«Фантастические твари»: животные, которые нас удивили в 2024 году

Вороний счёт и вороний труд

Вороны и попугаи давно пользуются репутацией редких умников, и эта репутация с каждым годом только усиливается. В прошлом году учёные Тюбингенского университета написали в Science, что чёрные вороны умеют считать вслух. Трём воронам показывали на экране четыре цифры – «1», «2», «3» и «4», которые сопровождали четыре разных звуковых сигнала. Птицы должны были каркнуть соответствующее число раз, то есть если они видели цифру «1» и слышали определённый звук, они должны были каркнуть один раз, на «2» и другом сигнале – два раза, и т. д. Прокаркав, они касались клювом значка на экране – это был знак, что они считают, что задание выполнено и каркать больше не нужно. Если ворона каркала правильное число раз, она получала угощение. В большинстве случаев птицы отвечали правильно – в большинстве, но всегда. Ошибки случались чаще всего, когда попыток накапливалось уже много, и когда нужно было справиться с цифрой «4»; четвёрка им вообще нравилась меньше единицы. Всё это не значит, что вороны действительно осознают символический смысл цифр. Но, по крайней мере, они могут собственными действиями показать, что «два» отличается от «три». Опять же, не факт, что они считают вслух в природе, но им такое вполне доступно.

(Фото: pete beard / Flickr.com)

А сотрудники Московского государственного университета и Бристольского университета, экспериментировавшие с серыми воронами, сообщили в Animal Cognition, что вороны удерживают в уме орудия труда – в том смысле, что они манипулируют предметами в соответствии с мысленным шаблоном до тех пор, пока новые обстоятельства не заставят их переменить поведение. Трёх ворон обучали засовывать небольшие куски бумаги в щель в экране. За каждую правильно засунутую бумажку они получали угощение – личинку мучного хрущака. (С некоторой натяжкой можно назвать эти кусочки бумажки «одноразовыми орудиями труда».) На следующем этапе исследователи выясняли, могут ли вороны сами отрывать куски, которые можно поместить в щель, если им предоставить лист бумаги формата А4. Все три вороны додумались до правильных действий: они рвали бумагу и засовывали её в щель, причём без дополнительного обучения.

Далее их учили из четырёх синих и четырёх желтых кусков бумаги выбирать только синие, и после обучения снова давали большой лист бумаги – точнее, два листа, синий и жёлтый. Тут им тоже давали угощение, но угощение было, если можно так сказать, случайным: его давали только в половине тестовых проб и вне зависимости от того, какую бумажку вороны засунули в щель, жёлтую или синюю. Так делали, чтобы вороны не вздумали переучиться, чтобы у них не возникло новой связи между угощением и цветом тех бумажек, которые они должны были отрывать. И вороны в этой ситуации отрывали куски именно от синего листа – так, как они делали совсем недавно. Затем ворон учили различать большие и маленькие бумажные прямоугольники – в щель опять нужно было засовывать прямоугольники определённого размера. «Экзамен», как и в прошлые разы, состоял в том, чтобы научиться самостоятельно рвать бумагу на нужные прямоугольники. Но после этого подопытных ворон переучивали на прямоугольники другого размера. Переучивание сказывалось на поведении: если ворона раньше делала маленькие треугольники, то теперь её учили делать большие – и она начинала делать большие; и наоборот.

Мы легко запоминаем, что и как мы делали в прошлом, и не меняем своё поведения без серьёзных на то причин. Но для этого на самом деле нужны недюжинные умственные способности: столкнувшись с похожей задачей, ты должен вспомнить, что ты делал раньше, и оценить новые условия – нужно ли ради них что-то менять или нет. Серые вороны, когда новые условия были случайные и непонятные, манипулировали бумагой в соответствии с мысленным шаблоном – то есть помня о том, чему их учили раньше (эксперимент с цветными бумажками). Когда условия всё-таки ощутимо склоняли к новым решениям (эксперимент с разноразмерными прямоугольниками), вороны новым решениям быстро обучались.

Попугаячьи созвоны

Попугай с экспериментальным планшетом. (Фото: Ilyena Hirskyj-Douglas et al., Call of the WildWeb: Parrot Engagement in Live vs. Pre-recorded Video Calls, Proceedings of the CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI ’24), May 11–16, 2024)

Не устают нас удивлять и попугаи: они, как оказалось, предпочитают общаться друг с другом по видеозвонкам, а не просто смотреть на видеозаписи со своими друзьями и знакомыми. Опыты ставили с девятью видами попугаев. Им давали планшеты, у которых на мониторах были изображения возможных собеседников. Птиц учили звонить в колокольчик, если они хотели выйти на связь с другим попугаем. Всего было несколько видеосеансов, и за каждый сеанс попугай мог потребовать один–два звонка общей длительностью не более трёх часов. В некоторых сеансах попугаям действительно включали видеозвонок, так что они могли общаться – то есть перекрикиваться, топорщить крылья и т. д. – с товарищем по ту сторону экрана. А вот в других сеансах попугаям включали видеозапись какого-то из их предыдущих созвонов. Видеообщение в целом привлекало попугаев намного больше, чем просмотр записи – это было видно по количеству времени, которое они тратили на планшет в разных ситуациях, и в количестве запросов на звонок. Попугаи были более заинтересованы, когда в планшете появлялся настоящий другой попугай – они садились ближе к экрану, повторяли движения друг друга и вообще проводили больше времени вдвоём. Если же на экране шла запись, то птицы довольно быстро теряли к ней интерес и либо улетали от планшета, либо просили перезвонить. Может быть, нас в скором времени ждут гаджеты, сконструированные специально для птичьего пользования – чтобы те не беспокоили хозяев всякий раз, когда им захочется пообщаться с товарищем из соседнего дома, или другой страны, или другого континента. А там и до попугаячьих соцсетей недалеко.

Белухи разговаривают головой

Продолжая тему животного общения – зубатые киты белухи могут общаться друг с другом не только обычными китовыми посвистами и щелчками, но и с помощью своеобразной мимики, меняя форму акустической линзы на голове. Акустической линзой, или мелоном, называют жировой нарост, который помогает сфокусировать ультразвуковые щелчки при эхолокации – во всяком случае, специалисты полагают, что это наиболее вероятная его функция. У белух мелон особенно заметен, и особенность его в том, что белухи могут произвольно менять его форму. В мартовской статье в Animal Cognition говорится, что мелон меняется во время социального взаимодействия, когда одна белуха может видеть другую – иными словами, во время общения. Исследователи описали несколько движений акустической линзы, которые наблюдались много раз и у которых, вполне вероятно, есть какой-то коммуникативный смысл. Эти движения заметны относительно расслабленного состояния, когда жировая подушка выглядит выпуклым лбом, слегка нависающим над верхней челюстью.

Мелон (акустическая линза) белухи в расслабленном состоянии (а), с выдвинутым вперёд «лбом» (b) и со «лбом», полностью втянутым (c). (Фото: Justin T. Richard et al, Animal Cognition, 2024)

«Лоб» может как бы втянуться и перестать нависать, но мелон всё равно остаётся хорошо заметен. Может быть наоборот – «лоб» ещё сильнее вырастает вперёд. Или же он вырастает не вперёд, а вверх, становясь похожим на шапочку или колпак. Ещё бывает, что вся подушка растекается по черепу, как будто её сверху придавили. А бывает, что выпуклость спереди начинает часто ходить назад-вперёд, то есть белуха то выпячивает «лоб», то втягивает его внутрь. Белухи-самцы более склонны двигать акустической линзой, чем самки. Что до конкретного смысла таких движений, то пока трудно сказать что-то определённое, хотя, например, движения жирового «лба» назад-вперёд и его уплощение особенно часто происходят во время брачных ритуалов.

Осьминоги охотятся с помощниками

Межвидовое сотрудничество встречается намного реже, чем сотрудничество между представителями одного и того же вида. Речь именно о сотрудничестве, когда каждый получает свою долю выгоды. Пример такого поведения можно встретить у некоторых осьминогов, которые наловчились охотиться с рыбами-помощниками. Давно известно, что рыбы нередко сопровождают осьминогов в поисках пищи. Предполагается, что они просто рассчитывают на то, что сумеют перехватить добычу у осьминога, либо же что он вспугнёт больше добычи, чем сумеет схватить. Но всё бывает интереснее и сложнее: рыбы помогают осьминогу понять, куда следует двигаться. То есть они служат как бы дополнительными глазами, изучая окрестности и указывая, где больше шансов найти еду. С рыбами-разведчиками осьминог может сэкономить силы, не тратя их на поиск добычи там, где её мало или просто нет. Рыбы же сами не всегда могут поймать ту добычу, которую увидели, потому что она может прятаться в недоступных расщелинах. Но такие расщелины очень даже доступны для осьминогов с их щупальцами.

Осьминог Octopus cyanea. (Фото: Dan Schofield / Wikimedia)

В поисках еды осьминоги садятся на кусок коралла или скалы и начинают инспектировать, что там внутри, в проходах, щелях и закоулках. В одиночку осьминог движется от коралла к кораллу, от скалы к скале, предпринимая такие проверки примерно восемь раз за каждые сто секунд, причём успех его ждёт только в половине случаев. Если же он бродит в рыбьей компании, то попыток обшарить коралл или камень осьминог предпринимает меньше, каждый раз задерживается на коралле или камне дольше, и с большей вероятностью извлекает из них что-то съедобное. И если рыбы указывают, куда лучше двигаться, то осьминог, образно говоря, раздаёт команды, то есть даёт понять, когда нужно выбрать новое направление, когда пора активизировать поиски, а когда можно и отдохнуть. Кстати, команды он раздаёт иногда в буквальном смысле: бывает, что в охотничьей группе есть некто, кто предпочитает сидеть и ждать, когда что-нибудь произойдёт, то есть когда добычу найдут и спугнут другие. И если осьминог замечает чужую нерадивость, он пинает нерадивца щупальцем.

Совместная охота может продолжаться до полутора часов, и за это время группа не спеша продвигается примерно на пятьдесят метров. Никто ни у кого еду не отбирает, и если осьминог что-то схватил, то ему это и есть. Но поскольку охота длится долго, и поскольку рыбы оптимизируют для осьминога маршрут, то и они не остаются  внакладе – осьминог вспугивает добычи больше, чем успевает схватить.

Муравьиная хирургия

Внутривидовым сотрудничеством у муравьёв никого не удивить, на то они и социальные насекомые. Но у некоторых это сотрудничество приобретает поистине удивительные формы. Муравьи лечат друг друга антимикробной субстанцией, вырабатываемой в специальных железах: они накладывают её на раны, чтобы не допустить инфекции. Но такое лекарство есть не у всех – например, у североамериканских Camponotus floridanus его нет. Поэтому, если C. floridanus поранил, к примеру, ногу, способ лечения применяют радикальный – раненую конечность ампутируют.

Муравьи C. floridanus, занятые медицинскими процедурами. (Фото: Bart Zijlstra, UNIL)

Когда муравей с травмированной ногой оказывается в кругу своих, к нему подбегают один-два других муравья, и либо отгрызают ногу вообще, либо пытаются очистить рану от бактерий. Всё зависит от того, где была рана. Ампутация происходит, если рана на бедре. Если рана на голени, то муравьи просто её обрабатывают. В обоих случаях выживаемость заметно повышается – по сравнению с муравьями, с которыми никаких процедур не проводили. В бедре у муравьёв есть мышцы, помогающие качать гемолимфу – аналог крови у насекомых. Рана на бедре повреждает эти мышцы, что сказывается на движении гемолимфы. В голени мышечной ткани мало, рана здесь мало влияет на поток гемолимфы, а значит, бактерии, попавшие в гемолимфу, быстрее окажутся в остальном теле. Можно было бы ожидать, что ампутацию нужно применять как раз при ранах голени, чтобы не допустить общего заражения. Однако муравьи делают ампутацию медленно – она занимает у них не меньше сорока минут. В случае с раной на голени нужно немедленно что-то предпринимать, иначе инфекция разбредётся по телу. Ампутация, которая длится сорок минут, тут не поможет. Поэтому муравьи пытаются просто по максимуму обеззаразить такую рану. Медицинские термины здесь вполне уместны: муравьи действительно лечат друг друга, различая разные раны и выбирая подходящий метод лечения. Пациенты, со своей стороны, сами демонстрируют свои ранения и вполне добровольно ждут, когда товарищи закончат с медицинскими процедурами.

Нильские слоники чувствуют сообща

Нильские слоники, или гнатонемы Петерса, обитают в медленных реках центральной и западной Африки, в тёмных и мутных водах которых мало что видно. Для ориентации и для поиска добычи слоники пользуются слабым электрическим полем, которое сами и создают. Нильские слоники и некоторые их родственники из семейства Мормировых, которые тоже обзавелись электрическими органами, относятся к слабоэлектрическим рыбам: генерировать шоковые импульсы они не могут, но на электролокацию их мощностей вполне хватает – оценивая сопротивление окружающей среды, они понимают, куда плыть и где можно порыться на предмет добычи.

Нильский слоник, или гнатонем Петерса. (Фото: Joachim S. Müller / Flickr.com) 

Сотрудники Колумбийского университета обнаружили, что слоники могут использовать в электролокации не только свои сигналы, но и чужие. Компьютерная модель электрических полей показала, что слоники должны лучше ощущать окружающие объекты, если они будут оценивать изменения не только в своём поле, но и в поле других слоников. Отчасти это можно сравнить с тем, как если бы мы одновременно смотрели на один и тот же объект с двух-трёх разных точек зрения, под разными углами. Другой плюс – расширение области электролокации: вместе слоники должны «видеть» больше пространства, чем поодиночке.

Мозг слоников действительно реагирует не только на собственное поле, но и на чужое, будь то поле других настоящих слоников или искусственное, смоделированное под электрорыбу. Наконец, поведенческие опыты тоже показали, что модель коллективного электрического чувства верна. Чтобы лучше ощущать изменения в чужих полях, слоники должны занимать определённое положение в пространстве друг относительно друга, выстраиваться в линию или вставать в прямой угол, а также соблюдать строгую очерёдность в импульсах. Всё это слоники аккуратно проделывали. То есть из теоретического моделирования, нейробиологических экспериментов и поведенческих опытов можно заключить, что нильские слоники действительно чувствуют сообща, и что их социальное поведение помогает им лучше чувствовать чужие сигналы и, как следствие, лучше ощущать окружающий мир.

Панцирные щуки оказались настоящими живыми ископаемыми

Продолжая тему странных рыб: в марте прошлого года в Evolution вышла статья, в которой подсчитывалась скорость мутаций в геноме панцирных щук. У них ДНК меняется со скоростью 0,00009 мутаций за миллион лет. Авторы объясняют столь исключительное постоянство генома чрезвычайной эффективностью ДНК-репарирующих систем: молекулы, которые должны следить за мутациями, работают у панцирников как-то необычайно хорошо. Впрочем, пока это только догадка, и другие исследователи полагают, что одной только точностью ДНК-репарации не обойтись – у панцирников должны работать ещё какие-то механизмы, сохраняющие геном в веках, от физиологических до молекулярных. К панцирным щукам в большей степени, чем к кому-либо ещё, применим эпитет «живое ископаемое». Когда мы говорим о живых ископаемых, на самом деле трудно с уверенностью сказать, действительно ли оно древнее, или просто похоже на что-то очень древнее. Речь о том, в каком темпе шла эволюция конкретных видов, или как сильно менялась их ДНК. Ведь может быть так, что какие-то древние признаки остались древними, но в остальном вид менялся быстро. Просто его изменения видны на молекулярном уровне.

Миссисипский панцирник (Atractosteus spatula) – одна из крупнейших пресноводных рыб с длиной тела до 3 м и массой до 159 кг. (Фото: Benjamin Ho / Flickr.com)

ДНК млекопитающих меняется со скоростью 0,02 мутации за миллион лет. (Для расчётов использовались мутации-замещения, когда одно азотистое основание в ДНК замещает другое.) У амфибий изменения идут медленнее – 0,007 мутаций за миллион лет. У живых ископаемых – латимерий, химер, гоацинов и большинства других – 0,0005 мутаций за миллион лет. Это медленнее, чем у современных амфибий, однако здесь всё равно нельзя сказать, что их эволюция стоит на месте. Они меняются, и живыми ископаемыми их можно называть с определённой долей условности: они не такие же, какими были миллионы лет назад, просто очень похожи. А вот у панцирных щук эволюция по сравнению с другими видами стоит на месте. Но это именно что «по сравнению» – всё-таки у панцирников накопилось достаточно собственных особенностей, чтобы можно было выделить разные роды и виды.

Пауки ловят светлячков на свет

Свет нужен светлячкам для общения друг с другом. Обычно смысл этого общения сводится к половому поведению: самки показывают светом, что ищут самцов, самцы – самок, световые сигналы помогают искать особей именно своего вида и именно противоположного пола, и т. д. Сотрудники Сельскохозяйственного университета Хуачжун и Хубэйского университета полагают, что некоторые пауки смогли использовать световые коды светлячков в своих интересах. В статье в Current Biology они описывают, как подкладывали в сети к крестовикам A. ventricosus самцов южноазиатских светлячков A. terminalis. Следом за первым самцом в сетях вскоре появлялось ещё несколько – пауки кусали светлячка и заворачивали его в паутину, однако оставляли его в живых, и он продолжал светиться, но только одним фонарём, подобно самке. Светясь, как самки, он привлекали новых самцов – и сеть крестовика наполнялась светлячками.

Крестовик Araneus ventricosus и самец Abscondita terminalis, светящийся одним «фонарём». (Фото: Xinhua Fu, Huazhong Agricultural University)

Авторы работы полагают, что паучий яд отключает один из светящихся органов, действуя, например, на нейромедиаторы, которыми светлячок управляет своим свечением, или лишая «фонарь» кислорода, который нужен для «светящихся» биохимических реакций. Но тут нужны дополнительные эксперименты с паучьими токсинами и светлячками. До тех пор, говоря, что «пауки ловят светлячков на свет», мы в некотором роде опережаем события: вполне может быть, что паук не манипулирует поведением жертвы к своей выгоде, а просто это такая побочная реакция самих светлячков на опасность и стресс. Но если всё подтвердится, то крестовик A. ventricosus займёт место между хищниками, которые используют приманки (вроде рыб-удильщиков), и паразитами-зомбификаторами, которые управляют своими хозяевами, вроде некоторых грибков и вирусов.

Прыжки пиявок

Больше ста лет зоологи спорят о том, умеют ли пиявки прыгать – притом, что первые письменные свидетельства о прыгающих пиявках относятся едва ли не к XIV в. (Большинство пиявок живут в воде, но есть и наземные виды, и в данном случае речь как раз о наземных.) С одной стороны, нельзя сказать, что это какая-то масштабная научная проблема, требующая скорейшего решения. С другой стороны, доказать со всей научной строгостью, что пиявки умеют прыгать, довольно непросто. До сих пор исследователи, которые интересовались вопросом, имели дело с частными свидетельствами, то есть с записями и рассказами каких-то людей, которые видели, как пиявка прыгнула. Но действительно ли она прыгнула? Может быть, она упала сверху. Может быть, она сидела на кусте или дереве, и оказалась на вас, когда вы продирались сквозь чащу. Лучше всего тут было бы снять видео, и ещё должны быть исследователи, которые возьмут подходящую аппаратуру и отправятся в тропический лес в надежде повстречать прыгающих пиявок.

Такими исследователями оказались сотрудники Американского музея естественной истории. Съездив на Мадагаскар, они опубликовали в июне в журнале Biotropica два видео с пиявками, которые с усилием прыгают с листьев на землю – именно прыгают, а не просто падают. У пиявок определили вид – это обычные для Мадагаскара Chtonobdella fallax. На видео пиявки, присосавшись одним концом тела к листу, изгибаются назад – как змея перед броском – и выбрасывают тело вперёд, одновременно отрываясь от поверхности. В полёте они вытягиваются во всю длину. Приземление получается не слишком изящное, но жёсткая посадка пиявок, видимо, не очень травмирует. На двух коротких видео пиявки прыгают трижды, из чего можно сделать вывод, что прыжки для них – обычное дело. Пока непонятно, пытаются ли они таким образом сбежать от опасности, ищут ли, к кому присосаться, или просто перемещаются с места на место. Но, по крайней мере, теперь мы знаем точно: на Мадагаскаре живут пиявки, которые действительно умеют прыгать.

Шмели в воде не тонут

(Фото: Kristīne Zāle / Unsplash.com)

Шмелиные матки проводят зиму в глубокой спячке-диапаузе, а весной просыпаются и начинают искать место, где основать колонию. Спят они при этом в норах, которые весной может залить вода. Однако паводок шмелихам не так уж и страшен. В апреле в Biology Letters вышла статья, авторы которой пишут, что спящих шмелих можно погрузить под воду на неделю, потом достать, разбудить – и разбуженные самки спокойно займутся своими делами. Очевидно, дело в замедленном обмене веществ и заторможенной физиологии: шмелиному организму, пока он находится в спячке-диапаузе, кислород почти не нужен. Многие насекомые, попав в воду, закрывают дыхальца – отверстия на теле, через которые воздух поступает в систему трахей, снабжая кислородом ткани и органы. Возможно, что шмели в спячке делают то же самое, и поэтому вода в их дыхательную систему не проникает. Не исключено, что водный стресс всё же как-то сказывается на шмелихах: может быть, у них потом возникают проблемы с тем, чтобы основать колонию, или у них падает плодовитость, или что-нибудь ещё. Но на этот счёт пока никаких данных нет.

Гребневики срастаются телами

Два сросшихся морских грецких ореха. (Фото: Mariana Rodriguez-Santiago, Grass Laboratory, MBL, Woods Hole)

Гребневики – это желеобразные и медузоподобные морские существа, активно плавающие в толще воды и питающиеся зоопланктоном, икринками и личинками рыб и моллюсков (к медузам, несмотря на всё сходство, они отношения не имеют). Устроены они достаточно просто, и, вероятно, благодаря этой простоте могут буквально сливаться телами. Исследователи, описавшие слившихся гребневиков в статье в Current Biology, сначала подумали, что это просто регенерация у них куда-то не туда пошла. Но потом оказалось, что два изначально разных гребневика действительно способны срастись, только для сращивания им нужно соединиться травмированными участками тела. Пища, попадающая в один из двух ртов, распространяется общему телу, а когда в сросшуюся пару чем-то тыкали, отзывалось всё тело – то есть пищеварительная и нервная система у них объединялись. Синхронизация движений начиналась через час после соединения, а через два двойной гребневик реагировал на раздражители как единое целое. Эксперименты ставили с гребневиком морским грецким орехом; возможно, способность к полному слиянию есть не у всех гребневиков. То, что они так сливаются, говорит об отсутствии молекулярных, клеточных, физиологических механизмов, которые позволяли бы отличать своё тело от чужого. Вообще, умение распознавать чужие молекулы и клетки лежит в основе иммунной защиты, так что было бы интересно узнать, как гребневики защищаются от вирусов, бактерий и паразитов – если на них вообще претендуют какие-либо вирусы, бактерии и паразиты.

Алкогольные шершни

Животные, бывает, выпивают, но не из-за особой тяги к алкоголю, а потому что в рационе у них случаются забродившие плоды или нектар. Чемпионом до недавнего времени тут считалась перохвостая тупайя, которая без каких-либо последствий для себя несколько дней может питаться только бродящим пальмовым нектаром с долей спирта 3,8 %. Однако когда в экспериментах тупайю поили более крепкими – до 10% – напитками, её печени становилось плохо.


Восточный шершень. (Фото: Rachid H / Flickr.com)

В прошлом году рекорд тупайи оказался побит. Сотрудники Тель-Авивского университета обнаружили, что восточные шершни могут неделями жить на 80-процентном этаноле без всякого вреда для себя – то есть они оставляют позади не только тупайю, но и человека. Шершни питаются нектаром, который опять же часто бывает сброжен, и вот исследователям пришла в голову мысль проверить, насколько шершни способны сопротивляться вредному воздействию спирта. Концентрацию этанола для них постепенно подняли, как было сказано, аж до 80%, но шершни, которые его пили, никак по поведению не отличались от тех, которых алкоголем не поили: гнёзда строили те и другие с одинаковой точностью и старательностью, и «пьяные» шершни были ничуть не более агрессивными, чем трезвые. Срок жизни у тех и других тоже почти не отличался. «Пьяными» их действительно лучше называть в кавычках – как оказалось, они чрезвычайно быстро расщепляют этанол, так что, видимо, просто не успевают опьянеть. В их геноме обнаружилось много копий гена алкогольдегидрогеназы, точной, одной из разновидностей алкогольдегидрогеназ, расщепляющих алкоголь. Очевидно, много копий гена алкогольдегидрогеназы дают шершням много этого фермента, благодаря чему даже очень высокие концентрации этанола им не вредят.