99 секретов биологии

№ 18
Притвориться шлангом. Мимикрия

Иногда, чтобы выжить, растениям и животным нужно слиться с ландшафтом. Некоторые из них достигают в этом искусстве невероятных высот. Например, белый медведь среди снега и льда практически незаметен, так же как рыжая белка в осеннем лесу, прозрачная медуза в морской воде или зеленая ящерица среди травы. Подобная маскировка называется мимикрией.

Во всех предыдущих примерах речь шла о мимикрии цвета, а еще бывает мимикрия формы. В этом случае маскирующиеся принимают форму неодушевленного предмета или даже другого живого существа. Тропических палочников, затаившихся среди растительности, практически невозможно отличить от листьев; гусеницы бабочек-пядениц имитируют небольшие веточки растений: они прикрепляются к стеблю и застывают в неподвижности.

Иногда совершенно безобидные создания приобретают вид и окраску хищников или ядовитых организмов – чтобы отпугнуть потенциальных врагов. Бабочка-монарх токсична и горька, об этом знают все птицы. Бабочка-ленточник, напротив, съедобна и приятна на вкус. Но она приобрела окраску своей ядовитой коллеги – чтобы ее избегали птицы.

У бабочки-листовидки внутри крылья синие, а снаружи похожи на сухой лист

Надо отметить, что мимикрия используется как жертвами, так и хищниками. Первые применяют ее для защиты, вторые – для конспирации, а иногда даже для привлечения добычи. Богомолы прикидываются зелеными листьями, привлекают насекомых, а затем набрасываются на них и съедают. Некоторые виды мух ведут себя не менее вероломно: имея окраску ос и шмелей, они проникают в гнезда этих насекомых и откладывают там свои личинки, обеспечивая их питанием.

Притворный друг гораздо хуже злейшего врага.

Публилий Сир

Человек

№ 19
Почему у нас пять пальцев? Немного о происхождении видов

Ответ предельно прост: наши предки-обезьяны были пятипалыми и получили эту особенность от своих предков. Поэтому кистью с пятью пальцами обладает не только человек, но и прочие позвоночные.

Впрочем, некоторые из них утратили часть своих пальцев или даже все. Например, лошадиное копыто – это увеличившийся средний палец, а остальные пальцы атрофировались за ненадобностью. У человека же не исчезала потребность в пальцах, поэтому он сохранил их все.

Исследования показали, что пятипалая кисть ничем не лучше, чем кисть с четырьмя или шестью пальцами. Конечно же, среди древних животных были виды даже с семью-восемью пальцами, но вряд ли это стало причиной их вымирания. И если бы их судьба сложилась иначе, кто знает, как могли бы выглядеть наши конечности.

В пальцах нет мышц, ими «дистанционно» управляют мышцы ладони и предплечья

№ 20
Шестое чувство. Вестибулярный аппарат

Вестибулярный аппарат – это система, с помощью которой мы можем определять свое положение относительно пространства. Иными словами, мы можем прыгать на батуте, раскачиваться на «тарзанке», вращаться на карусели, но это не мешает нам точно знать, где верх, где низ, где правая сторона, а где левая. Кроме того, без него люди не могли бы делать ничего, для чего нужно уметь сохранять равновесие.

Несмотря на громкое название «система», по размеру вестибулярный аппарат совсем крошечный и помещается в ухе – точнее, в обоих. Описание его весьма сложной структуры можно найти в любом учебнике анатомии, но вот его свойства до сих пор остаются не до конца исследованными. С этой системой связано много любопытных явлений. Например, тот факт, что вестибулярный аппарат можно тренировать, а иногда можно и обмануть – при помощи как обычной карусели, так и инвертоскопа, дающего неверное представление о положении тела в пространстве.

Одним из неприятных свойств вестибулярного аппарата является укачивание. Точные его причины до сих пор не выяснены, но на него оказывают влияние рецепторы вестибулярного аппарата и разница между информацией, получаемой от них и от органов зрения. Укачиванию также способствуют заболевания других органов человека – например, нервной или пищеварительной системы. Тренируя вестибулярный аппарат, можно со временем избавиться от этой напасти, но ее коварство в том, что она может настигать даже опытных моряков. Поэтому орган равновесия – это бесконечное поле для новых и новых исследований.

АНАТОМИЯ УХА

Что такое равновесие, если не постоянно исправляемое неравновесие?

Морис Дрюон

№ 21
Будут ли наши потомки похожи на нас? Развитие человека

Закон Харди-Вайнберга гласит: популяция может оставаться неизменной только в том случае, если в ней не действует естественный отбор, особи скрещиваются случайно и только с особями своей популяции, не происходят мутационные процессы и нет случаев дрейфа генов. Это свидетельствует о том, что человек будет меняться, хочется нам того или нет.

Наиболее очевидны изменения в росте современных людей. Причина этого кроется в том, что сейчас сытная пища доступна большей части населения. Кроме того, в связи с развитием технологий и соответственно развитием мозга у людей может увеличиться размер черепа. С другой стороны, если это произойдет, то женщины не смогут рожать детей без хирургического вмешательства.

Перемены могут коснуться и цвета кожи, а также черт лица, свойственных разным национальностям. Среднестатистический цвет кожи и волос может стать более темным, и человечество будет похоже на нынешних бразильцев.

Волосяной покров также претерпевает изменения. Если когда-то волосы заменяли людям одежду и покрывали почти все тело, то с появлением одежды необходимость в них отпала. Поэтому со временем они могут исчезнуть вовсе. Как ни странно, ту же судьбу предсказывают и зубам, так как качество употребляемой людьми пищи изменилось, и уже сейчас появляются дети, у которых никогда не вырастут зубы мудрости.

Кроме вышеперечисленных, существует еще множество вариантов развития человечества. Было бы интересно воочию увидеть, какие из них подтвердятся, а какие окажутся неправильными.

Я верю в эволюцию животных. Когда-нибудь, например, блоха сравняется со львом. Не знаю только – путем ли измельчания львов или укрупнения блох.

Станислав Ежи Лец

№ 22
Семь литров в минуту. Как мы дышим

Когда мы вдыхаем, наши легкие получают около 500 мл воздуха. То же количество покидает легкие на выдохе. Если же вдохнуть очень-очень глубоко, то можно получить дополнительных 2 литра воздуха. Но с какой бы силой мы ни выдыхали, в наших легких всегда остается резерв из полутора литров воздуха. Все это означает, что в среднем легкие человека способны вместить около 5 литров воздуха.

При нормальной температуре и влажности окружающей среды, находясь в уравновешенном состоянии, человек дышит со скоростью 7–8 литров в минуту. При этом количество получаемого нами кислорода сравнительно невелико – менее половины литра в час. Но при физических нагрузках или при повышении температуры эта цифра может возрасти чуть ли не десятикратно – например, пловцы и бегуны могут дышать со скоростью 120–130 литров в минуту.

Мозг составляет всего 2 % тела, а использует 20 % кислорода и крови, а также 17 % всей энергии тела.

№ 23
Мозг работает на 10 %. Правда или миф?

Это утверждение родом из тех времен, когда считалось, что человек может и должен улучшить природу – как окружающую, так и свою собственную. 10 % – это всего лишь количество нейронов, которые генерировали импульсы в той части мозга, которую обследовали ученые. Но работа мозга устроена намного сложнее, и то, что большая часть нейронов в определенный момент не занята передачей импульсов, не означает, что они вовсе не выполняют свою работу.

Человеческий мозг устроен так, что всем нейронам не нужно работать одновременно – каждая группа нейронов вступает в игру только тогда, когда мы выполняем определенные действия. Когда мы смотрим фильм ужасов, мозг задействует одни нейроны, когда слушаем приятную музыку – совершенно другие. А если бы все или хотя бы большая часть нейронов мозга начали генерировать импульсы одновременно, мы бы попросту сошли с ума от переизбытка ощущений, мыслей и эмоций.

Лучший способ развить мозг – постоянно учиться новому

Для того чтобы мозг работал эффективнее, нужно скорее не увеличить, а уменьшить его активность – чем меньше разных групп нейронов одновременно возбуждаются, тем лучше нам удается сконцентрироваться на выполнении определенных задач. Одним из последствий патологической активности мозга является такая тяжелая болезнь, как эпилепсия. Из этого следует, что улучшение работы мозга зависит не от количества активных нейронов, а чего-то совсем другого. Чего же именно?

Ответ может оказаться неожиданным: чем активнее работа мозга в детстве, тем больше шансов, что он будет эффективно работать во взрослом возрасте. Большинству вещей мы можем научиться только в раннем возрасте, и если это время по каким-то причинам будет упущено, то мы можем потерять множество способностей – от зрения до умения говорить на иностранных языках. Поэтому принцип «куй железо, пока горячо» должен стать основным в нашей работе над собственным развитием.

Мозг – такая же мышца, как и любая другая, и атрофируется, если ее не использовать.

Стивен Кинг