Я познаю мир. Биология — страница 8 из 37


Гага обыкновенная — утка, обладающая самым теплым пухом

Топим печи

Сорные куры совсем освободились от скучной обязанности насиживания яиц. Те из них, что живут на вулканических островах, греют яйца у этой естественной «печки». Они находят места, где из глубин Земли выделяется тепло, и самки откладывают туда яйца, оставляя их затем под присмотром самца, который следит за тем, чтобы развивающиеся эмбрионы не перегрелись. Сорные куры острова Сулавеси, живущие вдали от вулканов, на время размножения переселяются поближе к побережьям, где самки откладывают яйца в черный песок пляжей, который хорошо прогревается. Аналогичным образом поступает египетский бегунок, больше известный как крокодиловый сторож. Самки этих птиц откладывают яйца в песок на берегах Нила, закапывая их на глубину 10 см. За яйцами приглядывают самцы. Когда возникает опасность перегрева, они смачивают песок над кладкой своими мокрыми перьями, для чего регулярно бегают купаться.


Сорная кура и схема ее «инкубатора»

Самцы других видов сорных кур сооружают для яиц инкубаторы. Они представляют собой огромные кучи лесного мусора до 15 метров в диаметре и высотой до 1,5 метра. Такую кучу листьев и прелой травы самец сгребает самостоятельно. В ней поселяются сонмища бактерий, вызывающих гниение, и согревают яйца, закопанные в эту кучу.


Чтобы поддерживать процессы гниения на необходимом уровне, самцу весь растянутый период размножения, 11 месяцев в году, приходится трудиться не покладая рук. Он постоянно ворошит мусор, позволяя кислороду проникать внутрь кучи, постоянно подбрасывает в нее «дровишки» — новые порции мусора — или разгребает кучу, чтобы предохранить яйца от перегревания. Для точного определения температуры у самцов есть градусник: измеряя температуру, он засовывает в мусор клюв.


Согревать растущих и развивающихся детей теплом собственного тела умеют многих виды животных. Теплокровным животным согревать зародыш, развивающийся в теле матери, нетрудно. Ведь температура их тел постоянно держится на уровне 37° или выше. Однако этим занимаются даже холоднокровные существа.


Весной в разгар размножения амфибиям тепла не хватает. Трудно выбрать в водоеме место, где солнце весь день согревает воду.


Выход из этого положения — переход к живорождению, чтобы все развитие икринок проходило в теле матери. Вот почему чёрная, или альпийская, саламандра, живущая в суровых горных условиях, вынашивает детенышей в утробе. На это у нее уходит около года, а в высокогорьях иногда целых три. Это абсолютный рекорд продолжительности беременности среди всех позвоночных животных!

Клубок змей

Про человеческий коллектив, в котором постоянно происходят ссоры, говорят, что это «клубок змей». Оказывается, настоящие змеи действительно иногда могут свиваться в большие клубки. Раньше случалось находить 50, 100 и больше змей, переплетенных друг с другом. Никто не знал, с какой целью они это делают, но совершенно очевидно, что не вражда друг к другу, не желание нанести вред своим соплеменникам толкает их на это. Оказавшиеся в клубке змеи ведут себя по отношению друг к другу вполне доброжелательно.


Клубок змей — явление настолько необычное и редкое, что далеко не всем специалистам по змеям случалось наблюдать это явление. Неудивительно, что в конце XIX — начале XX столетия, когда о встрече со свившимися в клубок змеями иногда появлялись сообщения в печати, многие зоологи считали их обычными охотничьими байками. В последние десятилетия также никто не хвастался, что наблюдал в нашей стране или даже в Средней Азии, где змей много, подобное поведение змей. Впрочем, змей стало так мало, что трудно представить, чтобы вместе собралось хотя бы 20 представителей этих существ, яростно преследуемых человеком.


Однако «клубок змей» — не плод человеческой фантазии. Зоологи некоторых стран, где змей еще много, иногда с этим явлением сталкиваются. Австралийские ученые решили выяснить, что заставляет змей собираться вместе. Им помог случай: однажды удалось подсмотреть, с чего начинается образование клубка.


В то утро на глазах у молодого сотрудника зоологической лаборатории Сиднейского университета из расщелины в скале медленно выползла змея и стала взбираться на камень с очевидной целью погреться на солнышке, а за нею стройными рядами выползло еще штук 15 змей. Забравшись на камень, змеи устремились к своему «предводителю» и стали обвиваться вокруг него. Зоолог выловил виновника этой кутерьмы и унес в лабораторию, чтобы выяснить, что же в нем такого необычного, что заставляет других змей собираться вокруг него и льнуть к нему.


Выловленная змея оказалась самцом, но при этом интенсивно выделяла женский феромон, особое пахучее вещество, которое в брачный период выделяют самки, чтобы самцам легче было их разыскивать. В Южной Австралии зимой бывает прохладно, и змеи впадают в спячку. Весной они покидают подъемные убежища не одновременно. Первыми появляются на поверхности самые сильные и здоровые. Через несколько дней вслед за ними выходят хилые. Им очень трудно отогреться, особенно если погода пасмурная. Вот они — то и «притворяются» самками и начинают выделять брачный феромон. Вышедшие первыми и уже успевшие отогреться самцы спешат на призыв обманщиков и, когда их собирается много, возникает клубок. Самки в это время еще не готовы к брачным играм и брачный феромон не выделяют, поэтому все самцы и устремляются к обманщикам.


Известно, что пчелы, сбившись зимой в живой шар, так поднимают внутри него температуру, что матка, которая там находится, не мерзнет даже в сорокаградусные морозы.


Ученые прикрепили к 24 змеиным самкам миниатюрные термометры и пустили их в клубок. В окружении самцов температура этих самок за 30 минут увеличилась на 16 С. Выходит, что сильные здоровые самцы помогают своим хилым братьям отогреться и приобрести спортивную форму. Вот, оказывается, для чего слабые самцы змей притворяются самками.

Процесс пошел!

Зиготам, развивающимся в теле матери, хорошо — они защищены от внешнего мира. Другое дело — яйца, развивающиеся вне материнского организма. Они подвергаются различным опасностям и невзгодам. Таким клеткам требуются особые защитные приспособления, предохраняющие яйцо, а потом и зародыша от механических повреждений, нападения вредителей и высыхания. Ярким примером таких приспособлений служат яйца акул, рептилий и птиц. Строго говоря, большая часть того, что мы называем «яйцом», — его «белок», пленки и скорлупа или кожистый футляр — это яйцевые оболочки, и только желток является истинным яйцом, то есть оплодотворенной яйцеклеткой.


Яйцо акулы, «привязанное» нитями кожистой оболочки к водорослям

Оплодотворенному яйцу, чтобы начать деление, необходима серьезная подготовка. Вот почему между оплодотворением и началом первого деления проходит определенный отрезок времени от 3 часов до полутора суток. А у некоторых животных, например у северных летучих мышей или у соболя, у которых оплодотворение яйцеклеток происходит в осенне — зимний период, развитие зародыша начинается лишь весной, когда будущие матери получают возможность охотиться и хорошо питаться.


Развитие начинается с того, что зигота начинает делиться. Сначала она делится на две клетки. Затем каждая из этих клеток тоже делится на две клетки и так далее. У ланцетников, примитивных хордовых животных, первые 7 делений происходят строго синхронно у всех клеток, в результате образуется пузырек из 128 клеток, полость которого заполнена жидкостью.


Деление зиготы у ланцетника: 1 — зигота; 2 — шарик из нескольких клеток; 3 — полый шар из клеток (бластула)

Так начинают развитие мелкие яйцеклетки. Куриное яйцо сразу разделиться на несколько клеток не может. В крупных яйцеклетках амфибий, рептилий, птиц и акул содержатся большие запасы питательных веществ — желток. Ядра таких яйцеклеток обычно находятся с краю. Отсюда и начинается его дробление. Поначалу между половинками разделившегося ядра возникает крохотный кусочек клеточной мембраны, как бы ширмочка, и только позже, при последующих делениях вновь образуемых ядер, разделение этих клеток завершается.


Дробление у птиц: А — вид сверху; Б — в разрезе

Разные способы, образования двухслойного зародыша (гаструлы):А — иммиграция; Б — расслоение; В — впячивание 1 — бластула; 2 — промежуточные стадии; 3 — гаструла; 4 — наружный слой клеток (эктодерма); 5 — внутренний слой клеток (энтодерма)

На той стороне желтка, где находится клеточное ядро, дробление происходит быстрее, но клетки бывают мелкими. На противоположной стороне они более крупные, перегружены желтком и делятся медленнее. У лягушки в процессе деления образуется около 4000 клеток, из которых примерно 3000 мелких. В этот момент зародыш имеет шарообразную форму с большой внутренней полостью. Стенка этого шара состоит из одного, а у других животных из нескольких слоев клеток. После этого начинается процесс образования первичных органов: зародышевой кожи и кишки.


Этот процесс может происходить несколькими способами. У более развитых животных клетки шара (его называют бластулой) начинают делиться таким образом, что одна из разделившихся клеток остается наверху, а вторая оказывается внизу, формируя второй внутренний слой клеток шара. Из верхнего слоя формируется зародышевая кожа, из нижнего — зародышевая кишка.


Другие животные используют иной способ формирования этих органов. Он состоит в том, что в одном из участков бластулы начинается усиленное деление клеток и вселение их внутрь шара. Они постепенно заполняют всю его полость, а затем внутри них появляется новая полость. И в этом случае из наружного слоя шара формируется кожа, а из внутреннего скопления клеток — кишка.