Новости

Акулы могут становиться невидимыми

Новости

Светящаяся бархатная акула   В открытом водном пространстве часто негде спрятаться. Некоторые акулы преодолели эту трудность, сделав себя невидимыми, как для хищников, так и для добычи.

   Легкий обман создает оптическую иллюзию, описанную в текущем выпуске Журнала экспериментальной морской биологии и экологии. Полученные данные представляют первые экспериментальные тесты люминесценции акул.

   Ведущий автор Джульен Клэис объяснил, что около 50 различных видов акул или около 10% всех известных акул люминесцентны. Это означает, что их тела способны излучать свет. Клэис и его коллеги решили сфокусироваться на специфической люминесцентной акуле по прозвищу охотник-фантом фьордов: бархатной акуле со светящимся брюхом.

   «Мерцание этой акулы исходит от светоизлучающих органов, которые получили название фотофоры. Они расположены в нижней части тела акулы, эффективно испуская свет оттуда», - сказал Клэис, исследователь Лаборатории морской биологии и Института Земли и жизни при Католическом университете в Левене.

   «Так как многие хищники способны поднимать глаза вверх, это общий для них метод маскировки в мезопелагической зоне (от 656 до 3.281 футов ниже поверхности воды), тем не менее, у акул он был замечен впервые», - добавил он.

   Для проведения исследования Клэис и его команда собрали самок и самцов акулы в Бергене (Норвегия), после чего акул перевезли на Морскую станцию в Эспелэнде. Там их поместили и удерживали в резервуарах с холодной водой в темноте, максимально имитируя естественные условия проживания акул.

   Следующим шагом стало измерение интенсивности люминесценции каждой акулы. Измерения повторили через несколько дней после симуляции света наверху. Их целью было протестировать реакцию акул на свет.

   Сразу же после того, как они были пойманы, большинство акул производили спонтанную и продолжительную люминесценцию, которая могла длиться более часа. Спектр этого света практически точно соответствовал тому, что акулы испускали в домашних подводных условиях фьордов.

   Акулы могли регулировать испускаемый ими свет, реагируя на внешние световые изменения. Эта способность свидетельствует о том, что они используют оба глаза и маленькую железу в мозгу для изучения информации о свете, исходящем сверху. Как и у большинства акул, рот этого вида находится в нижней части, поэтому маскировочная система позволяет акуле хватать добычу, к примеру, криля или жемчужную рыбу, без особого труда, будучи невидимыми.

   Подобно тому, как губная помада помогает губам женщины более выделяться, свет, испускаемый акулами, так же имеет значение для представителей противоположного пола. «Общение также является одной из функций люминесценции, т.к. некоторые части животного становятся ярче, к примеру, тазовая часть, где расположены половые органы», - говорит Клэис.

   Бернар Сирет, эксперт по акулам из Национального музея естествознания во Франции, сказал, что согласен с результатами исследований. Он надеется, что команда ученых исследует также и все остальные возможные функции биолюминесценции акул.

   Руи Коэльо, ученый, исследующий акул в Музее естествознания во Флориде, также поддерживает заключения, изложенные в газете. «Наиболее удивило меня после прочтения газеты то, что светоизлучение на брюшной поверхности акул сильно напоминает свет окружающей среды, позволяя акулам эффективно маскироваться посредством иллюминации, оставаясь невидимыми, как для хищников, так и для потенциальной добычи», - сказал Коэльо.

   К счастью, люди не входят в список потенциальной добычи бархатной акулы со светящимся брюхом. И даже если бы это было так, этот светящийся хищник, вероятно, представлял бы собой не большую угрозу. (См. фото Сверхчувствительность акул).

Обнаружены новые смертельно опасные водоросли

Новости

Потенциально опасная Prototheca cutis под микроскопом   Недавно открытые виды водорослей способны вызвать потенциально опасные для людей инфекции, которые могут привести к смерти, говорится в новом исследовании.

   Новые водоросли Prototheca cutis были открыты после того, как ученые проанализировали исследования японского пациента, который попал в больницу из-за язвы, полученной в результате инфицирования водорослями.

   Исследователи подозревают, что P. Cutis находятся в масле и воде везде на Земле, кроме Антарктики. В связи с тем, что крошечный организм достаточно вынослив и устойчив к воздействию антисептиками, такими как хлорка, он размножается в сырой воде и сточных водах, особенно в сельской местности.

   Японский пациент, лечение которого оказалось успешным, пока единственная зарегистрированная жертва P. Cutis.

   Но руководитель исследований Коичи Макимура, медик, исследующий микробов в Токийском университете Тейко, подозревает, что недавно обнаруженные виды действуют так же, как и родственные типы вредоносных водорослей — организмы, которые встречаются в воде во всем мире.

   «А если так, то P. Cutis могут попадать в открытые раны, например, через зараженную воду, и приводить к воспалению или язвам рук, ног или лица человека. Повреждения медленно прогрессируют. Иногда для проявления необходимо 2 недели или более», — сообщил Макимура. «Подобные инфекции также встречаются у крупного рогатого скота, у оленей, собак и котов», — добавил он.

   Лечение редкой инфекции недостаточно эффективно

   В редких случаях инфекции, полученные от водорослей, в результате прогрессирования могут перерасти в опасный с летальным исходом сепсис, когда микробы попадают в кровь, менингит или воспаление тканей вокруг головного или спинного мозга. Подобные реакции обычно наблюдаются у ослабленных госпитализированных пациентов, как утверждает исследование.

   «В связи с тем, что водорослевые инфекции встречаются редко, методов лечения на данный момент недостаточно», — сказал Макимура. «До сих пор для лечения инфекции применяются противогрибковые препараты. Несмотря на то, что водоросли не являются грибком, противогрибковые препараты используются в 59% случаев заражения водорослевыми инфекциями», — добавил он.

   По словам Макимуры, пациенты, которые плохо поддаются лечению, умирают от наиболее серьезных инфекций. Тем не менее, большинство водорослей в мире обычно безвредны, как сообщает Макимура, и добавляет, что новые виды, P. Cutis, являются важным и интересным предметом для исследований.

Черепахи используют свой язык для дыхания под водой

Новости

Sternotherus odoratus   Мы, люди, используем наш язык, прежде всего для того, чтобы есть и чувствовать вкус восхитительной пищи, такой как шоколад или мягкие конфеты для детей, покрытые кислой оболочкой. Вместо того чтобы использовать язык для еды, один из типов черепах применяет свой особый язык для дыхания под водой, о чем пишется в новом исследовании.

   Для ученых долго оставалось загадкой, как мускусная черепаха (Sternotherus odoratus) может дышать под водой. Другие виды черепах, наделенных этой способностью, такие как австралийская бокошейная черепаха, имеют особую полость в своем утолщенном конце, которая извлекает кислород из окружающей воды.

   Но мускусная черепаха отличается от других. Возможно, потому, что она слишком гордая для того, чтобы дышать через свою заднюю часть.

   «Мы знали, что орган, позволяющий дышать под водой, где-то есть, но нашли его случайно», — сказал Эгон Хейс, зоолог из Венского университета.

   Наблюдая, как детеныши черепахи накапливают пищу, Хейс заметил, что животные никогда не едят на земле. Вместо этого они всегда тащили еду в воду прежде, чем начать есть. Это натолкнуло ученых на необходимость более тщательного исследования рта и языка черепах.

   Оказывается, мускусная черепаха имеет сравнительно маленький и слабый язык. Область расположения языка покрыта крошечными специальными шишечками — ячейками, которые называются сосочками. Именно эти сосочки позволяют черепахе втягивать кислород, как объясняется в статье, опубликованной в журнале The Anatomical Record.

   У людей также на языке имеются сосочки, но они имеют абсолютно другую функцию. В основном, они являются вкусовыми почками, т. к. позволяют нам ощущать разнообразный спектр вкусов — от заставляющей сморщиваться рот кислоты до восхитительной сладости.

Родственник осьминога плавает за счет панциря

Новости

Родственник осьминога плавает за счет панциря   Ученые сообщили, что недавно они раскрыли загадку бумажного наутилуса — ломкого и просвечивающегося панциря, принадлежащего редким видам осьминогов, которые носят название аргонавты и водятся в открытых водах.

   Веками биологи ломали голову над эволюционной функцией хрупкого белого панциря самок, тонкость которого ставит под сомнение его способность защищать от хищников. Наиболее распространенным является мнение о том, что он служил в качестве камеры для кладки яиц.

   Но новое исследование опровергает предыдущую версию и утверждает, что первоначальная роль панциря — дать возможность животному подниматься и спускаться в водах океана, используя накопленный воздух для регулирования глубины.

   «В ходе подводных наблюдений за дикими аргонавтами мы обнаружили 5-ступенчатый процесс, когда самка набирает воздух с поверхности воды и переносит его на глубину, где достигается нейтральная плавучесть», — сказал Джулиан Финн, исследователь Музея Виктории в Мельбурне и соавтор исследования.

   Новые исследования позволяют верить в то, что карманы воздуха, которые находятся внутри панциря, стали причиной широкого распространения животных на территориях пляжей по всему миру. «Это исследование показывает, что воздух в панцире самок аргонавтов не только дает массу преимуществ, но и имеет прочее существенное значение», — утверждает Финн. Аргонавты могут определять глубину, на которой они способны удерживаться за счет регуляции воздуха, заглатываемого ими с поверхности.

   Так как осьминог плывет на глубину при помощи некоего вида реактивного движения, увеличивающееся давление воды в значительной мере уменьшает объем захваченного воздуха, а соответственно, и плавучесть до тех пор, пока он полностью не компенсирует массу тела.

   Финн считает, что это замечательное умение контролировать равновесие не было замечено ранее, так как предыдущие эксперименты проводились в условиях аквариумов, которые были слишком мелкими для того, чтобы животные показали свои способности в полной мере.

   Его же исследования были проведены над образцами, пойманными японскими рыбаками, в естественной для осьминогов среде.

   «Я брал каждого аргонавта и выпускал весь воздух из его панциря, потом отпускал и наблюдал за ним», — объяснил он.

   Осьминоги сразу же направлялись к поверхности воды, где набирали столько воздуха, сколько им было необходимо, запечатывали его своими щупальцами и только потом отправлялись на глубину.

   Аргонавты, найденные в тропических и умеренных водах, служат важным источником питания для китов, тюленей, рыб, морских птиц и других морских хищников.

   В отличие от наутилусов камерных, с которыми их иногда путают, аргонавты — настоящие осьминоги с 8 щупальцами и присосками, окружающими центральный рот. Секрет самок — панцирь с большими плавательными перепонками на верхней части щупалец, который известен, как бумажный кораблик.

   Существует 4 известных вида этих животных, отличающихся размерами, достигающими 30 см (12 дюймов) в диаметре.

Почему небо голубое?

Новости

Почему небо голубое?   Ответ на этот вопрос более сложный, чем вы думаете. Согласно новому исследованию, скалы, фосфор и древние водоросли внесли свой вклад в цвет неба.

   В течение первых двух биллионов лет истории Земли небо, вероятнее всего, было оранжевым. Мы не уверены, насколько это правда, т.к. еще никому не удавалось сесть в машину времени и вернуться в прошлое, чтобы проверить эту теорию, но на основе того, что нам известно о химии того временного периода, вполне возможно, что основным компонентом атмосферы в давние времена был метан (CH4), который и образовывал странную оболочку нашей молодой планеты.

   В наши дни атмосфера в основном состоит из азота и кислорода. Солнечный свет включает в себя все цвета радуги, так же, как и многие волны, которые мы не видим, и т.к. голубой свет взаимодействует с молекулами воздуха, он отражается больше, чем остальные, и наши глаза видят прекрасный лазурный оттенок.

   Каким образом небо стало не оранжевым, а голубым? Около 2.5 биллиона лет назад в организмах стал протекать абсолютно новый процесс – фотосинтез – способность превращать солнечный свет, диоксид углерода (CO2) и воду в сахар. С помощью новых эволюционных возможностей древние морские водоросли получили никогда не заканчивающийся источник питания, и мировой океан стал расширяться.

   Проблема была лишь в том, что водорослям нужно было больше, чем один лишь сахар для сбалансированной диеты, им нужны были питательные вещества такие, как фосфор, к примеру. Доминик Папину из Научного института Карнеги считает, что они получили их 2.5 – 2 биллиона лет назад, в тот период времени, когда атмосфера Земли получила первый большой приток кислорода.

   По мнению Папину, «великое кислородное событие» совпадает с ростом континентального раскола и широким распространением ледниковых залежей, поэтому, возможно, что увеличение тектонической активности и изменения климата уничтожили большое количество богатых фосфором скал, которые смывались в океан в течение нескольких сотен миллионов лет.

   «Теперь, когда водорослям стало достаточно фосфора, они стали вырабатывать кислород, который вскоре заполнил атмосферу», - объясняет Папину в своем пресс-релизе. Процесс не отличается от сегодняшнего, когда люди используют удобрения, которые вызывают бурное цветение водорослей в реках, озерах и даже в Мексиканском заливе.

   «Сегодня это происходит очень быстро, и мы сами способствуем этому, - говорит он, - а большое количество органических существ значительно потребляет кислород. В течение Протерозоя это явление наблюдалось сотни миллионов лет и в результате прогрессирования привело к окислению атмосферы».

   Хотя этот процесс обусловил лишь 10% от уровня кислорода, который присутствует в атмосфере сегодня. Лишь спустя биллион лет воздух получил еще один приток O2, что приблизило его по составу к тому, которым мы дышим сегодня. Этот период, длящийся от 1 биллиона до 540 миллионов лет назад, стал известен, как «кембрийский взрыв» после найденных в отпечатках на камнях свидетельств бурного разнообразия живых организмов.

   По некоторым причинам считается, что это был один из самых важных моментов в истории развития жизни на Земле. Организмы начали видоизменяться в связи с буйством эволюционного процесса, который положил начало комплексным формам жизни не похожим на те, что встречались на Земле ранее. По мнению Папину, фосфор принимал в этом непосредственное участие.

   «Такое увеличение количества кислорода, без сомнения, отразилось на эволюции комплексной жизни. Вполне возможно, что изменения, происходящие сегодня, сильно повлияют на процесс эволюции, - добавляет Папину. – Тем не менее, появление новых комплексных форм жизни требует миллионы или даже десятки миллионов лет на адаптацию. Тем временем мы можем столкнуться с исчезновением значительного числа форм жизни из-за быстрых изменений, которым мы сами же способствуем».