Татьяна Жданова - Сотворенная природа глазами биологов
Органы для определения перемещений воды на боках у африканской шпорцевой лягушки представляют собой небольшие ямки, снабженные микроскопическими волосками. При движении воды вдоль тела лягушки волоски сгибаются. При этом возникают и направляются в нервную систему определенные импульсы. Их частота меняется в зависимости от того, куда движется вода: от головы к хвосту или наоборот.
Такая замечательная система оповещает лягушку о едва заметных завихрениях воды, вызванных плывущими насекомыми. Она позволяет даже слепым земноводным правильно ориентироваться относительно движущейся добычи и ловить ее с большой точностью. Исследованиями установлено, что эти особи способны не только обнаруживать различные предметы и подводные объекты, но и хорошо расти и развиваться, не отставая ни в чем от зрячих собратьев.
Органы боковых линий находятся на поверхности кожи земноводных, живущих исключительно в воде, и у каждого вида они имеют свои особенности. А представители тех видов, которые предназначены жить в наземных условиях, наделены такими органами только в личиночную, водную, пору развития. Это относится к безлегочной, черной альпийской и другим видам саламандр.
То есть их мудро созданный организм получил и знания, от каких органов и когда следует избавиться.
Устройства для передвижений
Наиболее распространенной конструкцией органов движения животных являются конечности. Это та система рычагов, которая приводится в движение сокращающимися мышцами. Удивительно эффективные и целесообразные устройства представляют собой конечности земноводных. Они созданы для активной жизнедеятельности как в воде, так и на суше, поэтому позволяют амфибиям двигаться во всех стихиях: прекрасно плавать, ползать, ходить и прыгать по земле и даже совершать перелеты по воздуху подобно планеристам.
Нередко конечности амфибий наделены целым арсеналом вспомогательных средств, расширяющих возможности «рычагов системы». Это диски-присоски и железы, выделяющие липкую жидкость для прикрепления к различным поверхностям; мягкие подушечки, смягчающие удар при приземлении; жесткие мозоли для рытья; плавательные перепонки и многое другое.
Средства для прыжков по деревьям. Представители некоторых видов квакш проводят определенную часть жизни в кронах деревьев. Эти небольшие и ловкие амфибии оснащены замечательным комплексом устройств для виртуозных прыжков.
Кончики их пальцев оснащены специальными дисками или пластинками, которые действуют как присоски. Благодаря им лягушки удерживаются на гладкой поверхности ствола, ветки, древесного листа, могут прогуливаться по гладкой стене и даже висеть вниз головой. Порой не хуже пернатых они легко и непринужденно перепрыгивают с листа на лист. А чтобы сцепление присосок с поверхностью было надежным, в комплекте с ними предусмотрены еще дополнительные устройства и механизмы.
Во-первых, квакши имеют специальные мышцы, которые делают диски плоскими по отношению к гладким поверхностям прикрепления, а также позволяют подгонять их к рельефу шероховатой поверхности. При этом происходит полное совпадение выступов на подушечках с мельчайшими впадинами места прикрепления.
Во-вторых, их кожа на горле и животе, да и сами диски обладают желёзками, выделяющими липкую жидкость. Она обеспечивает капиллярные силы сцепления частей тела с гладкими поверхностями. Причем значительная площадь живота, покрываемая этой жидкостью, также служит отличной присоской. Такие устройства и механизмы прилипания позволяют лягушкам передвигаться даже по столь скользким поверхностям, как мокрое стекло.
Эти изящные существа являют нам пример чудесных возможностей. А создание животного с таким способом передвижения, как прыжки по деревьям, сопровождаемым применением присосок с жидкими липкими смазками, не может не предполагать глубоких познаний в гидродинамике, теории адгезии, химии и других областях науки.
Устройства для планирования по воздуху. Среди земноводных встречаются и летающие. Что помогает этим амфибиям переноситься в воздухе на достаточно большие расстояния (до 10–12 метров), прикрепляться к поверхностям, лазать по деревьям и плавать?
Яванская летающая лягушка и ее ближайшие родичи позволяют познакомиться с несколькими замечательными устройствами, обеспечивающими им разнообразие способов передвижения:
• для прыжка-полета эти лягушки имеют большие перепонки, которые расположены между специфичными длинными пальцами лап. Они прекрасно служат для опоры в воздухе. Ведь при длине животного около 10 сантиметров общая площадь перепонок на четырех лапах составляет 80 квадратных сантиметров;
• туловище их обладает возможностью надуваться до значительных размеров, что улучшает летные качества;
• для надежного приземления и лазанья по деревьям лягушки обеспечены пневматическими подушечками на концах пальцев.
Можно только удивляться оснащенности летающих амфибий не совсем обычными для земноводных устройствами и отлаженное™ механизмов их конкретного использования.
Анализаторы в системе координации движений. Земноводные зачастую довольно проворны и ловки. Как же осуществляется это проворство? Каким образом конечности животных, так называемые «системы рычагов», четко и слаженно выполняют свою работу? Каким образом координируется такое целенаправленное движение, как прыжок амфибии в точно рассчитанном направлении с приземлением в нужном месте? Рассмотрение этих вопросов составило бы целую книгу, а здесь можно ответить на них только в общих чертах.
Движение конечностей амфибий осуществляется при согласованной (скоординированной) работе определенных мышц. А они управляются импульсами (сигналами) из центральной нервной системы. Рождаются эти импульсы благодаря взаимосвязанным действиям различных анализаторов.
Так, зрительный анализатор через свой орган чувств – глаз получает информацию из внешней среды. Он анализирует ее, используя врожденные и приобретенные опытом знания. А затем выдает в виде сигналов точный расчет для прыжка амфибии или хватательных движений ее передних лапок. Тем временем двигательный анализатор воспринимает и анализирует сигналы, исходящие от мышечно-суставного аппарата. Они сообщают о направлении, величине и скорости совершающегося движения. И таким образом осуществляется координация движения животного.
Замечательная анализирующая система помогает, например, квакшам-древолазам в виртуозных прыжках по деревьям и в добывании пищи. Благодаря такому «компьютеру» производится расчет траектории полета насекомых и топографические характеристики места приземления.
Жизненные задачи и особенности организма насекомых
К насекомым многие люди относятся настороженно, а некоторых их представителей плохо переносят и даже боятся. В то время как мир насекомых – настоящее чудо живой природы, одно из самых ярких ее проявлений.
Все в нем удивительно – от сложности строения организмов и поведения до разнообразия видов и гигантской численности. Только описанных видов в этой группе животных насчитывается около миллиона, и открытия продолжаются. Ученые полагают, что насекомых на Земле не менее двух-трех миллионов видов. Это гораздо больше, чем всех прочих животных и растений, вместе взятых.
Чтобы активно жить на Земле, насекомые щедро одарены совершенными органами и системами, а также мозгом и своеобразным сердцем.
Не существует двух видов насекомых, которые вели бы себя одинаково. Представителя каждого вида можно узнать по многим признакам: по врожденной стратегии добывания пищи, по строительной деятельности, по тем позам, звукам, выделяемым химическим веществам, которые ему присущи при пищевой, семейной, защитной, социальной и других формах поведения.
Сложность поведения и строения организма общественных насекомых – муравьев, пчел, ос, термитов – всегда вызывала восхищение. Еще в V веке Августин Блаженный писал: «Нас поражают больше деяния маленьких муравьев и пчел, чем громадные тела китов».
Среди общественных насекомых имеются и фермеры, которые пасут, охраняют и «доят» полезных для них животных, и насекомые-земледельцы, способные не только собирать урожай, но и выращивать его, подготовив предварительно землю и посадочные семена.
Все общественные насекомые – прекрасные строители. Они сооружают в зависимости от своей видовой принадлежности и малые индивидуальные постройки, и большие общественные дома, и целые «города» с мощными коммуникативными системами. В них все учтено для нормальной жизнедеятельности как отдельной особи и семьи (вплоть до создания необходимого микроклимата), так и жизни колоний и гигантских федераций.
