Зачем пауки нападают друг на друга, а некоторые животные так громко кричат: новые научные исследования объясняют некоторые загадки природы

Чтобы найти еду, черви делают сложные вычисления

Согласно исследованию Nature Communications, опубликованному в августе 2018 года, ученые сделали это потрясающее открытие. Автор исследования Алон Заславер, нейрогенетик из Еврейского университета в Иерусалиме, сравнил тактику поиска пищи, используемую червями и другими животными, с игрой «Горячо или холодно?»

«Представьте, что вы находитесь в огромном темном доме, в котором из духовки был только что извлечен шоколадный торт. Чтобы найти его, вы должны определить, откуда исходит запах, и тогда начнете двигаться в этом направлении, - сказал он. - Но такие черви, как нематоды, совершают практически аналогичные действия. Когда их нервные клетки воспринимают запах пищи, черви начинают ползти по пути, куда их влечет запах. Если интенсивность запаха продолжает расти, они продолжают следовать дальше. Однако, если она уменьшается, нервные клетки червей побуждают их остановиться и искать другой путь.»

Оказывается, одна из нервных клеток этих червей вычисляет, усиливается ли интенсивность запаха (горячо), а вторая «включается» в том случае, если запах сходит на нет (холодно). Иначе говоря, если «шоколадный торт» больше не издает приятный запах, значит, маршрут следует изменить. И вторая нервная клетка подает соответствующий сигнал. Эта клетка постоянно вычисляет новые данные об ароматах, чтобы определить, становится ли интенсивность запаха сильнее или слабее, и наметить путь на основе этих новых измерений. При отрицательных показателях одна клетка указывает червю, что ему следует избрать другой путь, а другая сообщает ему: «Все верно, иди дальше».

Почему некоторые животные так громко кричат?

Оказывается, некоторые животные могут издавать особенно громкие звуки. Люди могут использовать не больше 1 % вокальной мощности своей глотки. А вот есть такие виды, которые могут применять свои вокальные данные на все сто. Почему так происходит? Дело в том, что эти животные умеют очень широко открывать рот или же используют форму своего тела, чтобы концентрировать и направлять звук. То есть, они пользуются преимуществами своеобразного звукового радиовещания. Люди же могут усилить звук своих голосов только с помощью приборов.

Еще одним ключевым фактором является эффективность передачи звука, который исходит из глотки животного. Дело в том, что эффективность передачи звука (то есть количество звука, издаваемого животным) зависит от его мощности. Если она теряется во время передачи, это снижает эффективность, или количество производимого звука, который фактически передается изо рта животного. Мощность звука может быть потеряна на разных этапах процесса, что снижает его эффективность.

В исследовании, опубликованном в мае 2018 года в журнале «Акустическое общество Америки», Инго Титце, директор Национального центра голоса и речи Университета Юты, и Анил Палапарти, ученый из того же центра, разработали формулу, позволяющую количественно определить эффективность звука. Они также обнаружили три основные характеристики, повышающие эффективность звука: широкие рты, высокие частоты издаваемых звуков и способность превращать все свое тело в акустическую отражающую камеру.

Почему пауки нападают друг на друга?

Пауки Anelosimus studiosus - очень странные паукообразные. Иногда они живут колониями, вместе откладывают яйца и даже делятся добычей. А иногда они нападают друг на друга. Причиной мирного сосуществования оказалась комфортная температура окружающей среды. Но если она поднимается до 31 °C, пауки начинают конфликтовать между собой. Так говорится в материалах Лондонского королевского общества по биологии, опубликованных в сентябре 2018 года. Такая температура является переломным моментом (точкой бифуркации), изменяющей поведение всей социальной системы. Причем, обратить вспять этот процесс не так-то просто. Пауки возвращаются в спокойное состояние, только если температура достигнет более низкой точки +27...+28 °C. Это определяет уровень борьбы или сотрудничества у пауков.

Биология сохранения

Многие из этих открытий, как полагают ученые, дают нам больше понимания того, как функционирует сложный набор условий окружающей среды, и как последняя воздействует на живые системы. В связи с этим развивается такая отрасль науки, как биология сохранения. Она позволяет нам вычислить, каким образом можно восстановить экосистемы, нарушенные в результате изменения окружающей среды, до прежнего состояния, «перематывая» эти условия к более раннему этапу.