% мам-хомяков съедают часть их помета, а 95,5% смертей хомяков происходит из-за каннибализма.

Луговые собачки.

милые животные каннибалы, животные каннибалы, животные едят себе подобных

Как и все грызуны, луговые собачки очень плодовитые. Поэтому во время штормов их подземные туннели бывают переполненными, из-за чего в убежище начинается дефицит пищи. Луговые собачки придумали способ, как одним махом решить сразу две эти проблемы — они едят друг друга.

Гусеницы.

милые животные каннибалы, животные каннибалы, животные едят себе подобных

Питательные вещества необходимые некоторым гусеницам, чтобы превратиться в бабочек, содержатся только в других гусеницах, поэтому они вынуждены поедать себе подобных. Такова цена красоты.

40 самых подробных крупных планов членистоногих, из всех, которые вам когда-либо приходилось видеть.

Членистоногое – это беспозвоночное животное, которое обладает экзоскелетом (наружным скелетом), сегментированным телом с парными членистыми конечностями. Членистоногие включают в себя, насекомых, паукообразных и ракообразных. По количеству видов, членистоногие являются одной из наиболее многочисленных групп живых организмов на планете.

Существует более миллиона описанных разновидностей членистоногих, что составляет более 80% всех, когда-либо описанных живых существ. Размеры членистоногих варьируются от микроскопических (планктон) и вплоть до видов, достигающих до нескольких метров в длину.

Геологическая служба США, создала программу по мониторингу жизни местных пчел. Данная программа призвана запечатлеть кадры жизнедеятельности пчел, а также детальные обзоры насекомых и растений, с которыми они взаимодействуют. Недавно на фотопотоке организации появилась поразительная коллекция макро-фотографий в высоком разрешении. Ничего подобного, мы в жизни не видели.

Мы отобрали 40 наиболее впечатляющих, на наш взгляд, снимков. Вы будете поражены!

Неизвестная оса

Журчалка

Самка паука «чёрная вдова»
Карнер Блю
Melissodes dentiventris
Жук на стекле
Tabanus atratus
Augochlora regina
Amblycorypha oblongifolia
Пчела-листорез
Lasioglossum nr longifrons
Кружевница
Коротконадкрылые жуки
Trypoxylon mexicanum
Centris haemorrhoidalis
Конусоголов
Agapostemon coloradinus
Leptochilus acolhuus
Яйца клопа капустного
Бумажная оса
Оса дорожная
Сверчок
Пчела-гоштит
Оленья муха
Drepanaporus collaris
Triepeolus donatus
Drepanaporus collaris
Цикадки
Trypoxylon mexicanum
Журчалка
Phyciodes tharos
Рафидофориды
Личинки капустного клопа
Lachnopus guerinii
Шмель
Coelioxys sayi
Неизвестный паук
Коричневый мраморный щитник
Осмия двухцветная
Dianthidium curvatum

Ещё про них.

У социальных пауков нашли групповой отбор.

У социальных пауков Anelosimus studiosus есть признак, который распространяется на всю колонию и от которого зависит выживание сообщества в целом.

Известно, что Дарвина в своё время смутили муравьи. Естественный отбор по его теории должен был работать в пользу признаков, повышающих выживание и воспроизводство особей, и против признаков, уменьшающих шансы выжить и оставить потомство. Но почему в таком случае у муравьёв есть рабочие особи, которые не могут размножаться? Как случилось, что естественный отбор не избавился от самой возможности появления стерильных индивидуумов? Дарвин разрешил затруднение, предположив, что естественный отбор может действовать на разных уровнях, в том числе и на уровне группы. То есть какие-то признаки особи, которые самой особи ничего не дают, всё равно останутся в эволюции, потому что они полезны для выживания сообщества.

Впоследствии эта идея сформировалась в гипотезу о групповом отборе, способствующем групповым адаптациям. В свою очередь, признак, который помогает выжить группе, помогает выжить и каждому отдельному её члену, так что тут нельзя говорить, что «групповой признак» бесполезен для индивидуума. Самый наглядный пример группового отбора можно увидеть на фермах и прочих сельскохозяйственных предприятиях, где заводчики отбирают не отельных особей, а целые группы животных с подходящим признаком. Однако такой отбор будет не только групповым, но и искусственным. Сведения же о групповом отборе в естественных популяциях оставались долгое время двусмысленными и противоречивыми, и очень многие биологи (среди которых известнейший эволюционист и популяризатор науки Ричард Докинз) просто не признают его существование.

Однако исследователям из Питтсбургского университета (США) удалось, по-видимому, найти в природе пример действующего группового отбора. Джонатан Пруитт (Jonathan Pruitt) и Чарльз Гуднайт (Charles Goodnight) наблюдали за социальными пауками Anelosimus studiosus, обитающими вдоль рек в штатах Теннесси и Джорджия. Сами A. studiosus невелики, однако, как это бывает с социальными пауками, их коллективные паутинные гнёзда могут быть достаточно большими, чтобы в них смогли запутаться не только насекомые, но и мелкие птицы и грызуны. В колониях социальных пауков жёсткого распределения обязанностей, как у пчёл или муравьёв, однако в качестве некоторой замены кастовой системы у пауков проявляются зачатки личностного поведения: одни особи оказываются более смелыми и агрессивными, другие – более пугливыми. Месяц назад мы рассказывали о работе исследователей из Орхусского университета (Дания), обнаруживших, что личностные особенности поведения у пауков рода Stegodyphus зависят от социального контекста.

У A. studiosus разные особи тоже отличаются по поведению: среди их самок есть более агрессивные и более спокойные. В статье в Nature зоологи пишут, что в местах, где пищевых ресурсов много, паучьи колонии невелики и в них преобладают спокойные самки. С ростом колонии число спокойных самок уменьшается и растёт число агрессивных. Это может быть связано с тем, что для большой колонии увеличивается угроза со стороны социальных паразитов, объедающих паучье сообщество, и, чтобы защититься от них, нужно повысить бдительность – отсюда и преобладание неспокойных, агрессивных особей. Но там, где пищевых ресурсов мало, всё происходит наоборот: в небольших колониях доминируют агрессивные самки, которые могут при случае съесть чужие яйца и тем самым повысить шансы колонии выжить, регулируя численность сообщества. Спокойные же особи начинают преобладать по мере увеличения колонии.

Авторы исследования рассматривают соотношение спокойных и агрессивных самок как групповой признак, который повышает шансы колонии в тех или иных условиях. Если такое соотношение искусственно нарушить, то через несколько поколений оно вернётся к тому значению, которое лучше всего подходит к текущим условиям. Но если колонию, сформированную в одних условиях, перенести в другое окружение и заодно изменить пропорцию разнохарактерных особей, то такая колония всё равно постарается за пару поколений вернуться к прежнему соотношению агрессивных и спокойных пауков – даже если для новых условий это далеко не идеальное решение. То есть «личностно-социальный» состав паучьей колонии адаптирован к месту её происхождения, или иными словами, отбор благоприятствовал такому варианту группового признака, который лучше всего подходит к конкретным условиям.

A. studiosus продемонстрировали как групповой признак, так и действие отбора на него: признак был закреплён в группе, и мгновенно отказаться от него сообщество не могло. До сих пор, как уверяют авторы работы, биологи таких чётких примеров групповой адаптации не знали. Конечно, при словах «групповой отбор» в голову приходят и птичьи стаи, и сообщества обезьян, и вообще многочисленные примеры социальных животных, однако в подобных случаях групповой отбор на деле является семейным отбором. При таком отборе те индивидуальные признаки, которые идут на пользу группы, в действительности помогают «продвинуть» собственные гены индивидуума, заключённые в его близких и дальних родственниках. Особенность же пауков в том, что соотношение особей в их колониях имеет значение для сообщества в целом – то есть это общий на всех признак, определяющий вероятность выживания группы. Такая стратегия выходит за пределы семейного отбора, хотя вряд ли стоит ждать, что споры вокруг группового отбора утихнут сразу после «паучьей» статьи.

Пауки обретают личность в кругу друзей.

Различия в поведении у социальных пауков исчезают, как только они попадают в незнакомую компанию.

Хотя в фильмах и книгах мы можем встретить стаю пауков (достаточно вспомнить гаррипоттеровского гигантского паука Арагога и его семью), всё же эти существа слабо ассоциируются с социальным образом жизни. Действительно, пауки относятся друг к другу в лучше случае равнодушно, а вообще не прочь закусить представителем своего или чужого вида, если, конечно, могут с ним справиться. Однако и среди них есть несколько общественных разновидностей, и к ним, в частности, относятся пауки рода Stegodyphus.

Стегодифусы живут большими колониями, строя огромные паутинные гнёзда, хотя сами пауки невелики – например, обитающие в Индии, Непале и Шри-Ланке Stegodyphus sarasinorum в длину составляют всего сантиметр-полтора. Хотя живут и охотятся стегодифусы вместе, назвать их общественными животными можно всё же с большой натяжкой. В их сообществах нет специализации, нет «каст» подобных тем, какие есть у муравьёв и пчёл, так что паучье общество довольно аморфно. Однако у них есть одна особенность, которая может в какой-то степени служить заменой кастам – стегодифусы, как оказалось, обладают зачатками личности.

Разумеется, это не та же самая личность, что у человека; тут под личностью понимают комплекс поведенческих черт, которые постоянно проявляются у индивидуума и отличают его от других. В прошлом году исследователи из Орхусского университета (Дания) обнаружили, что в колониях S. sarasinorum одни особи явно смелее других, и такие «смелые личности» как раз и подбегают первыми к жертве и вообще ведут себя довольно агрессивно даже в случае угрозы. Авторы работы предположили, что у S. sarasinorum некоторые особи могут сидеть в глубине гнезда, выполняя какую-нибудь домашнюю работу, а некоторые могут притаскивать снаружи добычу, влипшую в паутину, и отражать нападения каких-нибудь агрессоров. И такое разделение труда может иметь место как раз благодаря разнице в «личностных характеристиках» особей.

Примерно о том же говорят в своей статье в Biology Letters зоологи из Питтсбургского университета (США), наблюдавшие за другим видом стегодифусов, южноафриканскими S. dumicola. Они ведут себя так же, как и их индийские сородичи: около 2 000 особей могут жить вместе, вместе охотиться и вместе следить за потомством. Андреас Модлмейер (Andreas Modlmeier) вместе с коллегами организовали несколько десятков маленьких гнёзд-колоний, по шесть пауков в каждом. Спустя какое-то время колонии разрушали и пауков перетасовывали между собой. Однако в некоторых случаях дело ограничивалось тем, что их просто переносили из одного ящика, где у них было гнездо, в другой, то есть социальная структура оставалась нетронутой.

Одновременно пауков проверяли на храбрость, имитируя приближение птицы – исследователи следили, как быстро тот или иной паук снова вылезет из убежища, куда он спрятался от угрозы. Чем меньше паук прятался, тем храбрее он был. И среди S. dumicola, как и среди S. sarasinorum, можно было выделить более храбрых и менее храбрых особей.

Разрушение гнезда и переезд в новый ящик определённо должны были напугать S. dumicola. Как и ожидалось, после этого пауки становились в целом осторожнее, дольше сидели в убежище, если их пытались пугать уже на новом месте. Но оказалось, что те пауки, которых переносили в новый ящик вместе с их товарищами, сохраняли прежние поведенческие особенности. Тот, кто отличался повышенной храбростью или повышенной осторожностью, оставался почти таким же, если и после переезда вокруг него были его друзья. Если же новую колонию собирали из пауков, незнакомых друг другу, то их поведение сглаживалось, они становились похожи друг на друга – можно сказать, теряли личность. О полученных результатах коротко пишет LiveScience.

То есть поведение S. dumicola было обусловлено социальной нишей, сформированной другими особям в колонии. Проще говоря, со старыми знакомыми паук знал как себя вести, у него было определённое место в сообществе. Попав в новую социальную среду, пауки теряли индивидуальность – здесь им свою роль нужно было выстраивать сначала. Такую социальную обусловленность характера можно найти, разумеется, не только у пауков, но и у других животных, вплоть до приматов, так что, возможно, именно пауки смогут нам рассказать нам кое-что новое о каких-то базовых особенностях нашего поведения.

Кибернасекомые.

Одно из главных направлений военной техники – создание роботизированных систем, которые способны самостоятельно решать боевые задачи. Дело это недешевое, однако, и выгода велика: они должны не только «экономить» человеческие жизни, но и быть более эффективными в бою. У этого направления есть частный случай – создание не мощных машин-убийц, а неприметной мелюзги, предназначенной для решения разведывательных задач.
Пентагон и прочие силовые ведомства ежегодно отчисляют более десяти миллиардов долларов Агентству перспективных исследований (DARPA), курирующему научные исследования и конструкторские разработки в военной сфере. Большая часть этих средств идет на создание боевых кибернетических устройств, которые самостоятельно действуют на поле боя.

Самым маленьким насекомообразным роботом, совершающим машущий полет, на данный момент является созданный в университете Торонто механизм под названием «Ментор». Но он обладает явно не энтомологической статью: аппарат весит 500 граммов, достигает в длину 30 сантиметров и по размерам соизмерим с курицей. В этом отношении он сильно уступает обычным летательным аппаратам: на международной выставке роботов в Японии пять лет назад демонстрировался вертолет с электромоторчиком, вес которого равен 9 г, а высота — 7 см.
Правда, DARPA, надеясь на чудо, периодически отчисляет определенные суммы лабораториям, обещающим наладить выпуск летающих кибернасекомых. Причем не механических, а живых. С интервалом в три года две различные компании встраивали в куколки пчел микрочипы. И когда те окончательно формировались в насекомых, чип должен был полностью управлять их действиями. Перед кибер-пчелами ставилась задача обнаружения взрывчатых веществ. Пчелы отчасти исполняли команды оператора. Однако прежде всего руководствовались своими главными инстинктами – продолжением рода и поиском пищи.

А вот создание бегающих и прыгающих насекомообразных роботов продвигается с большим успехом. Инженер Сара Бергбрейтер из Университета Калифорнии в Беркли изготовила прототип робота-блохи, который способен прыгать в высоту, которая в 50 раз превышает его рост. Блоха весит 10 мг, её длина 7 мм. Работа находится в начальной стадии, поэтому говорить о навешивании на блоху камер, датчиков и средств дистанционного управления пока ещё рано.
Ученые Университета Карнеги-Милона добились убедительных успехов в создании кибернетических водомерок. Их Water Strider Robot размерами 12х12 мм и весом 1 грамм, семенит по воде шестью ножками из стальных проводков, покрытых водоотталкивающим пластиком, и при этом переносит на спине 10-граммовый груз.
Параллельно с усовершенствованием несущей конструкции проводятся работы по оснащению всех этих скачущих, скользящих и семенящих насекомообразных роботов всевозможными датчиками, камерами наблюдения и микрофонами. А также проводятся изыскания в направлении оснащения их, условно говоря, коллективным разумом. И это также позаимствовано у природы, поскольку насекомые сильны своим несметным количеством и слаженными действиями.
Наиболее преуспела на этом пути объединенная группа ученых из Бельгии, Франции и Швейцарии, создавшая несколько опытных образцов кибертараканов InsBot. В настоящее время проводятся работы по созданию программного обеспечения, при помощи которого несколько десятков таких тараканов, подчиняясь единому алгоритму «роевого семейства», смогут исследовать труднодоступные места – пещеры, аварийные здания, зоны техногенных катастроф, — составляя планы помещений и делая замеры температуры, радиации, беря анализ воздуха и почвы.
А через некоторое время такие тараканы начнут сами себя «прокармливать». Исследователи американского Западного резервного университета Кейза в городе Кливленд нашли способ преобразования органики в электроэнергию. То есть InsBot, пожирая попадающиеся им на пути органические вещества, смогут работать без подзарядки сколь угодно долго.
Но это дело будущего. В нынешнем же состоянии InsBot обладает еще одним достоинством – он точно копирует поведение и «жестикуляцию» таракана-вожака. И нормальные тараканы его принимают за своего, следуя его «приказаниям». В частности, он способен очищать жилище от рыжих усачей, завлекая их в ловушку. Такое использование уникальной разработки, конечно же, выглядело бы весьма странным. Но оно свидетельствует о фантастических успехах микрокибернетики.