Животные снабжены специальными «инструментами» интуиции. Все звери, которым природа подарила потрясающий дар эхолокации, великолепно улавливают даже малейшие толчки земной породы, происходящие на огромной глубине. Благодаря этому «природные эхолоты» - дельфины, летучие мыши, землеройки, тюлени и некоторые виды птиц - безошибочно узнают о приближении землетрясений и извержений вулканов.
Когда приближается опасность, все животные испытывают панику и пытаются спастись. Иногда их попытки сбежать с места бедствия могут показаться посторонним наблюдателям неадекватными. Так незадолго до землетрясения в Новой Зеландии (22 февраля 2011 года) на берег острова Стюарт выбросилась стая из сотни дельфинов. Только через несколько дней человеческая техника смогла уловить подземные толчки, и после этого произошло мощнейшее землетрясение.
Древнейшие исторические документы Поднебесной зафиксировали схожий случай, произошедший в далеком 1556 году. В январе жители центральных районов Китая наблюдали странное природное явление: тысячи змей начали выползать на поверхность земли, несмотря на зимний холод и лежащий толстым слоем снег. Хорошо знающие приметы китайцы уже поняли, что их ожидает большое бедствие. Через месяц случилось одно из самых страшных землетрясений за всю историю цивилизации. Стихия унесла жизни более 820 тысяч человек. К сожалению, в те времена не было технической возможности адекватно отреагировать на предсказания природы и спасти столько жизней.
Землетрясения, ураганы и штормы чувствуют практически все звери, включая львов, лошадей, антилоп и даже «толстокожих» слонов и гиппопотамов. Домашние коты, собаки и аквариумные рыбки начинают паниковать от малейших толчков земли или изменения атмосферного давления. И все - благодаря прекрасно развитым природным инстинктам. Точно так же многие лесные животные - косули, зайцы, белки, птицы - улавливают повышение температуры даже на несколько градусов и, ощущая приближение лесного пожара, пытаются спастись бегством.
Многие животные предчувствуют не только природные катаклизмы, но и беды, которые могут случиться с самими людьми. Особенно чутко реагируют на это домашние животные, за многие годы привыкшие к хозяевам. Коты своими природными «сенсорами» - усами, поверхностью кожи, чутким носом - прекрасно улавливают, когда в теле человека происходят нехорошие изменения. Они легко узнают, когда человек болеет, и даже предвидят его скорую смерть. Многие животные также ощущают приближение техногенных катастроф.
Так в 2011 году незадолго до взрыва на Фукусиме люди наблюдали странное поведение животных. Всего за полчаса до взрыва неподалеку от станции дворовый пес выл и катался на спине, поднимая пыль. Завидев «непорядок», охрана прогнала обезумевшую зверюгу, которая ощущала грозные предзнаменования, но никак иначе не могла предупредить людей. Спустя 0,5 часа грянул взрыв огромной силы и все в округе оказалось отравленным радиацией.
Точно так же собака, сильно привязываясь к своему хозяину, начинает ощущать его организм почти как свой. Если человеку грозит опасность или смерть, четвероногий друг начнет беспокоиться и тосковать из-за грядущего расставания. Сами люди не ощущают многих процессов, происходящих в их теле и окружающей среде, и не обладают настолько развитыми защитными механизмами.
В процессе эволюции у животных выработались удивительные свойства, которые позволяют им защищаться от нападений хищников. Подчас они выглядят очень необычно. В Америке был составлен список десяти самых необычных способов обороны.
Они способны взрываться, чтобы защитить свои колонии. Если насекомые чувствуют опасность, то специальные полости в их теле, где предварительно собираются выделения, разрываются. В итоге все содержимое разбрызгивается вокруг. Причем разные типы муравьев используют свои вещества. Одни применяют нервно-паралитические, другие снотворные смеси.
Некоторые из них в случае опасности научились пукать, издавая очень громкие звуки.
Что делают они в случае опасности? Эти существа писают, причем делают это через крошечные отверстия у глаз. Их моча содержит особые химические вещества, передающие информацию.
Они являются отличными скрипачами. Вырост у основания антенн трет по ребристому выступу под их глазами, создавая громкий звук, которым эти существа оповещают об опасности.
Нападают они всегда на четырех ногах, но в случае защиты зачастую встает на задние лапы, чтобы показаться больше.
От кого им защищаться? Но и этим животным может грозить опасность: сложный участок пути или пожар. У этих животных очень чувствительные ноги, которые чувствуют сообщения, отсылаемые другими особями по земле на расстоянии свыше 32 километров.
Их хвост служит сигналом об опасности. Барабанный стук его о землю означает, что хищник рядом, после этого все кенгуру пускаются на утек.
Об их способностях знают многие. Любая критическая ситуация заставляет животное «умирать». Из его рта течёт пена, глаза стекленеют, а из анальных желез начинает выходить секрет с ужасным запахом. Причем данные действия умышленными не являются, инстинкт абсолютно автоматический и связан со страхом.
Результаты нового исследования американских учёных показали: медоносные пчёлы могут использовать сложные сигналы, чтобы предупредить своих сородичей о приближении хищника или атаке конкурентов. Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего, работающие на территории Китая, обнаружили , что азиатские виды медоносных пчёл могут производить сигналы различных типов, когда на них нападают гигантские азиатские шершни.
Эти сигналы оказывают на полосатых товарищей различные эффекты в зависимости от ситуации и типа опасности.
Пчёлы используют сложные сигналы при необходимости предупредить сородичей об опасности
«Удивительно, что в частоте такого сигнала зашифрован уровень опасности, контекст опасности и даже расстояние до угрозы, - объясняет глава исследовательской группы профессор биологии Джеймс Них (James Nieh). - Такого рода коммуникация является самой сложной формой сигналов тревоги из найденных у социальных насекомых на настоящий момент».
Шесть лет назад Них обнаружил, что европейские медоносные пчёлы Apis mellifera обмениваются сигналами опасности, в том числе стоп-сигналами, так что учёный решил выяснить, есть ли другие виды пчёл, общающиеся схожим образом.
Вместе с сотрудниками Китайской академии наук и Восточного научно-исследовательского института пчёл он сосредоточился на изучении поведения азиатской китайской восковой пчелы (А. cerana ), проживающей почти повсеместно в Южной и Восточной Азии, от Индии до Китая и Японии. Учёные считают, что этот вид медоносной пчелы - отличная модель для изучения влияния угроз, так как он подвергается нападению сразу нескольких видов гигантских шершней, в том числе самых больших в мире шершней видов Vespa mandarinia (в Китае этот вид называют «пчела-тигр») и V. velutina .
Эти шершни атакуют как отдельных пчёл, так и целые гнёзда, поэтому учёные разработали ряд экспериментов, чтобы понять, сигнализируют ли в данных случаях пчёлы об опасности и каким образом они это делают.
«Мы предположили, что более крупные хищники, представляющие большую угрозу, меняют сигналы пчёл, что последние начнут производить больше сигналов, - говорит Них. - Однако, мы были крайне удивлены, обнаружив, что эти азиатские пчёлы начали не просто производить больше сигналов - они производили различные типы сигналов».
Атакованные большими хищниками пчёлы производили сигналы, распространяющиеся на большее расстояние, нежели сигналы пчёл, атакованных мелкими противниками. Кроме того, сторожевые пчёлы, атакующие неприятеля на подлёте к улью, также производили сигналы с большим диапазоном действия, чтобы предупредить своих сородичей об опасности извне.
«Наши наблюдения также показали, что различные типы сигналов вызывают и различную ответную реакцию других пчёл, - говорит Них. - Например, во время атаки извне пчёлы переставали вылетать из улья.
Это первая демонстрация существования настолько сложных сигналов тревоги у насекомых.Ранее мы видели нечто подобное лишь у позвоночных, например, у птиц и приматов».
Подробнее о «сигнализации» пчёл рассказывает в журнале PLoSBiology.
Сотрудничество растений - это ключ к повышению их шансов на выживание. Как выяснилось, растения способны предупреждать о приближении опасности при нападении хищников, засухи, засолённости почвы.
Когда гороховое растение находится в подавленном или стрессовом состоянии, это свидетельствует о сухости или засолённости окружающей среды. Оно сообщает об этом своим соседям, и те, по типу «испорченного телефона», передают информацию более отдалённым соседям. Вскоре, благодаря установленным связям, удалённые растения так же получат предупреждение и смогут подготовиться к ситуации заранее. Координация и сотрудничество растений повышают возможность их выживания в сложных условиях.
Для изучения связей между растениями гороха группа исследователей из университета Бен-Гурион под руководством профессора Ариэля Новопланского ограничила возможности контактов между растениями. Оказалось, что информация о дискомфорте от «информирующего» растения передаётся «принимающему» по корневой системе. Профессор Новопланский сказал, что до сих пор неясно, нужно ли для контакта непосредственное соприкосновение корней. «Я думаю, что оно не нужно, но чтобы убедиться в этом, потребуются дальнейшие эксперименты».
Новопланский поведал, что явление общения растений между собой не новое, он знаком с ним уже несколько десятилетий. Однако впервые доказано, что даже растения, не испытывающие дискомфорт, передают сообщения другим растениям. «Особенность этого опыта в том, что он демонстрирует образование линии связи», - добавил профессор.
Воздушная связь
Кроме передачи информации по корневой системе, имеются и другие каналы связи. Предыдущие исследования показали, что растения передают сообщения путём выброса в воздух летучих веществ. «Возьмём в качестве примера атаки насекомых, - говорит Новопланский. - Растения выделяют летучие вещества, которые поглощаются другими растениями, даже если они находятся далеко, и те начинают выделять токсины, препятствующие атакам насекомых».
Результаты исследований, проведённых под руководством профессора Ричарда Карбана, опубликованные в июне 2009 года, говорят о том, что растение полынь тоже способно предупреждать об опасности. Исследователи из Калифорнийского университета обнаружили, что полынь излучает в воздух летучие вещества, предупреждая тем самым других членов семейства об опасности налёта кузнечиков.
По сообщению прессы, профессор Ричард Карбан и его коллеги обнаружили, что после того как ими были преднамеренно обрезаны листья одного растения полыни, соседние растения не были повреждены в течение всего вегетационного периода. Растения, находящиеся в радиусе до 60 сантиметров, меньше подвергались налёту саранчи, чем растения, не получившие предупреждение.
Исследователи полагают, что соседние растения, получившие предупреждение, изменили свои свойства, став менее привлекательными для саранчи. «Растения не только реагируют на сигналы, поступающие от надёжного окружения, но и сами сигнализируют соседним растениям и различным организмам, таким, как опылители, травоядные животные и враги тех травоядных животных», - объясняет Карбан.
Растения изучают и запоминают
Профессор Новопланский говорит ещё об одном новшестве в исследовании - об определении вида опасности, о которой предупреждают растения. «До настоящего времени были описаны случаи подачи сигналов опасности, предупреждающих о хищных нападениях. Сегодня мы исследуем случаи засухи, засолённости почвы и другие».
Процесс обработки и передачи информации заключается в распознавании состояния стресса и предупреждения об опасности. «Обработка информации возможна, когда получены данные от окружающей среды, - объясняет Новопланский. В действительности, обработка информации, позволяющая выявить и предвидеть ситуацию, наблюдается так же у многих других живых существ. Бактерии и растения занимаются обработкой информации. Мозг для этого не нужен», - говорит учёный.
Не всегда обработка конкретной информации вызывает немедленную реакцию растений. Иногда это относится к более длительному периоду. «Растение способно запоминать. Например, если его семена подвергались определённым воздействиям, впоследствии это отразится на его поведении. Так растения демонстрируют свои способности к восприятию, - добавляет Новопланский. - Растение способно изучать, вспоминать и использовать поступающие сигналы. Особо примечательно, что для этого не нужен ни мозг, ни нервы».
Ракефет ТАВОР
Даже .
Однако теперь выяснилось, что заботу по отношению к ближнему проявляют не только люди и животные, но и . Ранее биологи установили, что растения общаются между собой. И вот теперь специалисты из Делавэрского университета (США) доказали, что растения также предупреждают друг друга об опасности при помощи специфических сигналов.
Примечательно, что открытие учёному Харшу Бэйсу (Harsh Bais) помог совершить старшеклассник, которого тот пригласил на исследовательскую стажировку по ботанике. Совместно с юношей по имени Коннор Суини (Connor Sweeney) Бэйс два года изучал "диалоги" растений и проводил различные эксперименты.
"Героем" исследования стало растение из семейства капустных - резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana ). Она произрастает на всех континентах, кроме Антарктиды, и широко используется в качестве модельного организма для изучения генетики и биологии развития растений. По-другому биологи называют её арабидопсис - по родовому латинскому названию.
В чашках Петри и пробирках с агар-агаром (питательной средой для выращивания) авторы работы культивировали почти тысячу резуховидок для экспериментов. Каждая партия семян примерно за шесть дней прорастала в растения высотой примерно семь сантиметров с тонкими стеблями и ярко-зелёными листьями.
Как рассказывает Коннор Суини, однажды он положил два проросших растения в одну чашку Петри в нескольких сантиметрах друг от друга, а затем сделал два небольших надреза на листе одного из них, чтобы имитировать нападение насекомого. Удивительно, но после этого - буквально на следующий день - корни второго (здорового) растения начали расти быстрее и укрепляться, пуская новые отростки.
"Это было сумасшествие, я сначала не поверил, - рассказывает Бэйс. - Я ожидал, что укрепляться начнёт травмированное растение, но этого не произошло".
Для чистоты эксперимента Бэйс попросил молодого человека повторить эксперимент, но при этом посадить растения в разные чашки, чтобы исключить любую связь между корневыми системами.
В своём предыдущем исследовании команда Бэйса доказала, что бактерии, обитающие в почве среди корней растений, могут передавать сигналы устьицам - порам на нижнем или верхнем слое эпидермиса листа - чтобы те закрылись от атаки агрессивных патогенов.
Здесь, вероятно, произошло то же самое. "Неповреждённые растения пустили больше корней, чтобы получать больше питательных веществ для укрепления. Поэтому мы начали искать соединения, которые запускают рост корней", — пояснил Бэйс.
Ситуацию прояснили измерения уровня ауксинов - фитогормонов-стимуляторов роста растений. Оказалось, что, если рядом находится повреждённый собрат, у здорового растения повышается количество ауксин-регулируемых генов. Также исследователи отметили, что соседи повреждённого растения экспрессируют ген, который соответствует гену-транспортёру малата под названием ALMT-1. Малат привлекает полезные почвенные микробы, в том числе сенную палочку (Bacillus subtilis ). Вероятно, микробам выгодно связываться с корнями растениями и сигнализировать об опасности, чтобы те усилили свою защиту, заключают эксперты.
