Исследование жизни фауны близ АЭС показало, что местным птицам приходится выбирать между цветом перьев и здоровьем. Учёные из США и Франции изучали птиц с 2006 по 2009 год. В ходе нескольких поездок в опасную зону биологи взяли образцы крови пернатых и выполнили ряд других измерений. Интересовал, в частности,окрас оперения. Первоначально орнитологи установили, что в зонах, где повысился уровень радиации, значительно снизилась численность птиц с рыжими перьями. В нынешней работе они сравнили популяции с рыжим и серым, а также чёрным оперением. Оказалось, что тёмные птицы успешнее своих «коллег» справляются с ионизирующим излучением, а в основе всего — молекулы, позволяющие как создавать пигменты, так и нейтрализовать последствия облучения. Яркий рыжий окрас перьев нужен птицам для привлечения противоположного пола и для того, чтобы лучше сливаться с окружающим фоном. Однако за производство рыжего пигмента феомеланина приходится расплачиваться малым количеством антиоксидантов, освобождающих организм от вредных свободных радикалов. Всё дело в том, что сырьём и для антиоксидантов, и для пигмента является вещество под названием глутатион (GSH), которое для создания тёмного оперения (и, соответственно, пигмента эумеланина) не требуется, более того, оно подавляет выработку чёрного меланина. Учёные сравнили соотношение пигментов и распространение, а также количество пернатых того или иного окраса среди 97 видов птиц. Оказалось, что «феомеланиновые» птахи реже встречались там, где радиационный фон был выше определённого уровня (у тёмных птиц такой зависимости не наблюдалось). В дальнейшем эта же группа орнитологов планирует провести похожий анализ вокруг АЭС «Фукусима-1». Учёные надеются выяснить, возможно ли предсказывать последствия таких аварий для фауны, обитающей в районе той или иной станции.
Немецкая полиция разочаровалась в грифах-ищейках. Полиция Нижней Саксонии, которая около года назад решила провести эксперимент по замене собак-ищеек грифами-индейками, разочаровалась в хищных птицах. Как сообщает Orange News, нанятые на работу в немецкую полицию грифы не сумели проявить себя и ни разу не помогли полицейским. В правоохранительных органах напомнили, что первоначально грифы-индейки Шерлок, Мисс Марпл и Коломбо были выписаны из соседней Австрии, чтобы выполнять работу по поиску человеческих останков в труднодоступных для собак-ищеек местах. Полицейские надеялись, что хорошие зрение и нюх птиц значительно повысят раскрываемость запутанных уголовных дел. Однако, как оказалось, птицы не проявляют большого интереса к поискам трупов. Они не в состоянии распознать человеческие останки даже в том случае, если находятся в непосредственной близости от них. Более того, один из ищеек-неудачников даже отказался летать - Шерлок целыми днями ходит вразвалку по своему вольеру и не торопиться подниматься в воздух. В свою очередь Мисс Марпл не поладила с Коломбо, и обе птицы постоянно дерутся и конфликтуют. Как заявил куратор проекта по замене собак хищными птицами, в настоящее время Шерлок, Мисс Марпл и Коломбо сидят в вольерах, и журналистов и фотографов к ним пока пускать не велено. О будущем полицейских грифов-индеек ничего не сообщается. Также неизвестно, в какую сумму обошелся полиции провалившийся проект. Грифы-индейки обитают в Северной и Южной Америке. Рацион птиц, размах крыльев которых достигает 178 сантиметров, в основном составляет падаль. Охотятся, как правило по одиночке. Находить пищу грифам-индейкам помогает не только зрение, но и хорошее обоняние, что является необычным для таких птиц.
Чтобы избежать столкновений с потенциальными соперниками, некоторые самцы болотного луня «переодеваются» в самок. Самцы и самки болотного луня различаются по внешнему виду: у самцов серое оперение и жёлтые глаза, самки преимущественно бурые, с белыми плечами и головой и с коричневыми глазами. Кроме того, самки на треть больше самцов. Казалось бы, ничего удивительного: у множества видов самцы и самки отличаются друг от друга. Но у болотных луней наблюдается редчайшее среди птиц явление: некоторые самцы буквально переодеваются в самку — и остаются в таком наряде всю жизнь. Примерно на втором году жизни 40% самцов луня отращивают себе бурые перья, и, несмотря на жёлтые самцовые глаза, спутать их с самкой ничего не стоит. Обычно такие «закосы» под самку практикуют рыбы, рептилии и насекомые. Среди птиц подобное случается с молодыми самцами: схожесть с самкой помогает им уклониться от атак сильных и агрессивных взрослых соперников. Но, повзрослев, такие самцы вновь обретают обычный «мужественный» наряд. Лишь у кулика-турухтана самцы-трансвеститы сохраняют женское оперение на всю жизнь; учёные полагают, что такой наряд позволяет самцам в период размножения незаметно подкрадываться к самкам. Что до болотного луня, то здесь самцы, по-видимому, всю жизнь прикидываются самками, чтобы избежать драк с сородичами. Несколько зоологов из Франции и Испании поставили эксперимент, расставив муляжи птиц вблизи гнёзд 36 пар луней. Муляжи имитировали либо самку, либо обычного самца, либо самца, прикидывающегося самкой. Самцам болотного луня свойственно территориальное поведение, и птицы не замедлили атаковать муляжи-обманки — но только те, которые были похожи на них самих, на «нормальных» самцов. По отношению к муляжам самок и самцов-трансвеститов агрессия была значительно ниже. При этом «переодетые» самцы были гораздо менее агрессивны и не нападали на муляжи, имитирующие самцов «настоящих». Можно сказать, что они хитростью заключили с другими самцами пакт о ненападении. Но при этом «женоподобные» птицы активно участвовали в коллективном преследовании хищника, чего не случается с обычными самцами, а также атаковали муляжи самок и «переодетых» самцов, хотя делали это редко. Последнее выглядит довольно странно, если учесть, что всякая самка для самца — это потенциальный половой партнёр. В статье, опубликованной в журнале Biology Letters, авторы заявляют, что такие самцы могут копировать поведение самок, которые в период размножения подчас воспринимают другую самку как врага. На первый взгляд, в выигрыше оказывается именно настоящий (не склонный к «переодеваниям») самец. Если его гнездо окажется рядом или в окружении гнёзд трансвеститов, то ему не придётся участвовать в стычках, а коллективные действия женоподобных птиц защитят и его дом от вторжений других хищников. Но очевидно, что и «переодетые» самцы тоже должны иметь какое-то преимущество от своего наряда. В ближайшем будущем зоологи хотят выяснить, является ли нестандартное поведение самцов-трансвеститов следствием перестроек в гормональной системе — или же они учатся вести себя иначе у самок и товарищей по камуфляжу.
Текст: Карл Циммер Фотографии: Роберт Кларк Художник: Син Лида National Geographic, апрель 2011
Большинству из нас вряд ли когда-нибудь доведется увидеть величайшие чудеса природы. Мы никогда не заглянем в огромные, как арбузы, глаза гигантского кальмара; бивень нарвала, похожий на рог единорога, удивит нас лишь в музее – и этот список бесконечен. Но есть одно чудо природы, увидеть которое очень легко, стоит только выйти на улицу. Речь о пернатых динозаврах.
Возникновение и эволюция механизма птичьего полета до сих пор остается тайной, хотя ученые пытаются ее раскрыть уже не одно десятилетие. Последние находки палеонтологов приближают нас к ответу на вопрос, откуда взялись перья.
Все мы, даже жители огромных мегаполисов, привыкли к птицам и совершенно не задумываемся о том, что они – потомки динозавров. И тем более не обращаем внимания на их оперение – искусно сконструированный природой сложный летательный аппарат. Чтобы противостоять силе встречного потока воздуха, маховое перо имеет асимметричную форму: передний его край узкий и жесткий, а задний – широкий и эластичный. Для создания подъемной силы птице нужно лишь изменить угол наклона крыльев, используя разницу скоростей воздушных потоков, обтекающих крыло сверху и снизу. За счет того, что нижний поток идет по прямой, а верхний – по дуге, и создается подъемная сила.
Самолетостроители позаимствовали у птиц некоторые аэродинамические хитрости. Но птичье крыло устроено гораздо сложнее, чем любая конструкция из листового металла и заклепок. От рогового стержня пера в две противоположные стороны расходится множество тонких стерженьков – бородок. От каждой из них, опять же в одной плоскости, отходят бородки второго порядка, сплошь покрытые крошечными крючочками. Крючочки соседних бородок сцепляются между собой, образуя что-то вроде плетеной решетки – легкая, но очень прочная конструкция. Когда птица чистит перышки, бородки разъединяются, а потом, как застежки на липучках, снова смыкаются.
Возникновение и эволюция удивительного механизма птичьего полета по сей день остается тайной, хотя над ее разгадкой ученые бьются давным-давно. В 1861 году, всего лишь через два года после того, как Чарлз Дарвин опубликовал «Происхождение видов», рабочие немецкой каменоломни открыли удивительную окаменелость: оперенное существо величиной с ворону, жившее около 150 миллионов лет назад. Хотя у существа, которое ученые назвали археоптериксом (Archaeopteryx), и были крылья с перьями, кое-что указывало на его родство с пресмыкающимися – например, зубастая пасть, когтистые передние конечности и длинный костистый хвост. Подобно древним китам с лапами, археоптерикс, казалось, остановил мгновение в череде эволюционных метаморфоз. «Это очень веское доказательство в мою пользу», – сообщал Дарвин в письме другу, шотландскому геологу и ботанику Хью Фалконеру.
Доказательство было бы более веским, если бы палеонтологам удалось найти более древнее существо с примитивным оперением – но, увы, полтора века прошли в напрасных поисках. Тем временем другие ученые пытались разгадать загадку происхождения перьев, изучая чешую современных рептилий – ближайших из ныне здравствующих родственников птиц. И чешуя, и перья имеют плоскую форму, но перья намного длиннее. Потому считалось, что чешуя птичьих предков, из поколения в поколение, вытягивалась, ее края расщепились, и постепенно она эволюционировала в первые перья.
Отсюда сам собой напрашивался вывод, что это превращение происходило по мере приспособления предков птиц к полету. Представьте себе этих существ как маленьких покрытых чешуей четвероногих пресмыкающихся, которые населяли полог леса и прыгали с дерева на дерево. Если бы чешуя продолжала удлиняться, подъемная сила оперенных конечностей возрастала бы, так что со временем первоптицы смогли бы уже не просто прыгать, а планировать в воздухе все дальше и дальше. А затем, когда лапы уподобились бы крыльям, преобразовать планирующий полет в машущий. То есть развитие перьев происходило «в полете».
Теория «от перьев к полету» зародилась в 1970-е годы, когда палеонтолог Джон Остром из Йельского университета отметил поразительное сходство между скелетами птиц и двуногих динозавров – теропод, к которым относятся самые знаменитые монстры – тираннозавр (Tyrannosaurus) и велоцираптор (Velociraptor). Остром не сомневался в том, что птицы – потомки динозавров. Однако у многих теропод были большие задние и короткие передние конечности, а также мощные, длинные хвосты – вряд ли древолазы могли иметь подобное строение. Другие палеонтологи утверждали, что птицы произошли вовсе не от динозавров, а сходство между ними объясняется тем, что в далеком прошлом у них был общий предок.
Джон Остром не сомневался в том, что птицы – потомки динозавров. В 1996 году китайские палеонтологи сделали удивительное открытие, подтверждавшее гипотезу Острома.
В 1996 году китайские палеонтологи сделали удивительное открытие, подтверждавшее гипотезу Острома. Были обнаружены окаменелые остатки синозавроптерикса (Sinosauropteryx) – маленькой тероподы с укороченными передними лапами, жившей 125 миллионов лет назад. Находка поражала тем, что спину и хвост ящера покрывал слой тонких полых филаментов. Наконец-то в руках ученых оказались настоящие примитивные перья – принадлежавшие существу, бегавшему по земле. А это означало, что появление перьев могло не иметь никакого отношения к полету.
Вскоре в распоряжении палеонтологов были уже сотни пернатых теропод, и перед учеными стала вырисовываться детальная картина эволюции пера. Вначале появились простые нитевидные филаменты. Затем в разных эволюционных линиях теропод они развились во всевозможные виды перьев: одни напоминали птичий пух, другие – настоящие перья, но бородки расходились на них симметрично, а не так, как у птиц. Некоторые тероподы щеголяли в причудливых нарядах из длинных широких филаментов – таким «оперением» не может похвастаться ни одна современная птица.
Эти полые филаменты поначалу поставили ученых в тупик. Если это самые первые перья, каким образом они получились из плоской чешуи? К счастью, и сегодня существуют тероподы с нитевидными перьями – птенцы. Перьевой покров птенца поначалу представляет собой что-то вроде щетинок, которые со временем видоизменяются и приобретают более сложную форму. У зародыша птицы эти щетинки прорастают из утолщений в покровных тканях – плакод. В результате быстрого развития клеток, образующих кольцо в верхней части плакоды, формируется цилиндрическая трубка – зачаток щетинки.
У пресмыкающихся тоже есть плакоды. Но у зародыша рептилии каждая плакода активирует гены, вызывающие рост тех клеток кожи, которые расположены на задней стороне плакоды, и поэтому образуется чешуя, а не щетинка. В конце 1990-х годов Ричард Прум из Йельского университета и Алан Браш из Университета Коннектикута предположили, что переход от чешуи к перьям мог произойти в результате незначительного изменения в передаточном механизме генетических команд в пределах плакод, благодаря чему клетки стали прорастать сквозь кожу вертикально, а не разрастаться в ширину. Иными словами, перья были не просто вариацией на заданную тему: ансамбль из тех же самых генетических инструментов заиграл совершенно новую музыку. Как только появились филаменты, до превращения их в примитивные перья оставался всего один шаг – а дальше совершенству не было предела.
Если перья появились не для того, чтобы летать, то зачем они вообще были нужны? По мнению некоторых палеонтологов, первоначальной функцией перьев могла быть теплоизоляция.
До недавнего времени считалось, что перья появились у одного из самых ранних представителей теропод, от которых и произошли птицы. Однако в 2009 году китайские ученые обнаружили существо со щетинками на спине, получившее название тяньюйлун (Tianyulong), которое относится к отряду птицетазовых динозавров – весьма отдаленных родственников теропод. Эта находка указывала на совсем удивительный сценарий: общий предок всех динозавров имел волосовидное оперение, которое впоследствии, за время длительной эволюции у некоторых видов оказалось утрачено. А если удастся доказать, что «пух», обнаруженный на шкуре некоторых птерозавров, представляет собой не что иное, как перья, то окажется, что эти структуры произошли еще раньше: ведь у этих крылатых рептилий и динозавров был очень древний общий предок.
Нельзя исключать и еще более необычную версию. Не будем забывать, что ближайшие из ныне живущих родственников птиц, динозавров и птерозавров – аллигаторы и крокодилы. И хотя сегодня эти хищники прекрасно обходятся без оперения, у аллигаторов был найден тот самый ген, который у птиц регулирует формирование перьев. Значит, не исключено, что каких-нибудь 250 миллионов лет назад предки крокодилов были пернатыми – пока не отделились от птиц, пойдя по другому пути развития. Таким образом, по мнению некоторых ученых, проблема не в том, откуда у птиц перья взялись, а в том, куда они у аллигаторов делись.
Если перья появились не для того, чтобы летать, то зачем они вообще были нужны? По мнению некоторых палеонтологов, первоначальной функцией перьев могла быть теплоизоляция. Теропод иногда находят в одной и той же позе: с передними конечностями, простертыми над гнездом, – возможно, оперение позволяло им согревать кладку яиц.
В последние годы стала популярной и другая гипотеза: перья возникли для того, чтобы их обладатели стали заметнее. Действительно, перья современных птиц – настоящее буйство красок и бесконечное разнообразие узоров, они переливаются радужным блеском и сверкают россыпью бриллиантовых искр. Нередко сказочная красота служит для привлечения представителей противоположного пола. Например, павлин распускает свой великолепный хвост, чтобы обратить на себя внимание самки. Предположение о том, что перьевой покров появился у теропод для того, чтобы выделить их «из толпы», стали активно обсуждать в 2009 году, когда ученые тщательно исследовали строение примитивных перьев и обнаружили микроскопические мешочки – меланосомы, которые по форме точно соответствуют структурам, отвечающим за расцветку перьев у птиц. Невероятно, но факт: эти меланосомы настолько хорошо сохранились, что можно восстановить окраску динозавров. Так, хвост синозавроптерикса, по-видимому, пестрел красноватыми и белыми полосами. Возможно, самцы этого вида выставляли напоказ свои эффектные хвосты, когда ухаживали за самками.
Каково бы ни было первоначальное предназначение перьев, не исключено, что динозавры были пернатыми много миллионов лет, прежде чем какие-то их виды стали использовать перья для полета. Сегодня палеонтологи внимательно изучают ближайших родственников птиц среди теропод, пытаясь понять, как это произошло. Одна из самых многообещающих находок – недавно обнаруженный анхиорнис (Anchiornis), живший более 150 миллионов лет назад. Передние конечности этого удивительного существа были покрыты пестрыми черно-белыми перьями, а на голове торчал ярко-рыжий хохолок. Перья анхиорниса очень напоминали маховые, за исключением того, что они были симметричной формы. Без узкой и жесткой передней кромки они не слишком годились для полета. Возможно, движущей силой эволюции, выразившейся в появлении этого экстравагантного наряда, явился половой отбор – так же, как и в случае с возникновением павлиньего хвоста. И точно так же, как длинные хвосты павлинов доставляют им множество неудобств, громоздкое оперение могло быть обузой для анхиорниса.
Корвин Салливан и его коллеги из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии в Пекине готовы объяснить, каким образом анхиорнис мог решить эту проблему.
У тех теропод, с которыми современные птицы в близком родстве, одна из костей запястья имела форму клина, так что они легко могли сгибать кисти передних конечностей. Анхиорнису эта клиновидная кость позволяла складывать передние конечности по бокам так, чтобы перья не волочились по земле при ходьбе. У современных птиц тоже есть подобная кость, и именно она помогает в полете: при взмахе подтягивает крылья к телу. Если Салливан и его коллеги правы, ключевое приспособление для полета появилось у птиц задолго до того, как они научились летать. Это пример явления, которое эволюционисты называют экзаптацией – приспособлением уже существующего органа к новой функции. По всей видимости, способность птиц к полету стала результатом череды таких экзаптаций, и потребовались миллионы лет, прежде чем птицы поднялись в воздух.
В начале был пух. Птицы ведут свою историю от динозавров, но происхождение их перьев уходит еще глубже в прошлое, к общему предку динозавров и птерозавров (ископаемые остатки слева). Эти крылатые рептилии были покрыты тонкими нитевидными филаментами, которые по виду могли напоминать пух на теле этого птенца фазана.
На фото: 1 - Джехольоптер (Jeholopterus Ningchengensis), 168–152 миллиона лет, Китай; Институт палеонтологии позвоночных и палеоантропологии, Пекин
2 - Бейпяозавр (Beipiaosaurus Inexpectus), 125 миллионов лет, Китай; Музей природы «Тяньюй», провинция Шаньдун.
3 - Пситтакозавр (Psittacosaurus sp.), 125–121 миллион лет, Китай; вывезенная контрабандой окаменелость временно хранится в Научно-исследовательском институте Зенкенберга, Германия; решается вопрос о возвращении этого образца в Китай.
14.12.2011 22:47 "Птицепад" в США: тысячи птиц разбились об асфальт
Массовая гибель перелетных птиц произошла на западе США в ночь на 13 декабря. В городе Сидар-Сити, расположенном в штате Юта, тысячи водоплавающих птиц разбились об асфальт, ошибочно приняв его за водоемы.
"Над городом низко висели грозовые облака. Освещенные открытые площадки с воздуха могли выглядеть как поверхность воды. Птицы садились, чтобы отдохнуть, и разбивались о тротуар", - приводит слова сотрудницы департамента дикой природы штата Терезы Гриффин ИТАР-ТАСС.
Орнитологам удалось спасти более 2 тысяч пернатых, которые получили ушибы и контузии. Сейчас птицы проходят реабилитацию на большом незамерзающем зимой пруду, который расположен на удалении от жилых районов города.
Коммунальные службы Сидар-Сити убирают с территории парковок местного универмага Wallmart и других парковок и улиц тысяч мертвых птиц. Тереза Гриффин отметила, что работает в департаменте дикой природы уже 15 лет, но не припомнит несчастья такого масштаба. "Птицы разбивались и раньше, но это были единичные случаи", - подчеркивает она.
"Птицепад" не нанес урона чьей-либо собственности и не привел к несчастным случаям среди населения.
Во всяком случае, известны случаи, что лысухи и утки по ночам садились на лед или асфальтовое покрытие, приняв их за воду, иногда при этом бились до увечий.
Если птицы измотаны длительным перелётом (особенно в ночных условиях) на фоне погодных эксцессов, они вполне могут принять любую блестящую, бликующую поверхность за водную гладь. Сравнение оч. грубое, но это как явление миража в пустные у человека (хотя "механизм" этого явления совсем иной).