Оказалось, что генные сигнатуры, связанные с развитием головы, расположены по всему телу морских звезд. При этом на протяжении наблюдения экспрессия генов, которые кодируют туловище и хвост, у них практически отсутствовала. Биологи также отметили, что молекулярные сигнатуры, обычно связанные с самой передней частью головы, были выражены в линии, проходящей по центру каждой конечности на нижней стороне морской звезды.
Как описали сами авторы исследования, тело морской звезды, по сути, представляет собой голову, ползущую по морскому дну при помощи «губ».
Некоторые удивительные фкты по ним:
Необычный метод питания: Чтобы съесть добычу, морская звезда буквально выворачивает свой желудок наизнанку прямо через рот на дне, обволакивает им жертву и переваривает ее снаружи
Глаза на лучах: На кончиках каждого из своих «лучей» (которые, как выяснилось, эволюционно вовсе не являются руками) у нее расположены крошечные светочувствительные глазки.
Скомпилировал из интернетов. Кому стадо интересно - гугл пока еще работает....
На дне океана своя атмосфера. Чем больше в твоей физиологической коллекции бонусов сомнительного характера, тем выше вероятность того, что ты выживешь в царстве вечного мрака. Познакомьтесь же с самым успешным собирателем странностей — гренландской полярной акулой. Она живёт в бездне по 200, 300, а то и 500 лет! Для того чтобы повстречаться с жабродышащим дедом, поднимемся вверх по глобусу и закинем сети туда, куда ни одно здравомыслящее существо не сунется — в полярные воды Севера. Делать это лучше ночью, только в тёмное время суток наша таинственная героиня поднимается с глубин выше отметки в 2000 метров. Многие акулы просто мелочь по сравнению с этими глубоководными брёвнами. Гренландское чудище достигает длины в 5 метров, весит до 500 кг и это не предел. Максимально зарегистрированная тушка была размером 7,3 метра и весила 1,5 тонны!
Чтобы достичь таких размеров, подводному левиафану приходится потратить немало времени, от 300 до 500 лет! За несколько веков немудрено превратиться из милой рыбёшки в матёрого деда. Всё тело гренландской акулы покрывается складками и пигментными пятнами — отталкивающее зрелище. В чем же секрет долголетия животины? Во-первых, вспомните про размеры — в Северных водах охотиться на 6-ти метрового левиафана попросту некому. Во-вторых, причина в том, что гренландская акула — откровенный тормоз. Вы не подумайте, мы не пытаемся оскорбить водоплавающего пенсионера. Просто метаболизм гренландской акулы самый медленный среди всех своих сородичей. Это значит, что все процессы у животины замедленны, в том числе и старение. И пускай плавает акула не быстрее 2 километров в час, зато в ледяных водах Заполярья она чувствует себя просто отлично! Впрочем, зимой, когда температура солёной воды падает до −2 по Цельсию, даже низкий метаболизм не в силах спасти от обморожения. И тут в дело вступает триметиламиноксид. Это вещество со страшным названием превращает кровь акулы в антифриз. Благодаря действию триметил-чего-то-там, кристаллики льда в крови просто не образуются.
При всех однозначных плюсах своей физиологии, перед гренландской акулой встаёт один вопрос: а как охотиться-то? Со скоростью в 2 км/ч догнать кого-то попросту нереально! Но и тут старушка-акула достаёт из рукава один козырь за другим. Во-первых, вспоминаем про замедленный метаболизм рыбины. Необходимости жрать много и часто у животины нет. Во-вторых, мудрёная жизнью рыба научилась использовать своих врагов себе во благо. Скорее всего, гренландская акула использует собственных паразитов, как приманку! Посмотрите в глаза этой полоумной рыбины, и вы увидите там маленьких рачков (фото 1-2). Так вот, они питаются акульими глазами! Думаете это жутко? Ха! Рачки эти биолюминесцентные, потому при погружении в мрачные глубины арктических вод, глаза у акулы натурально светятся! В кромешной темноте свет — лучшая приманка. Потому недалёкие рыбёшки плывут гренландской акуле прямо в пасть! Обменять своё зрение на свежую рыбку. Умно, не так ли?
Половозрелыми гренландские акулы становятся ОЧЕНЬ поздно, примерно в 150 лет. Каждая беременная акула хранит в себе по несколько сотен яиц и вынашивает их от 8 до 18 лет! Точно мы всё ещё не знаем, но это очень долго. Невероятно долго. За это время акулята полностью развиваются в крупных и здоровых рыб, покидают яйца ещё в утробе и рождаются, словно это млекопитающие. Акулятам предстоит долгая жизнь на океаническом дне. Жрать их никто не станет, даже несмотря на всю их маленькость, ведь мясо что у молодёжи, что у взрослых акул просто отвратительное! Из-за переизбытка в нём мочевины, оно натурально воняет! Пожалуй, именно эта особенность и сохранила популяцию акул в относительной целости. Объявлять промышленный лов вонючей рыбы, которую фиг застанешь на поверхности и фиг вытащишь — не самая светлая идея. Впрочем, гренландской акуле на это пофигу. Ей на всё пофигу. Когда живёшь столетиями — прекращаешь волноваться по пустякам и переживать о мелочах.
Рак-богомол входит в число самых необычных и безжалостных хищников на планете. У него отличные охотничьи навыки и уникальное зрение. У него экстремально сильный и быстрый удар — порядка 20–30 м/с. Во время удара возникает кавитация: образуются пузырьки, которые затем схлопываются, как мини-взрыв под водой, создавая ударную волну и короткую вспышку света. Внутри этих пузырьков на доли мгновения могут возникать температуры в тысячи градусов. Он способен разбивать раковины, панцири и даже стекло аквариума. Его клешня очень прочная и выдерживает огромные нагрузки. У него два типа «оружия»:• «Дробители» — бьют как молот, пробивая твёрдые оболочки;• «Копьеносцы» — прокалывают добычу. Также рак-богомол имеет уникальное зрение: до 16 типов фоторецепторов, тогда как у человека их 3. Он видит ультрафиолет и поляризованный свет.
В ледяных глубинах Южного океана ученые обнаружили 30 ранее неизвестных существ – от хищной губки «шар смерти» до сияющих червей и детеныша колоссального кальмара.
Глубины Южного океана, окружающего Антарктиду, снова удивили ученых. Как сообщает Gizmodo, на глубине более 3,5 километров исследователи из проекта The Nippon Foundation–Nekton Ocean Census нашли существо, напоминающее ночной кошмар – хищную губку рода Chondrocladia. Вместо того чтобы фильтровать воду, как большинство губок, она ловит добычу крошечными прозрачными шарами с крючками – за что получила прозвище «шар смерти».
Эта странная форма жизни – лишь одна из 30 новых видов, обнаруженных во время экспедиций к островам Монтегю и Сандерс. Исследователи использовали подводный аппарат ROV SuBastian, чтобы исследовать подводные вулканы и участки морского дна, ранее скрытые под ледниками.
Среди открытий – иридесцентный чешуйчатых червей с радужным блеском и несколько новых видов морских звезд, черных кораллов и морских перьев. Ученым даже удалось впервые снять на видео молодого колоссального кальмара – редчайшее зрелище даже для опытных океанологов.
Фотографии и видеозаписи показали подводный мир, больше похожий на сюрреалистичную картину: от коралловых садов на дне вулканов до странных организмов, которые питаются в полной темноте. Среди знакомых обитателей глубин команда встретила и так называемых «зомби-червей», которые живут на останках китов и других крупных животных, добывая энергию с помощью бактерий.
Целый мир, скрытый под айсбергом
Черви-зомби на дне океанаNippon Foundation-Nekton Ocean Census/Schmidt Ocean Institute
Экспедиция также впервые исследовала участок морского дна, который весь год был скрыт под 150 метрами льда – до тех пор, пока айсберг A-84 не откололся от шельфового ледника Георга VI. Это позволило ученым увидеть экосистему, которая десятилетиями находилась в полной изоляции.
По словам участников Nippon Foundation–Nekton Ocean Census, исследование Южного океана только начинается: из собранных образцов изучено менее 30%, но уже подтверждено 30 новых видов. Это значит, что под толщей воды скрываются тысячи существ, о которых человечество пока даже не подозревает.
Планктон — крошечные организмы, которые производят более половины всего кислорода, которым дышит человек. Они — основа пищевой цепи в океане. И кроме того, среди огромной разновидности есть особая группа — протисты. Это древние родственники человека, чьи эволюционные пути разошлись миллиарды лет назад. Однако долгие годы ученые не могли изучить их самих и их ДНК.
Феликс Микус / EMBL
Долгие годы ученые не могли изучать протистов — вид планктона, который миллиарды лет назад был родственником человека. Это связано с прочной клеточной стенкой. Специалисты знали, что за ней скрывается огромное разнообразие форм и структур, но не могли преодолеть преграду.
Во время пандемии COVID-19 ученые из Женевского университета совершили прорыв. Они адаптировали новый метод, называемый ультраструктурной микроскопией, для изучения клеточной стенки ихтиоспореи — одного из протистов.
Как работает ультраструктурная микроскопия
Крошечный организм помещается в специальный прозрачный гель.
Этот гель затвердевает, фиксируя все внутренние структуры клетки.
Затем его погружают в воду, и он начинает разбухать, равномерно увеличиваясь в размерах. Сам образец становится частью этого геля и растягивается вместе с ним.
В результате вся клетка и все, что внутри нее, увеличивается в четыре, восемь, а то и в 16 раз. Клеточная стенка перестает быть преградой, поскольку гель проникает сквозь нее, и все внутреннее содержимое можно детально рассмотреть под обычным микроскопом.
Ученые из Женевского университета объединились с коллегами из Европейской молекулярно-биологической лаборатории (EMBL), чтобы рассмотреть внутреннее устройство сотен видов планктона. Исследование было опубликовано в журнале Cell.
Морской микро- и мезопланктон
Специалисты обратились в Европейскую коллекцию морских микроорганизмов за образцами и получили более чем 200 видов планктона для изучения. Они сосредоточились на двух ключевых компонентах:
Микротрубочках — полых трубках, которые помогают клетке делиться.
Центринах — белках, управляющих сборкой «рельсов», по которым микротрубочки перевозят необходимые для деления элементы.
В результате ученые составили карту того, как устроены эти системы у огромного количества разных видов. Например, они подробно изучили динофлагеллят — одну из самых распространенных групп планктона, отвечающую за цветение воды.
Белая акула находится на самой вершине пищевой цепи. Однако ученые обнаружили, что косатки из стаи Моктесумы охотятся на огромную рыбу. И делают это не просто так, а ради печени акулы.
Марко Вильегас
Из-за охотничьего поведения косаток у них есть прозвище — киты-убийцы.
Камеры ученых проекта Conexiones Terramar and Pelagic Life зафиксировали, как специализированная стая косаток напала на молодую большую белую акулу. Исследование было опубликовано в Frontiers in Marine Science.
Специалисты стали случайными свидетелями двух отдельных охот, в результате которых погибли три молодые белые акулы. Первая произошла в августе 2020 года. Тогда пять косаток загнали акулу. Они вытолкнули ее на поверхность и начали совместными усилиями переворачивать вверх ногами. В конце концов косатки утянули ее под воду, а после всплыли со свежей печенью акулы во рту. После это повторилось с другой рыбой.
Аналогичную охоту ученые увидели в августе 2022 года. Снова пять косаток, снова молодая акула, которую перевернули на спину.
Косатка бьет акулу в живот Марко Вильегас
Зачем косатки переворачивают акул
Исследователи пришли к выводу, что переворачивание акулы — это не случайность, а разработанная тактика, основанная на понимании физиологии рыбы. Дело в том, что когда акулу переворачивают на спину, она впадает в состояние, которое ученые называют «тоническая неподвижность». В этот момент нервная система акулы перегружается, и она впадает во временный паралич, длящийся 15 минут.
«Это временное состояние делает акулу беззащитной, позволяя косаткам извлекать ее богатую питательными веществами печень и, вероятно, потреблять другие органы, прежде чем бросить остальную часть туши»-- Эрик Игера Ривас (морской биолог, директор проекта Conexiones Terramar and Pelagic Life)
Проанализировав раны на акулах, ученые пришли к выводу, что косатки выработали специальную технику, которая минимизирует для них риск быть укушенными. Они охотятся на молодых и неопытных рыб, которые меньше по размеру и еще не опасаются косаток.
Косатка и акула с видимой раной Марко Вильегас
Внимательное изучение косаток показало, что это не случайная группа. Это стая Моктесумы. Она известна ученым своими гастрономическими предпочтениями. До белых акул они специализировались на охоте на скатов, китовых и и бычьих акул.
Почему это происходит сейчас
Ученые видят причину того, что белые акулы все чаще сталкиваются с косатками, в изменении климата. Явления, такие как Эль-Ниньо — колебания температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, — влияют на место жительства морских обитателей. Теплые воды меняют пути миграции больших белых акул, загоняя их в Калифорнийский залив.
Днем эти змеи охотятся на рифах, предпочитая рыб, но ночью выползают на берег, чтобы полакомиться. Это поведение делает их особенно опасными для отдыхающих в темное время суток. При встрече с ними на пляже стоит соблюдать осторожность и избегать контакта.
Закрываем ещё один долгострой почти годовой давности.
Вопреки распространенному мнению, не в океанских глубинах, а на суше берут начало морские монстры. Многие виды, после того как первые животные вышли на сушу примерно 400 миллионов лет назад, обратно мигрировали в водную среду и зачастую занимали там доминирующие позиции в пищевых цепях.
Ярким примером успешного возвращения в океан служат ихтиозавры. Освоив океан 250 миллионов лет назад, потомки наземных рептилий продемонстрировали впечатляющуюадаптивную радиацию*. В ходе эволюции возникли как гигантские хищники верхнего трофического уровня, так и стремительные виды-жертвы, заполнившие различные экологические ниши.
Шонизавры (Shonisaurus Popularis) охотятся на кальмаров - Марк Уиттон
Многочисленные группы позвоночных - плезиозавры, плиозавры, мозазавры - прошли аналогичный путь.
Среди вторично-водных животных киты занимают особое положение. С этимологией названия данной группы (Cetation), переводящейся как "большой морской монстр", контрастирует современное восприятие китов как величественных морских созданий.
В результате падения астероида размером с Эверест 66 миллионов лет назад произошло масштабное вымирание, уничтожившее около 75% всех видов. Среди наиболее известных жертв катастрофы числятся не только нептичьи динозавры. В воздушном пространстве исчезли птерозавры - первые позвоночные, научившиеся летать. В океанских глубинах прервалось почти 200-миллионное господство крупных морских рептилий - мозазавров и плезиозавров.
Мозазавр охотится на плезиозавра - James Kuether
Массовое вымирание освободило экологические ниши для новых групп животных. Древнейшие киты, известные как археоцеты, кардинально отличались от последующих глубоководных потомков с плавниками. Примечательно родство китообразных с современными копытными - оленями, свиньями и бегемотами.
Древнейший известный представитель китообразных - пакицет, обитавший 50 миллионов лет назад на территории современного Пакистана. У пакицета сохранялись четыре полноценные конечности с небольшими копытными фалангами. Длина тела составляла 120-150 см, что сопоставимо с размерами волка. Считающийся базальным, или примитивным, членом китовой линии, пакицет вел наземный образ жизни, лишь иногда заходя в воду для охоты на рыбу. О принадлежности пакицета к китообразным свидетельствует уникальная особенность строения черепа -слуховая булла**, характерная для всех китообразных и обеспечивающая эффективный подводный слух и эхолокацию.
Пакицет - Рис Мейеркорт
Следующим своеобразным шагом в эволюции китов был амбулоцет, еще один переходный вид, появившийся 48 миллионов лет назад. Его тоже нашли в Пакистане, как и пакицета. Многие ранние киты произошли из этого региона, поскольку когда-то здесь располагался древний океан под названием Тетис. Интересно, что из-за тектонических сдвигов, вследствие которых это море обмелело, окаменелости древних китообразных можно найти повсюду: и в сердце пустыни и на горных вершинах.
Амбулоцет - Хулио Ласерда
Среди этих окаменелостей амбулоцет демонстрирует множество адаптаций, которые делали его гораздо более приспособленным к морской среде, при этом сохраняя функциональные конечности. Амбулоцет был гораздо более неуклюжим на суше, чем его предшественники. Это объясняется тем, что его ноги стали короче и компактнее, напоминая конечности современных речных выдр. В результате этих изменений амбулоцет первым среди китов выработал характерную технику плавания посредством выгибания тела вверх-вниз, которая позже станет определяющей для всех полностью водных китообразных.
Амбулоцет - Р.Дж. Палмер
При длине 3-3,7м амбулоцетус мог охотиться на гораздо более крупную добычу. Его обтекаемое тело, удлиненная морда и высоко расположенные глаза позволяют предположить, что он мог охотиться из засады, подобно крокодиловым. Кроме того, они представляют собой первых китов, которые вышли в океан, хотя их ареал ограничивался прибрежными регионами, пока более поздние виды не расширили его дальше.
Будь то из-за обильной пищи, меньшей конкуренции или сочетания обоих факторов, переход в водную среду у этих китообразных прошел исключительно успешно. Они начали занимать экологические ниши, оставшиеся вакантными после давно вымерших морских рептилий. Поэтому за относительно короткий промежуток времени эти животные начали быстро развивать черты, которые все больше и больше приближали их к полностью водному образу жизни.
47 миллионов лет назад древние киты начали осваивать открытый океан — впервые китообразные были обнаружены за пределами Индийского субконтинента. У других представителей стали проявляться признаки раннего развития дыхала, поскольку ноздри постепенно смещались к верхней части головы. К 46 миллионам лет назад первые киты пересекли Атлантический океан. Некоторые начали развивать хвостовые плавники. Однако их образ жизни ещё не стал полностью водным — данные, полученные при изучении останков, свидетельствуют о том, что они выходили на сушу, чтобы размножаться.
Джорджиацет, взрослая особь и детёныш - Рисунок Марка Уиттона
Лишь 40 миллионов лет назад полностью водные киты начали бороздить океаны. Базилозавриды стали крупнейшими из них, а базилозавр - самым крупным видом в этом семействе.
Базилозавр, взрослая особь и детёныш - @SUNSP0T_
Больше не сдерживаемые ограничениями наземной среды обитания в плане размера и испытываемых нагрузок, древние киты достигли поистине колоссальных размеров. Базилозавр был устроен совершенно иначе, чем современные виды — тело отличалось стройностью и змеевидностью. По длине он достигал размеров кашалота — около 18 метров.
Помимо уникального строения тела, базилозавр обладал весьма примитивным черепом, больше напоминавшим наземных хищников, нежели современных водных млекопитающих.
Черепа базилозавра и адского кабана (энтелодона)
Любопытно, что многие их адаптации также схожи с доисторическими рептилиями, что даже привело к тому, что ранние палеонтологи ошибочно классифицировали базилозавра как морскую рептилию, присвоив вводящее в заблуждение название «царь-ящер».
Черепа мозазавра и базилозавра.
Хотя «ящеричья» часть названия была явной ошибкой, «царская» характеризовала его весьма точно.
Базилозавр стал одним из первых настоящих суперхищников среди китов, охотясь на крупную рыбу, акул и даже сородичей-базилозавридов, таких как 5-метровый дорудон, останки которого нередко оказываются пожёванными другими змееподомными китами. Господство базилозавридов ознаменовало расцвет археоцетов, но продлилось недолго.
Дорудон - Давид Арруда
Около 34 миллионов лет назад эоцен-олигоценовое вымирание привело к резкому падению глобальных температур. Климатические изменения положили конец эпохе базилозавридов и заложили основу для возникновения современных китов.
В отличие от археоцетов, живших до них, неоцеты или новые киты были лучше приспособлены к изменяющемуся миру. Современные китообразные делятся на две группы: усатые киты (мистицеты) и зубатые киты (одонтоцеты). Это разделение определяет не только их рацион и охотничьи стратегии, но и весь образ жизни.
Начнем с мистицетов. Сегодня эти животные известны несколькими особенностями. Одна из них — китовый ус, состоящий из тех же волокон, что и человеческие волосы. Они используют эти гигантские щетки для фильтрации огромных роев криля.
Горбатый кит у побережья Колумбии. - Cr. Whale and Dolphin Conservation, Facebook
Также они знамениты своими колоссальными размерами, что делает их крупнейшими животными за всю историю Земли.
Однако вначале их размеры были куда более скромными. Ранние усатые киты достигали всего 3-4,5 метров в длину, что сопоставимо с размерами современных дельфинов. Одна из причин таких ограниченных размеров заключалась в том, что у них еще не развился китовый ус, который впоследствии стал определяющей чертой их потомков.
Иллюстрация различных видов китов рода Coronodon. - Роберт Боссенекер
Интересно, что хотя все мистицеты сегодня беззубые, они сохраняют связь со своим зубастым прошлым — у них развиваются зубы в утробе, но они исчезают еще до рождения.
Морфология зубов ископаемых и современных китообразных. (A) 3D-модель зуба базилозаврида Zygorhiza kochii, (B) Фотография зуба вымершего усатого кита Llanocetus dentricrenatus, (C) Фотография зуба вымершего усатого кита Fucaia buelli, (D) 3D-модель зуба вымершего усатого кита Aetiocetus cotylalveus. Масштаб 10мм. (E) Зачатки зубов у зародыша горбатого кита (Megaptera novaeangliae) длиной около 115 см. - Decoupling Tooth Loss from the Evolution of Baleen in Whales.
Эта эволюционная перестройка совпала с кардинальными изменениями окружающей среды в период олигоцена. Похолодание климата привело к формированию массивных полярных ледяных шапок, особенно в Антарктике. Океанская циркуляция преобразилась, создав мощные конвейерные потоки холодной воды, богатой питательными веществами.
Потоки спровоцировали взрыв популяций планктона в освещенных солнцем слоях моря. Размножение планктона увеличило численность криля и других мелких организмов. Изобилие планктона в океане открыло возможность для развития у некоторых китов способности к фильтрационному питанию большими объемами.
Ранние киты охотились на рыбу и кальмаров, но быстро адаптировались. 3-метровый этиоцет прекрасно иллюстрирует переходную фазу между древними и беззубыми китами. Ископаемые свидетельства показывают наличие и зубов и китового уса, которым он всасывал добычу - своеобразная ранняя версия фильтрации пищи у современных представителей этого подотряда.
Этиоцет - Нобу Томура
Постепенная эволюция подготовила почву для появления современных морских гигантов. К миоценовой эпохе (10-5 миллионов лет назад) Земля стала ещё холоднее, что привело к взрывному росту популяций криля и планктона.
Усатые киты, благодаря своим высокоэффективным пластинам китового уса, теперь могли фильтровать огромные объемы мелких организмов, прикладывая минимальные усилия. Так их тела достигли максимальных биологически возможных размеров.
Появились массивные животные: горбачи, финвалы, гренландские киты с китовым усом до 4 метров длиной. Самый крупный — синий кит — одним глотком поглощает до 80 тысяч литров воды, фильтруя криля на 2 миллионов калорий. При длине 30 метров и весе почти 200 тонн синий кит — самое крупное животное в истории Земли.
https://www.orcaireland.org/blue-whale
Удивительно, что киты эволюционировали в гигантов лишь в последние несколько миллионов лет, что намекает на другие факторы, помимо доступности добычи, которые могли ограничивать их размеры.
Одна из теорий - это присутствие крупных океанских хищников вроде мегалодона, постоянно охотившихся на мелких усатых китов и не дававших им расти.
Гигантские акулы — не единственная угроза. Другая ветвь неоцетов — зубатые киты — стала не менее смертоносной, развив черты, которые сделали их более эффективными охотниками.
Одна из их самых замечательных адаптаций этих китов — эхолокация. Они издают щелчки и интерпретируют возвращающееся эхо с помощью специального органа, называемого дыней***.
Как оказалось, эта адаптация, подобно эволюции китового уса у мистицетов, могла быть обусловлена охлаждением океанов. Холодные воды стали мутными из-за увеличившегося содержания микроорганизмов, а изменения солености понизили растворяющие свойства морской воды, ввиду чего те вещества, которые при тёплом климате растворялись без остатка, теперь образовывали взвесь и делали воду ещё более мутной.
Зрение стало менее полезным, зубатые киты стали больше полагаться на слух. Ввиду этого они стали погружаться глубже, куда не попадает солнечный свет, открывая новые охотничьи угодья.
Некоторые виды, такие как клюворылые киты, могут достигать глубин почти 3000 метров. Другие, как кашалот — крупнейший зубатый хищник — специализируется на охоте на колоссальных кальмаров на глубинах более 900 метров. Мощные щелчки не только обнаруживают добычу, но потенциально оглушают или дезориентируют её.
Для сравнения, громкость реактивного двигателя самолета на взлёте достигает 140 децибел, а щелчки кашалотов - до 230 децибел. Это самый громкий звук во всем животном мире. Поскольку звук лучше распространяется в водной среде, их мощные щелчки ещё более эффективны.
Другие зубатые киты, такие как косатки, являются самыми опасными хищниками в океане. Их обычно называют китами-убийцами, и их видели активно охотящимися на других представителей верхнего звена пищевой цепи, таких как большие белые акулы. Иногда они топят синих китов. Около 100 особей в антарктических широтах научились координированно поднимать волны, чтобы сбивать тюленей со льдин.
Хотя косатка сегодня является главным хищником, если оглянуться всего на 10 миллионов лет назад, существовал один зубатый кит, который был прямым конкурентом таких гигантов, как мегалодон - мелвиллов левиафан. Его название происходит от библейского левиафана и фамилии Германа Мелвилла, автора "Моби Дика". Этот кит был одним из самых грозных хищников своего времени.
Мелвинов левиафан и мегалодон - Гершель Хоффмайер
Хотя он был немного меньше мегалодона — около 17 метров, взгляд на их зубы показывает всю картину. В то время как зубы мегалодона были около 15 сантиметров в длину, зубы левиафана превышали 30 сантиметров. Для масштаба: эти зубы были размером с 2-литровую бутылку газировки - самые большие зубы среди всех известных науке когда-либо существовавших животных.
Как видите, когда дело доходит до размеров, киты практически держат все рекорды. Путь от хищников размером с волка до крупнейших морских чудовищ океана — поистине невероятная история. И это заставляет задуматься: если киты когда-нибудь вымрут, какие морские чудовища придут им на смену?
* Адаптивная радиация — адаптация родственных групп организмов к систематическим нерезким однонаправленным изменениям условий окружающей среды. ** Слуховая булла— характерный признак китообразных, особое костное образование, изолированное пазухами. У современных китов нет наружного уха, а слуховой проход, ведущий к среднему уху, или крайне сужен, или вообще отсутствует. Барабанная перепонка утолщена, неподвижна и не выполняет те функции, которые свойственны наземным животным. Их у китов берёт на себя слуховая булла. *** Дыня - акустическое жировое тело на головах зубатых китов. Играет роль акустической линзы для фокусировки звуков.
Краб-боксёр, известный также как краб пом-пом, носит научное название Lybia tesselata и представляет собой небольшого представителя ракообразных из семейства Xanthidae. Этот вид обитает в тёплых тропических водах Индо-Тихоокеанского региона и получил своё название благодаря уникальной поведенческой особенности: краб всегда держит в клешнях морские анемоны, напоминающие боксерские перчатки.
Тело краба-боксёра отличается компактными размерами, с панцирем шириной до 2,5 сантиметров, окрашенным в сочетания коричневых, жёлтых и красных оттенков с характерным мозаичным рисунком. Клешни у этого вида сравнительно малы и не подходят для захвата крупной добычи или активной защиты. Однако восемь ходильных ног обеспечивают крабу манёвренность, позволяя ему легко передвигаться по коралловым рифам и песчаным участкам морского дна.
Ключевая биологическая особенность краба-боксёра заключается в его тесной взаимосвязи с морскими анемонами, такими как Triactis producta и Bunodeopsis. Эти актинии постоянно удерживаются в клешнях краба и выполняют двойную функцию: они защищают его от хищников и помогают добывать пищу. Стрекательные клетки анемонов эффективно отпугивают врагов, а их липкие щупальца улавливают мелкие частицы органики, находящиеся в толще воды.
Симбиотические отношения между крабом и актиниями носят взаимовыгодный характер. Перемещаясь вместе с крабом, анемоны получают доступ к большему количеству пищи и улучшенным условиям для газообмена. Взамен краб защищает их от возможных угроз и очищает от накопившихся загрязнений. Исследования показывают, что краб способен регулировать рост своих симбионтов, предотвращая их чрезмерное разрастание, что поддерживает баланс взаимодействия.
Если краб теряет одну или обе актинии, он демонстрирует удивительную адаптивность. При утрате одной анемоны оставшаяся может быть разделена на две части, благодаря способности актиний к фрагментации и бесполому размножению. Если же оба симбионта утрачены, краб может попытаться добыть их у других особей своего вида.
Питание краба-боксёра основано на поедании детрита и планктона. Актинии собирают микроскопические частицы органики, планктонных организмов и бактериальные колонии, которые краб затем извлекает, прочёсывая их щупальца своими ногами. Кроме того, он питается мелкими беспозвоночными и водорослями, встречающимися среди кораллов и в рифовых укрытиях.
Репродуктивная стратегия Lybia tesselata включает внутреннее оплодотворение и сложный цикл развития. Самки способны долго сохранять сперматофоры, что позволяет им откладывать икру несколько раз без необходимости повторного спаривания. Личинки проходят несколько стадий в составе планктона, прежде чем превращаются в молодую форму, готовую к симбиозу с актиниями.
В экосистемах коралловых рифов краб-боксёр играет важную роль, участвуя в переработке органических остатков и занимая место консумента первого порядка в пищевых цепях. Он служит добычей для различных хищников, включая рыб, осьминогов и крупных ракообразных. Симбиоз с анемонами является ярким примером коэволюции, демонстрируя сложность взаимодействий между видами в морских экосистемах.
Ареал обитания Lybia tesselata охватывает коралловые рифы от Красного моря до центральной части Тихого океана, включая территории Большого Барьерного рифа, Индонезии и Филиппин. Краб предпочитает мелководные зоны на глубинах от 1 до 30 метров, богатые коралловой фауной и обеспечивающие достаточное количество укрытий и пищи.
Хотя численность краба-боксёра в настоящее время остаётся стабильной, угрозы для его популяции связаны с деградацией коралловых рифов, вызванной изменением климата и антропогенными факторами. Сохранение рифовых экосистем критически важно для поддержания биоразнообразия региона, включая уникальные симбиотические связи, подобные взаимодействию краба-боксёра с анемонами.
Рыба-попугай представляет собой одно из самых удивительных семейств морских рыб, чья жизнедеятельность оказывает колоссальное влияние на формирование тропических экосистем. Семейство скаровых, к которому относятся эти рыбы, насчитывает около 90 видов, распространенных в теплых водах Тихого, Индийского и Атлантического океанов.
Характерной особенностью рыб-попугаев является их необычное строение ротового аппарата. Многочисленные мелкие зубы этих рыб срастаются в прочные пластины, образуя структуру, внешне напоминающую клюв попугая. Именно эта анатомическая особенность и дала название всему семейству.
Размеры представителей варьируются от относительно небольших видов длиной 30-40 сантиметров до настоящих гигантов, достигающих полутора метров и веса в несколько десятков килограммов.
Образ жизни рыбы-попугая тесно связан с коралловыми рифами, которые служат для них и домом, и источником пищи. Основу рациона составляют микроскопические водоросли, растущие на поверхности кораллов. Чтобы добраться до этой пищи, рыба использует свой мощный клюв для соскабливания и откусывания фрагментов коралловой породы. Этот процесс сопровождается характерным хрустящим звуком, который становится неотъемлемой частью акустического ландшафта рифа.
Переваривание пищи у рыб-попугаев происходит весьма необычным образом. После того как откушенные кусочки коралла попадают в пищеварительную систему, специальные глоточные зубы измельчают твердый карбонат кальция до состояния мелкого порошка. Питательные вещества из водорослей усваиваются организмом, а неперевариваемые частицы коралла выводятся наружу в виде чистого белого песка.
Масштабы этого процесса поражают воображение. Одна крупная особь способна производить сотни килограммов песка ежегодно. Некоторые исследования показывают, что до тонны. Именно деятельность рыб-попугаев является основным источником формирования песчаных пляжей и целых атоллов в тропических регионах. По различным оценкам, от 70 до 85 процентов песка на пляжах таких мест, как Мальдивы, Багамы или Гавайские острова, прошло через пищеварительную систему этих рыб.
Биология размножения рыб-попугаев демонстрирует еще одну удивительную адаптацию. Большинство видов являются последовательными гермафродитами, то есть способны изменять свой пол в течение жизни. Практически все особи рождаются самками и имеют довольно скромную окраску, обычно в серовато-коричневых тонах, что помогает им маскироваться среди кораллов. По мере взросления и в зависимости от социальной структуры группы, наиболее доминантная самка может трансформироваться в самца.
Этот процесс сопровождается кардинальными изменениями внешнего вида. Превратившись в самца, рыба приобретает яркую окраску с преобладанием синих, зеленых, оранжевых и розовых цветов. Различия между самками и самцами настолько разительны, что долгое время ученые описывали их как отдельные виды, не подозревая об их родственной связи.
Поведение рыб-попугаев в ночное время демонстрирует еще одну поразительную адаптацию. С наступлением темноты многие виды начинают выделять специальную слизь, постепенно окутывая себя прозрачным коконом. На формирование такого защитного укрытия требуется от тридцати минут до часа. Исследователи считают, что этот слизистый кокон выполняет несколько защитных функций: маскирует запах спящей рыбы от ночных хищников и служит барьером против мелких паразитов.
Экологическая роль рыб-попугаев в коралловых экосистемах трудно переоценить. Поедая водоросли с поверхности кораллов, они предотвращают зарастание рифов и способствуют здоровому росту коралловых полипов, что поддерживает баланс всей рифовой экосистемы и способствует ее устойчивости к различным стрессовым факторам.
Однако в настоящее время популяции рыб-попугаев сталкиваются с серьезными угрозами. Чрезмерный промысел, особенно направленный на крупных ярко окрашенных самцов, нарушает естественную структуру популяций и снижает их репродуктивный потенциал. Деградация коралловых рифов вследствие изменения климата, загрязнения и других антропогенных факторов лишает этих рыб основного источника пищи и среды обитания.
Понимание важности рыб-попугаев для морских экосистем привело к введению охранных мер во многих регионах. Например, в некоторых странах Карибского бассейна действуют ограничения или полные запреты на вылов этих рыб. Такие меры направлены не только на сохранение самих популяций, но и на поддержание здоровья коралловых рифов, от которых зависит благополучие целых островных государств и прибрежных сообществ.
Gigantura indica относится к семейству рыб Giganturidae. Это тонкие, слегка заостренные рыбы с большими головами и огромными глазами, благодаря которым они и выживают на глубине 3000 м. Сильно растянутый рот выстлан острыми, слегка изогнутыми зубами и простирается далеко за глаза. Тело лишено чешуи, но покрыто легко стираемым серебристым гуанином.
В англоязычных источниках Энипниастов (родовое название) частенько называют «безголовыми курорыбами» или «безголовыми куриными монстрами». Как и следует ожидать, перед нами не курица, не рыба и даже не монстр. Это морской огурец.
В отличии от более нормальных морских огурцов, энипниасты развили перепончатые плавники, с помощью которых они могут плавать прямо в толще океана. Кушать планктон они, правда, не научились, зато от донных хищников убегают очень лихо!
Никакой змеи тут нет, жа и её кожи никогда не бывало. Это чудо называется венериным поясом и оно – гребневик.
Если вы никогда не слышали про гребневиков, то это нормально, их крайне сложно описать да и известно про них не так много. Как и медузы, гребневики полупрозрачне и охотятся при помощи стрекающих клеток. Только вот их клетки используют не микроскопические гарпуны с токсинами, а абсолютно безвердные для человека липкие нити.
Но весь остальное набор тканей и органов радикально отличается от медузьего.
Наиболее известные представители — это ластохвосты и игровые змеи. Они дышат лёгкими и должны регулярно подниматься на поверхность для вдоха. У морских змей также адаптированы дыхательные методы — они могут поглощать часть кислорода через кожу, что помогает оставаться под водой дольше.
В расщелинах коралловых рифов Индо-Тихоокеанского региона скрывается одно из самых зрелищных созданий подводного мира. Ctenoides ales — небольшой двустворчатый моллюск семейства Limidae — превратил собственное тело в настоящую световую инсталляцию, за что получил множество ярких прозвищ: электрический гребешок, диско-моллюск, морская дискотека.
Размеры морского «диско-шара» скромны — всего 3-5 сантиметров в длину, максимум до восьми. Белоснежная раковина контрастирует с ярко-красной мантией, усеянной тонкими щупальцами того же огненного оттенка. Но главное богатство моллюска спрятано по краю мантии — микроскопическое «зеркало» шириной в миллиметр.
Долгие годы учёные считали, что вспышки создаются биолюминесценцией — химическими реакциями внутри организма. Однако исследования американского биолога Линдси Доэрти из Калифорнийского университета в Беркли перевернули представления о природе феномена. Оказалось, моллюск не производит свет, а виртуозно управляет отражением окружающего освещения.
Секрет кроется в наносферах диоксида кремния диаметром 340 нанометров, плотно упакованных в отражающей ткани. Противоположная сторона мантии, напротив, поглощает свет. Сворачивая и разворачивая край мантии примерно дважды в секунду, моллюск создаёт стробоскопический эффект — чередование ослепительных вспышек и красных пауз.
Спектрометрия тканей мантии и губ: передняя белая сторона, красная задняя, красная ткань мантии и рыжая ткань мантии.
Зачем морскому обитателю столь сложная световая система? Основная версия связана с защитой от хищников. Эксперименты с раками-богомолами Odontodactylus scyllarus — грозными охотниками с мощными клешнями-молотами — показали поразительный результат. Приблизившись к мигающему моллюску, хищник впадает в состояние, напоминающее ступор, и может оставаться неподвижным до четверти часа.
При появлении угрозы частота вспышек возрастает с полутора до двух с половиной раз в секунду. Интенсивное мерцание, особенно эффективное в синей части спектра (лучше всего проникающей на глубину), способно ослепить или дезориентировать агрессора.
Сравнение видов с помощью трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ). (a) ТЭМ C. ales внутреннего края складки мантии, показывающая электронно-плотные сферы (врезка) в белой вентральной части и их отсутствие в красной дорсальной части. (b) ТЭМ родственного вида C. scaber не имеет подобных электронно-плотных сфер.
Вторая гипотеза предполагает использование света для привлечения добычи. Ctenoides ales питается микропланктоном размером менее 500 микрон, фильтруя воду через мантию. При появлении пищи частота вспышек также увеличивается, возможно, привлекая больше планктонных организмов.
Образ жизни диско-моллюска крайне оседлый. Найдя подходящую нишу в коралловом рифе на глубине от трёх до пятидесяти метров, он прикрепляется биссусными нитями и строит себе укрытие из обломков камней и раковин. Менять местожительство моллюск может годами не менять, что делает его предсказуемым объектом наблюдения для дайверов.
Несмотря на наличие около сорока примитивных глаз, зрение у Ctenoides ales развито слабо. Моллюски не замечают световых сигналов сородичей, что окончательно опровергает гипотезу о коммуникативной функции вспышек. Световое шоу предназначено исключительно для взаимодействия с другими видами.
Помимо гипнотических вспышек, у моллюска есть дополнительные средства защиты. Ярко-красная окраска мантии может служить предупреждающим сигналом о несъедобности — в тканях обнаружены пептидоподобные соединения с неприятным вкусом.
При крайней необходимости моллюск способен выделять серную кислоту или другую едкую слизь, временно парализующую нападающего. Такая многоуровневая система обороны позволяет относительно беззащитному фильтратору выживать в агрессивной среде тропического рифа.
Основную угрозу для популяции представляет чрезмерный вылов для аквариумной торговли. Содержание диско-моллюсков в неволе сопряжено с серьёзными трудностями — им требуется постоянная подача живого микропланктона в больших количествах, что практически невозможно обеспечить в замкнутой системе аквариума.
Ctenoides ales остаётся одним из наиболее впечатляющих примеров того, как эволюция превращает простые физические принципы в сложные биологические механизмы. Крошечное морское создание, управляя игрой света и тени, создало собственную версию природной дискотеки — завораживающую и смертельно эффективную одновременно.