Архив за месяц: Июнь 2016

Чтобы напиться, не намокнув, летучие мыши издают особую «питьевую трель».

Кожановидный нетопырь непосредственно перед контактом с водой для питья

Рис. 1. Кожановидный нетопырь (Hypsugo savii) непосредственно перед контактом с водой для питья. Фото из обсуждаемой статьи в Ethology

Когда летучие мыши снижаются над водой, чтобы попить, они издают специфическую серию ультразвуков. С их помощью они в полете могут точно локализовать поверхность воды — чтобы коснуться воды только ртом, не намочив шкурку. Группа ученых впервые подробно описала такие «питьевые трели» у 12 видов летучих мышей, а также сравнила их с эхолокационными звуками, издаваемыми при охоте за насекомыми.

Летучие мыши (а также дельфины, некоторые птицы и ластоногие и другие животные) пользуются для ориентации и поиска пищи эхолокацией: животное сначала издает ультразвуки, затем воспринимает их отражение (эхо) и на основе полученной информации строит «карту» своего окружения. Получается, что животное как бы сканирует окружающее пространство посредством звукового «стробоскопа», получая звуковые «снимки» пространства вокруг себя.

В зависимости от ситуации и особенностей объекта, положение которого необходимо определить, издаваемые звуки могут различаться. Про использование эхолокации при охоте у летучих мышей имеется уже довольно много данных. Например, преследуя добычу, летучая мышь издает так называемую кормовую трель (feeding buzz). Она содержит более частые (чем во время поиска добычи или ориентации) звуковые импульсы и позволяет четче локализовать быстро и непредсказуемо двигающуюся цель. Ведь чем больше звуков в единицу времени мышь издаст, тем больше информации она получит в ответ. В терминальной трели (terminal phase buzz) — непосредственно перед решающим броском на добычу — частота у разных видов мышей может составлять 100–200 импульсов в секунду. Но на практике каждая конкретная трель продолжается доли секунды и содержит не более нескольких десятков импульсов. У многих видов летучих мышей кормовая трель состоит из двух частей — I и II (рис. 2). Часть II характеризуется падением частоты звука по сравнению с частью I. Биологический смысл низкочастотной части II до сих пор не ясен.

Рис. 2. Спектрограммы кормовой и питьевой трелей нетопыря-карлика

Рис. 2. Спектрограммы кормовой (а) и питьевой (b) трелей нетопыря-карлика (Pipistrellus pipistrellus). В обоих случаях мышь сначала ищет объект (поиск), затем сближается с ним. ЧI и ЧII — первая и вторая части кормовой трели соответственно, ПТ — питьевая трель, К — контакт с водой (звук всплеска воды). Рисунок из обсуждаемой статьи в Ethology

Помимо охоты, в жизни летучих мышей имеются и другие ситуации, где необходима точная ориентация. Одна из них — это питье. Многие виды летучих мышей пьют прямо в полете — снижаясь над водоемом, они касаются воды только ртом, избегая попадания воды на другие части тела (рис. 1). В этом случае мышам, как и при охоте, необходимо очень точно маневрировать на довольно высокой скорости. Только в 2013 году выяснилось, что летучие мыши, снижаясь к поверхности воды для питья, издают трели, которые напоминают по структуре кормовые трели (S. R. Griffiths, 2013. Echolocating bats emit terminal phase buzz calls while drinking on the wing). Но подробностей известно не было.

Недавно группа ученых из нескольких европейских институтов обратила более пристальное внимание на питьевую трель, структуру которой они сравнили с кормовой трелью того же вида. Это позволило не только разобраться в особенностях питьевой трели, но и сделать выводы о том, зачем нужна часть II кормовой трели. Объектами исследования стали 12 видов летучих мышей, обитающих в Италии и Израиле. Для каждого из них были записаны и сравнены кормовые и питьевые трели.

Как и при охоте, частота издавания звуков была тем выше, чем ближе к воде подлетала мышь. Частота минимальна при «поиске», когда мышь находится еще относительно далеко от воды, увеличивается при приближении к воде и достигает максимума непосредственно перед контактом с ней, когда и издается питьевая трель (рис. 2). Все это, естественно, происходит в полете, поэтому речь идет об очень коротких промежутках времени. Так, средняя длительность питьевой трели у изученных видов варьировала от 8 до 180 мс.

Несмотря на то, что кормовые и питьевые трели похожи по смыслу и структуре, между ними удалось выявить ряд различий. Хотя их длительности примерно одинаковы, питьевая трель никогда не содержит звуков, аналогичных части II кормовой трели. То есть питьевая трель по сути представляет собой удлиненный вариант первой части кормовой трели.

Отсутствие аналога части II в питьевой трели говорит в пользу гипотезы, согласно которой летучие мыши, понижая частоту звуков перед атакой, увеличивают «ширину» звукового луча (частота обратно пропорциональна длине волны звука). Это имеет смысл делать на короткой дистанции при локации быстродвижущегося объекта вроде летящего насекомого. При питье такой проблемы не возникает — можно немного промазать и ничего страшного не случится.

Полученные результаты имеют и еще одно, более «практическое», значение. Дело в том, что некоторые авторы ранее полагали, что летучие мыши часто охотятся над водоемами. А думали они так потому, что именно над водоемами можно было записать множество трелей, похожих на кормовые. Но теперь понятно, что эти звуки могут издаваться вовсе не для охоты, а при питье. То есть предположения о предпочтительной охоте некоторых видов летучих мышей над водоемами могут быть поспешными.

Вегетарианцы ли пауки?

Некоторые пауки в случае, если им не везёт с добычей, вместо того, чтобы голодать, переходят на растительную еду.

Все знают, что пауки – хищники, питающиеся насекомыми и вообще мелкими членистоногими. Некоторые, вроде охотника каёмчатого (Dolomedes fimbriatus), который живёт рядом с медленными реками и стоячими водоёмами, охотятся ещё и на головастиков, небольших лягушек и мелкую рыбёшку. Пресловутые птицееды птиц хотя и не едят, но грызуном закусить вполне могут, а австралийские пауки-золотопряды Nephila edulis строят настолько большие и прочные ловчие сети, что в них могут запутаться даже небольшие птицы и древесные змеи.

Но вот чего от пауков точно не ждёшь, так это склонности к вегетарианству. Тем не менее, как пишут в Journal of Arachnology Мартин Нюффелер (Martin Nyffeler) из Базельского университета и его коллеги из Университета Кардиффа и Брандейского университета, многие пауки вовсе не брезгуют растительной пищей. Впрочем, следует оговориться, что авторы статьи на самом деле не открыли ничего нового, они просто систематизировали накопленные в литературе случаи, касающиеся необычной диеты пауков.

Всего паучьих «вегетарианских» семейств насчитывается 10 – не так уж и много, если учесть, что всего у пауков 111 семейств. Из любителей побаловаться растениями можно упомянуть пауков-анифенид, пауков-мешкопрядов, пауков-бокоходов, и др., наибольшее же число случаев (60% документированных свидетельств) вегетарианства приходится на пауков-скакунов.Среди растений на обед паукам попадают представители 20 семейств – это и деревья, и кустарники, и травы. Разумеется, пауки едят не древесину, они предпочитают медвяную росу, нектар или просто растительный сок, а из твёрдых частей растения – листья, пыльцу, семена, тельца Белта (так называют структуры, богатые липидами и белками, располагающиеся на кончиках листьев некоторых акаций).

Случаи поедания пауками растений отмечаются везде, но в тёплых широтах такое происходит чаще, причём здесь пауки обычно пьют нектар, скорее всего, потому, что и растений, охотно делящихся нектаром, в тёплых широтах растёт больше.

Конечно, в вопросе, который вынесен в заголовок – «вегетарианцы ли пауки?» – есть определённое преувеличение: вегетарианство подразумевает отказ от животной пищи, а среди пауков такого точно не случается. Так что точнее их будет назвать всеядными, причём лишь в некоторой степени. Растения, очевидно, помогают им переживать голодные времена, когда обычной добычи, насекомых и т. д., становится мало.

Если учесть, что многие из «травоядных» паучьих семейств (такие, например, как пауки-бокоходы или скакуны) обитают на растениях, то понятно, что им проще было в качестве вынужденной диетической альтернативы освоить те ресурсы, которые находятся в буквальном смысле у них под ногами. Не исключено, впрочем, что в своих растительно-гастрономических пристрастиях пауки всё-таки проявляют разборчивость, стараясь выбрать что-нибудь повкуснее и попитательнее.

Любовные путы, или Зачем пауки связывают своих самок.

В ходе брачного ритуала самцы пауков-пизаурид для собственной безопасности связывают самкам ноги.

Нет нужды рассказывать о том, с какими, мягко говоря, сложностями в личной жизни сталкиваются самцы пауков – мы все хорошо знаем, как паучихи едят своих женихов сразу после спаривания, а то и до него, если кавалер пришёлся не ко двору. Считается, что самец при этом исполняет как бы двойной долг, супружеский и отцовский: он не только оплодотворяет яйца, но и даёт – в виде самого себя – питательные вещества, необходимые для того, чтобы запустить развитие зародышей.

Однако, как было сказано, самки пауков могут съесть самца и до спаривания, и он вполне может оказаться сырьём для чужого потомства. С другой стороны, если бы пауку удалось уйти после всего целым и невредимым, он смог бы наведаться к другой самке, тем самым увеличив в следующем поколении число своих потомков. И вот, чтобы умерить агрессивность «дам сердца», самцы пускаются на разные хитрости.

У некоторых видов, например, распространён обычай брачного подарка, когда кавалер приносит с собой какую-нибудь запеленатую в паутину муху – с помощью угощения паук не только в буквальном смысле затыкает рот самке, но и демонстрирует свои охотничьи умения, а значит – отсутствие болезней и хорошую комбинацию генов. (У пауков Paratrechalea ornata особую роль играет ещё и упаковка подарка: те, кто его хорошо, тщательно запаковывает, чаще пользуются благосклонностью самок.) У других видов самцы практикуют что-то вроде эротического массажа – например, пауки-золотопряды в буквальном смысле танцуют на спине у самок, благо они во много раз крупнее своих кавалеров. Но, может быть, самый очевидный способ справиться с самкой демонстрируют самцы Pisaurina mira – своих «дам» они просто связывают. Такое поведение у P. mira было известно давно, но теперь зоологи решили выяснить, действительно ли связывание ног у самок помогает самцам остаться в живых.

Исследователи из Университета Небраски-Линкольна подсаживали к самкам самцов, некоторые из которых не могли вить паутину – и оказалось, что тех, кто не был в состоянии обездвижить самку, чаще съедали. Более того, как пишут авторы работы в своей статье в Biology Letters, брачные манипуляции со связанной самкой были более успешны – очевидно, неподвижность «прекрасной половины» и относительная безопасность позволяли самцу довести оплодотворение до конца.

P. mira, как и все пауки этого семейства (называемые пауками-пизауридами), ловчих сетей не делают, бегая за добычей в траве или же сидя в засаде. Однако паутина им всё-таки нужна: самки делают из неё кокон для яиц, который потом носят с собой в челюстях, а самцам она нужна для того, о чём мы только что рассказали.

Хотя размер тела у паучих P. mira больше, чем у самцов, у мужских особей конечности всё-таки длиннее – естественный отбор, очевидно, даёт преимущество именно длинноногим самцам, так как им проще связывать самок. Среди пауков есть и другие виды, которые в ходе брачного ритуала набрасывают паутину на партнёршу, однако только P. mira (и, вероятно, другие пизауриды) используют паутинные нити для того, чтобы обездвижить свою, так сказать, «половинку».

Но есть в мире пауков и совершенно противоположный пример: у Dolomedes tenebrosus, которые, кстати говоря, тоже относятся к пизауридам, самцы после спаривания умирают сами, без каких-либо усилий со стороны самок. По мнению тех же исследователей из Университета Небраски-Линкольна, опубликовавших в 2013 году статью про D. tenebrosus, подготовка к спариванию для их самцов сопряжена с некими физиологическими и анатомическими изменениями, после которых выжить невозможно. Погибая после спаривания, самец, вероятно, побуждает самку съесть его, чтобы она не медлила с потомством и не ждала следующих кавалеров.