Странности эволюции

• Ученые вычислили, что хождение вразвалку дает пингвину до 80% экономии энергии.
• 
  
• Мозг гигантских кенгуру весит 56 граммов. На 35 килограммов веса тела этого маловато. Отношение веса мозга в граммах к весу тела в килограммах составляет 1,6. Для сравнения: женщина массой мозга 1400 граммов и весом тела 60 килограммов имеет коэффициент свыше 23, и даже у кролика с 12 граммами мозга и 2,5 килограммами массы тела коэффициент составляет 4,8. Это показатель кенгуру в тройном размере!

…в Австралии с ее огромными саваннами и крайне бедными фосфором почвами слишком мало пищи, чтобы прокормить достаточное количество животных, которые могли бы войти в рацион больших теплокровных плотоядных животных с высокой потребностью в энергии. Неслучайно температура тела кенгуру составляет 34 °C – значительно ниже, чем у других млекопитающих. Их рацион поставляет недостаточно калорий для более высоких значений – как же их может хватить для большого хищника с еще большей потребностью в энергии?

Как это ни удивительно, но с энергетической точки зрения передвижение с помощью прыжков забирает не так много сил и энергии, как кажется. Наоборот. Австралийские исследователи ставили кенгуру на беговую дорожку, чтобы измерить потребление ими кислорода при разных скоростях. Выяснилось, что потребление кислорода и энергии у этих прыгунов не зависит от их скорости. Совсем иначе, чем у нас, у людей, – мы расходуем тем больше калорий, чем быстрее бежим. У кенгуру наблюдается противоположная тенденция: при скорости 20 километров в час он расходует меньше энергии, чем при темпе 6 километров в час! Эффект, который объясняется наличием у животных эластичных сухожилий ног и мышцами, работающими, как пружины. Однако этот механизм оптимально функционирует только тогда, когда кенгуру выступают в определенной весовой категории, не слишком низкие и не слишком высокие.

Если соотношение веса мозга к весу тела у других рыб составляет, например, 1 %, у человека – примерно 2,3 %, то у рыбы-слона – 3,1 %, то есть в три раза больше, чем у других жабродышащих. Кроме того, шведские исследователи установили, что половина вдыхаемого кислорода используется для работы мозга. К сравнению: у прочих позвоночных животных эта доля составляет от 2 до 8 %, и даже у человека это только 20 %.

Остается загадкой, почему рыба-слон позволяет себе роскошь иметь такой большой и поглощающий большое количество энергии головной мозг.

Среди всех уток на нашей планете савки – это что-то особенное. Но среди савок есть один вид, который всех перещеголял, а именно аргентинская савка. Самцы этого вида обладают пенисом длиной более 30 сантиметров, а в возбужденном состоянии, как удалось установить ученым, – 42 сантиметра. Эти размеры заставили бы побледнеть даже самых опытных звезд порнофильмов. Длина этого органа практически в полтора раза больше длины тела утки. Кроме необычных размеров у него сложная структура: в состоянии покоя он имеет форму штопора, на его основании расположены маленькие шипики, а мягкий кончик напоминает кисточку. Биологи предполагают, что селезень с его помощью вычищает сперму своих соперников из яйцевода избранной самки и тем самым повышает свои собственные шансы на размножение. Иначе ученые не могут объяснить, какое преимущество предоставляет савкам их гигантский пенис. Во время полета штопор в животе является довольно большим препятствием – у селезней возникают серьезные трудности при выравнивании тела в воздухе. Кроме того, они должны быть весьма осторожны при посадке: маленький камень или другая шероховатость на поверхности земли – и птица может рассчитывать на неимоверно болезненные ощущения. Также очень сложно представить, что все 42 сантиметра предназначены для какой-то самки. Ученые предполагают, что пенис практически никогда не вводится целиком во всем его великолепии. Во время спаривания аргентинских савок речи не может быть об интимной близости – огромный орган совокупления вынуждает их держаться на расстоянии.

Поэтому ученые искали другие эволюционные объяснения огромному размеру пениса этих уток. Они предположили, что, возможно, речь идет прежде всего о чистке яйцевода у самки, который, конечно, тем основательнее очищается от чужой спермы, чем глубже может проникнуть в него «кисточка» пениса. Но это звучит неубедительно, так как яйцевод самки этой породы уток даже приблизительно не достигает длины 40 сантиметров.

Другое предположение заключается в том, что самки находят привлекательными селезней с самым длинным органом, – в независимости от того, имеет ли это смысл в борьбе за существование или только удовлетворяет их страсть. Иными словами: «Размер имеет значение». Утверждение, которого боятся и которое равным образом отрицают представители сильной половины человечества. А вот их коллеги савки живут с этим утверждением, так как они знают, что действительно нравится их женщинам. Кто из мужчин может сказать это о себе?

Cамки тарантулов в своем выборе партнера ориентируются на «первый опыт». Партнеры, которые отличаются от вида их первого сексуального партнера, отсортировываются и уничтожаются.

Обычно каждое животное стремится к копуляции с как можно большим количеством различных партнеров, так как это гарантирует наибольшее распределение их генов. Или же заботится о том, чтобы никто другой не имел сексуальных контактов с избранным партнером, чтобы тот не стал носителем других генов. Напротив, самки тарантула преследует другую стратегию. Она делает ставку на надежность – того, кто ей кажется незнакомым, она не подпускает. И не только это! Все, что не укладывается в ее схему партнерских отношений, она безжалостно устраняет, лишая тем самым «ярмарку партнеров» претендентов на размножение. То есть многие самцы вообще не имеют никаких шансов там оказаться. Какой в этом эволюционный смысл?

Мы этого не знаем. Однако мы знаем то, что женщины постоянно говорят о том, насколько первый сексуальный опыт был важен для их будущей сексуальной жизни. Поэтому поведение самок пауков не должно нас удивлять.

Представьте себе, что вы днями напролет едите, не прибавляя при этом в весе, потому что ночью все набранные вами калории сгорают. Это ли не рай? Да, только если вы в любой момент можете перестать чревоугодничать. А у землеройки такового выбора нет. Она должна есть. Беспрерывно. Если она не будет этого делать, она просто умрет. Это похоже на рай? Вряд ли.

Землеройка – родственница крота, но не мыши – относится к карликовым млекопитающим. Вес самого маленького вида, этрусской землеройки, всего два грамма, ее голые детеныши весят при рождении три десятых грамма. Несмотря на это, анатомически они имеют приблизительно одинаковое строение со слоном или синим китом. Предполагают, что в эволюции землеройка была одним из животных, от которых пошли первые млекопитающие. Она появилась около двухсот миллионов лет назад, так сказать, в качестве альтернативы безразмерным гигантам динозаврам.

Несомненно, маленький размер дает в борьбе за выживание свои преимущества. Но для млекопитающих, вынужденных постоянно поддерживать температуру тела на уровне тридцати восьми градусов, такое положение вещей приводит к серьезным проблемам. По сравнению с количеством вырабатываемого тепла у маленьких зверьков относительно большая поверхность шкурки. Это означает, что они очень быстро могут замерзнуть. <…> К тому же карликовые животные имеют лишь тонкий изолирующий слой. Если бы на ребрах у них было больше сала, они были бы уже не такими подвижными. Толстый мех тоже ограничивал бы движение, и тогда эти зверьки стали бы доступными лакомыми кусочками для хищных птиц и других охотников.

Эволюция должны была придумать для землероек другие меры поддержания температуры тела. Обмен веществ крохотных животных проходит очень интенсивно. Частота сердцебиения, когда они двигаются, доходит до тысячи двухсот ударов в минуту, что в три раза больше, чем у чистокровной скаковой лошади. Взрослый слон съедает в день до трехсот килограммов растительной пищи, и это лишь около 4 % его массы тела. Ежедневный объем пищи землеройки, напротив, составляет 130 % массы ее тела, и при этом ее рацион состоит преимущественно из мяса, потому что мясо дает больше калорий, чем стебли травы или листья.

Землеройки-самочки вынуждены есть в два раза больше, чтобы прокормить своих малышей. Их рождается до десяти штук, и они такие же прожорливые, как их родители! Таким образом, жизнь самочки состоит лишь из охоты, еды и кормления. И при этом ей нельзя привередничать. Кроме мокриц, пауков, сороконожек, насекомых и улиток в меню у землеройки еще и падаль. В голодные времена встречаются даже случаи каннибализма. Так ли выглядит рай?

Ученые оценивают население подводного мира в 500 тысяч видов животных. Очевидно, за прошедшие пятнадцать лет происходило регулярное увеличение поголовья рыб. На глубине свыше четырех тысяч метров популяция рыб утроилась. Возможно, это связано с изменением климатических условий в последние годы, из-за которых на глубину попадает все больше и больше пищи с поверхности. Популяция животных и рыб, живущих ближе к поверхности океана, регулируется совершенно не так, как на глубине. Там, наверху, царит принцип «нисходящего контроля», в соответствии с которым количество добычи определяется числом хищников. На глубине жизнь обитателей зависит от того, сколько питательных веществ – прежде всего в форме остатков пищи жителей верхних слоев – падает сверху. Это значит, чем больше рыбы и животных погибает наверху, тем многочисленнее становится население внизу.

Дрозофила живет от пятидесяти до шестидесяти дней. Но если самочка за свою жизнь часто спаривается, живет она меньше. Причина в том, что самцы при совокуплении выделяют ядовитое вещество, уничтожающее спермы клетки, сохранившиеся у самки от ее предыдущего партнера или которые она получит от следующего самца. Понятно, какую цель преследуют самцы таким коварным способом: они хотят повысить успешность продолжения своего рода. Цена этого – сокращение жизни самки. Таким образом, царство дрозофил никак не подтверждает тезис «секс – источник вечной молодости». Как раз напротив, очень сомнительно, что тому, кто слишком грубо передает свои гены, удастся продолжить свой род.

Самочка божьей коровки откладывает до восьмисот яиц в год – это норма, позволяющая сохранять род. Кроме того, она кладет яйца всегда там, где достаточно тли, чтобы прокормить потомство. Это очень умно. Но прежде чем дело дойдет до учета оплодотворенных яиц, самка претерпевает множество страданий. Самцы божьей коровки просыпаются от зимнего сна жестокими насильниками. Ничто не напоминает о милых жучках с пятнышками на спине, спокойно лежавших осенью прошлого года под грудой листьев и ожидающих прихода зимы. С первыми теплыми лучами майского солнца у самца происходит сильный гормональный всплеск, порождающий соответствующие чувства. Он пристраивается к каждой самке, которая только попадается ему на пути. Ее внешность его не интересует. В поиске партнерши он полагается только на свои усики, с помощью которых исследует специфический запах самки. Как только он находит «подходящий» запах, а это происходит часто, сразу начинает действовать. Он безостановочно обхаживает самку. Длится этот секс-марафон порой до восемнадцати часов!. Если вы задаете себе вопрос, как самка выдерживает так долго, вы правильно понимаете главную проблему. Многие из самок божьих коровок просто умирают… А самцам это вовсе не мешает: они продолжают процесс даже тогда, когда их партнерша уже мертва.

Жук-самец, напротив, после многочасового насилия все так же бодр. Он сразу же ищет следующие жертвы. Ничего не скажешь – у него большие возможности передать свои гены будущим поколениям. Но в данном случае не стоит забывать, что сила размножения ничего не говорит о силе в повседневной борьбе за выживание. Кроме того, божья коровка платит за все «удовольствия» большую цену: едва ли какой-нибудь другой представитель насекомых так подвержен половым болезням, как этот жук. Многие из них умирают от половых инфекций.

Даже для Чарльза Дарвина павлин представлял собой загадку. Исследователь эволюции спрашивал себя, почему самец этого вида получил такое великолепный хвост – ведь он мешает в борьбе за выживание. Дарвин остался доволен, что нашел объяснение, почему у павлина такой шикарный хвост, – «любовь зла…». Ведь роскошь совершенно не обязательно является доказательством силы, как мы знаем на примере павшей Римской империи. Датский биолог Андерс Мёллер указал на очень существенный момент: чем ярче оперение, тем больше оно привлекает самочек.

Мёллер провел ряд опытов с ласточками, снабдив самых слабых самцов искусственными удлиненными хвостами. Преобразившись, они привлекли гораздо больше самок и произвели больше потомства, чем их более сильные конкуренты. Другой исследователь пошел дальше и повысил успех в продолжении рода у самцов вальдшнепа, просто покрасив хвостовые перья белилами. Выходит те, кто на самом деле слаб, но имеет искусственное украшение, тоже может добиться успеха.

Йорг Циттлау "Странности эволюции 2. Ошибки и неудачи в природе"