У ракоподібних виявлено структури мозку, пов’язані з пам’яттю та навчанням

Хвилі солоної морської води приховують від нас дивовижних створінь. Вони, мов прибульці з інших планет, дивують нас своїми екзоскелетами з хітину, зябрами, що дають змогу дихати під водою та однією з найскладніших зорових систем, які коли-небудь досліджувала людина. Й мова йде про раків-богомолів чи ж, як їх ще називають, – ротоногих.
Якщо у авторів цього посту та його читачів в оці знаходиться 3 типи колбочок, то раки-богомоли налічують їх аж 16! Мало того, вони здатні налаштовувати чутливість свого довгохвильового зору у залежності від умов довкілля. І хоч вони не можуть використати свої супер-можливості для створення живопису, але це точно допомагає їм ловити прозорих організмів, яких не помічають інші ласі до поживи хижаки.

Oratosquilla oratoria, back.jpg
Японський рак-богомол хизується зоровими сенсорами. Джерело: Serguei S. Dukachev

“Грибні тіла”  у ракоподібних?

Проте, ротоногі володіють ще однією чудовою особливістю. Нещодавно у них знайшли структури мозку, пов’язані з пам’яттю та навчанням, які раніше були виявлені тільки в комах.
Незважаючи на те, що ракоподібні були предковою групою для комах, у них до цього не реєстрували мозкових структур, відомих як “грибні тіла”.

Те, що виглядає як ніжка на шапинці, – це грибне тіло дрозофіли. Джерело: Jenett A, Schindelin JE, Heisenberg M.


Ніколас Страусфельд в Університеті Арізони в Тусоні та його колеги проаналізували мозок ряду ракоподібних і знайшли комахоподібні “грибні тіла” в раків-богомолів, таких як Gonodactylus smithii. Ці тварини зазвичай демонструють більш витончену поведінку в таких видах діяльності, як полювання та розпізнання предметів, ніж інші ракоподібні.
“Грибні тіла” могли розвиватися в предкових форм ракоподібних і комах, а потім зникнути у крабів, лобстерів та споріднених з ним груп. Але також можливо, що подібні структури розвивалися окремо як у комах, так і в ротоногих ракоподібних.
Фото: Roy L. Caldwell/UC Berkeley
eLife (2017)

Як не боятись акул: досвід міксини

Міксини – це нічний жах морських вод. Хвора та ослаблена риба – улюблений тип жертв для цих істот. Міксина повільно пливе проти течії, піднявши голову та повертаючи її з боку в бік.

Хвилина жаху

Чутливий нюх допомагає виявити потенційну здобич, й міксина нападає на неї, вгризаючись у м’язи за допомогою рогових зубів. При цьому вона зав’язує своє тіло у вузол, щільно притискаючись до жертви. Потрапивши у порожнину тіла риби, міксина виділяє протеолітичний фермент, який розчиняє внутрішні тканини риби. Спочатку виїдаються внутрішні органи, а потім м’язи. Від риби залишається тільки скелет та шкіра. 
Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.
Істота виглядає милою, коли спить, а зубів у її роті не видно. Джерело: Tom McHugh/SPL

Не лише напад, але й захист

Окрім того, ці моторошні істоти володіють системою захисту від більших за себе хижаків. Навіть укус акули не може пошкодити життєво важливі органи слизьких круглоротих збивць. Міксини мають для цього особливу систему захисту – вільно прикріплену, рухливу шкіру.
Коли голодний хижак женеться за міксиною, остання виділяє хмару неприємної смердючої рідини, яка відбиває бажання більшості ворогів до подальшого переслідування. 
Результат пошуку зображень за запитом "міксини"
Міксина хоче здаватись навушниками. Джерело: VseslovA

Гільйотина для міксини 

Щоб дізнатись про те, як міксина виживає у результаті атак хижаків, Дуглас Фадж в Університеті Чепмена в Оранжі, штат Каліфорнія та його колеги закріпили зуб мако-акули до гільйотини, яку помістили в свіжі трупи молюсків. Досліджували 2 види міксин (Eptatretus stoutii і Myxin glutinosa), і їхнього близького родича – морську міногу (Petromyzon marinus).
Ця підступна пастка спрацювала, але гнучкість шкіри міксини дозволила її внутрішнім органам захиститися від зуба, хоч і шкіра була проколота. Другим ешелоном оборони – стали потужні гнучкі м’язи. Дослідження демонструє універсальність звивистої шкіри міксин, яка також дозволяє тварині зв’язати себе в вузол під час полювання і ховатися в морському мулі та піску.
J. R. Soc. Interface (2017)
DOI: 10.1098/rsif.2017.0765

Жаби змінюють своє забарвлення заради спарювання

У бентежному світі земноводних – неспокійно. Першопрохідці суші мають багато проблем з диханням та нестачею вологи. Вони борються між собою в епічних батлах за право залишити свій слід в еволюційній історії. Й для цього амфібії мають ряд цікавих пристосувань.
Багато самців жаб змінюють колір, щоб сигналізувати, що вони готові спарюватися, і попередити конкурентів про те, що з ними не варто зв’язуватися. 

Все заради цих днів

Така зміна барв називається динамічний сексуальний дихроматизм. Він раніше був задокументований у кількох десятків видів, але ніколи ще не був предметом спеціального дослідження.
Саме тому за справу взялися Райна Белл з Національного музею природної історії Смітсонівського інституту в Вашингтоні, округ Колумбія та її команда. Вони довели, що щонайменше 178 видів жаб з різних родин та рядів можуть ставати жовтішими.
Автори виявили, що ці тимчасові зміни кольорів відбувалися переважно у чоловіків, і вони зберігалися протягом періодів від години до декількох тижнів. 
Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.
Ти вилив на себе склянку гірчиці чи такий радий мене бачити? Джерело: WetlandInfo


Дихроматизм найчастіше зустрічається в тропічних деревних жаб. Саме ці земноводні відомі через свою вибухову селекцію, яка пов’язана з фізичною боротьбою за самок.
J. Evol. Biol. (2017)

 

Кров з сірчаною кислотою, перезавантаження серця та інші пристосування покривників

Люди здавна вигадують фантастичних істот, які вражають уяву та пробуджують первісний страх. Але жодна Лернейська Гідра чи Шрайк (Ктир) з планети Гіперіон не зрівняються зі справжніми творіннями еволюційного процесу.

Мішки з органами

Одні з найзагадковіших істот на Землі – це представники підтипу Покривники. Тварин вони нагадують лише у молодому віці й тоді недосвідчені спостерігачі можуть їх навіть сплутати з пуголовком. У дорослому віці покривники прикріплюються до субстрату, вкриваючись оболонкою з речовини, яка дуже схожа на целюлозу й має назву туніцин.

Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.
Покривники не турбуються щодо проблем, покривники завжди в “хатинці”. Джерело: ННПМ

Неначе прибульці

Через таку дивну властивість їх жартома називають “мішками з органами”. Серед систем органів найцікавішою є кровоносна система. Забарвлення крові – блідо-зелене, мов у справжніх прибульців, причому такий колір зумовлений не дихальними пігментами, адже кисень транспортується просто плазмою. Кожні кілька хвилин, серце перестає битися, а потім перезавантажується й качає рідину в зворотному напрямку. У деяких покривників у крові містяться високі концентрації ванадію і ванадіємісних білків у вакуолях спеціальних клітин крові – ванадоцитів.

Два покривники Clavelina robusta та Pycnoclavella flava обговорюють свою дивну фізіологію. Джерело: Nhobgood

Ряд покривників накопичують ванадій у мільйон разів вище того рівня, який характерний для морської води. Він зберігається в формі +3, для підтримки якої необхідне дуже кисле середовище (рН менше 2). Саме тому кров покривників має високі концентрації сірчаної кислоти. Інші види накопичують літій, ферум, ніобій, тантал чи виробляють неприємні органічні хімічні сполуки як засіб захисту від хижаків. 

Нові подробиці історії про вимирання диких коней

Дослідження геному вимерлих диких коней показує, що ці тварини ставали все темнішими за кольором шерсті перед остаточним вимиранням. Це наштовхує дослідників на думку, що цей вид тварин шукав свого останнього притулку в лісових умовах.

Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.
Робота не кінь – у ліс не втече. Хоча…. Джерело: Arctic-Images/Getty

Генетика коней

Дикі коні тарпани (Equus ferus ferus) панували на рівнинах Північної Америки та багатьох частин Євразії. Вони належали до численних великих видів степових екосистем, які стали жертвами масового вимирання близько 11 700 років тому. Окремі осередки цих коней ще зберігалися в Європі та Азії на початку ХХ століття.

Гібрид дикого коня та одомашненого. 1884 рік. Джерело: Scherer

Шлях у пітьму

Арне Людвіг з Інституту досліджень зоопарків та дикої природи ім. Лейбніца в Берліні та його колеги проаналізували гени від 27 європейських коней, які жили у період між 17000 і 5200 років тому. Вони виявили, що генетичні варіації, пов’язані зі світлим забарвленням домінували на початку цього періоду, але з часом все частіше замінювалися варіаціями, пов’язаними з чорною шерстю. 

Дикі дикі коні. Джерело: DFoidl


Ці дані відповідають моделям стародавніх ареалів, побудованих цією ж командою дослідників, і припускають, що європейські коні виживали, залишаючи рівнини та пристосовуючись до життя в лісах, де темне забарвлення надавало їм перевагу у маскуванні.
Nature Ecol. Evol. (2017)
Фото: Arctic-Images/Getty

Людській цивілізації потрібно 500 000 мечохвостів на рік

Таємничий морський світ приховує від нас дивовижних істот й ім’я їм – мечохвости. Ці морські членистоногі володіють не лише мечем (загостреним хвостовим відростком), а й щитом (масивний хітиновим покривом на “спинці”, що формою нагадує копито коня).
Атлантичний мечохвіст (Limulus polyphemus Linnaeus, 1758)
Навіть мечохвіст повзе до своєї мети, а ти ні. Джерело: João Carvalho

Ретро-тварини

У всьому світі залишилось лише 4 види мечохвостів, але їхні численні предки внесли свій вагомий вклад у геологічний літопис. Їх фіксують навіть у відкладах ордовицького періоду, а це, уявіть на хвилиночку, більш ніж 440 мільйонів років тому!
Результат пошуку зображень за запитом "мечохвости"
Коли ти несеш псевдонаукову дурню – це збиває з пантелику навіть мечохвостів. Джерело: Географіка

Людина – вампір мечохвостів

Сучасні представники цього олдскульного ряду можуть перевищувати довжину 60 см, легко затикаючи за пояс конкурентів та родичів по філогенетичному дереву – павукоподібних. Проте, мечохвости відомі також як вартові чистоти ліків. У цих істот відбирають частину їхньої гемолімфи, суміші крові та травних соків блакитного кольору. Вона стає основою тест-системи Limulus amebocyte lysate. Якщо ліки містять сліди бактеріального забруднення – гемолімфа швидко згорнеться.
Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.
А чи відображаєтесь Ви у дзеркалі. Джерело: ННПМ
Щороку більше 500 000 мечохвостів стають підневільними донорами, але потім повертаються назад в своє середовище існування, даруючи людям шанс на одужання від страшних хвороб.

Як виглядає найменша риба у світі?

Цього дня ми представляємо Вашій увазі – одну з найменших риб у світі – Paedocypris progenetica. Мінімальна довжина тіла статевозрілої самки – 7,9 мм.

Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.
Але ця риба точно коштує більше Вашого мізинця. Джерело: ННПМ

Інші кандидати

Два інші претенденти на це почесне звання – панамська фотокорина, довжина тіла її дорослих самців 6,2 мм (самки, на яких паразитують самці, набагато більші – 4,5 см); інший кандидат – Schindleria brevipinguis, мешканка Великого Бар’єрного рифа, має більші ніж у P. progenetica, габарити, але є найлегшою рибою у світі.

Результат пошуку зображень за запитом "Schindleria brevipinguis"
Найлегша у світі риба Schindleria brevipinguis. Джерело: Aquarium Life

Моторошні оселища

Paedocypris progenetica через свої розміри та рідкісні місця зростання опинилася перед очима вчених лише у 2006-му році.

Paedocypris progenetica
Найменша в світі риба на крейсерській шидкості рухється у кислій воді рідного озера. Джерело: Wiki

Її оселеща досить моторошні як для такого дрібного організму – дуже кислі (рН = 3,0) затінені водойми островів Індонезії, де вони заселяють придонні шари.