Думаете, сверхспособности — это человеческая фантазия? Но существа природы говорят об обратном.
Некоторые сражаются с помощью молний, другие видят тепло или регенерируют конечности.
Wikimedia/NHM/Flickr
Не все сверхспособности принадлежат супергероям. В дикой природе эволюция наделила животных способностями, выходящими за рамки как биологии, так и воображения. Некоторые виды исцеляются, как киборги из научной фантастики, другие бьют быстрее пуль, а третьи видят миры, невидимые человеческому глазу. Каждая из этих адаптаций служит своей цели. Охотиться, прятаться или просто выживать там, где другие погибли бы.
Это список десяти необычных существ и точная наука об их способностях. От электрических угрей, генерирующих сотни вольт, до змей, которые «видят» тепло. Это настоящие мутанты природы, каждый из которых напоминает нам, что эволюция — самый изобретательный инженер из всех.
1. Осьминог-мимик – главный актёр океана
Осьминог-мимик (Thaumoctopus mimicus) не просто умеет сливаться с окружающей средой. Он ещё и отличный актёр. На открытых песчаных отмелях, где негде спрятаться, он меняет форму тела и искусно выполняет движения, подражая ядовитым местным обитателям, таким как крылатки, морские змеи и камбалы, отпугивая хищников, которые в противном случае могли бы на него наброситься. Этот трюк основан на сверхбыстром управлении хроматофорами (отвечающими за цвет и узор), сосочками (отвечающими за текстуру) и позой для создания убедительных силуэтов, иногда меняя «персонажей» прямо посреди сцены.
Водолазы впервые задокументировали это поведение в Индонезии, заметив, что осьминог выходит на поиски пищи на виду у всех. Уверенность, рождённая обманом. Это один из самых ярких примеров динамичной, многомодельной мимикрии в богатой позвоночными среде обитания.
2. Электрический угорь – подавляет свою добычу электрическим током.
Электрические угри – это живые батареи. 80% тела состоит из электроцитов, связанных с тремя органами (главным, Хантера и Сакса). Низковольтные импульсы картируют мутную воду и передают сигналы. Высоковольтные разряды (сотни вольт) оглушают добычу, даже заставляя спрятавшуюся рыбу слегка «дергаться», чтобы обнаружить её.
Угорь регулирует силу и время разряда, подобно электрошокеру с множеством настроек. Итальянский учёный Алессандро Вольта изучал физиологию угрей, чтобы создать первую батарею, и недавние исследования показывают, что угри используют дублеты – два быстрых импульса – чтобы вызвать быстрые сокращения мышц жертвы перед нокаутирующим разрядом. Представьте себе длинный мускулистый конденсатор, способный сканировать, зондировать и ударять.
3. Аксолотль – отращивает заново конечности, органы и даже части мозга.
Сверхспособность аксолотля — полная регенерация конечностей. Это достижение не имеет себе равных практически ни у одного другого позвоночного. Когда он теряет ногу или хвост, рана не оставляет шрама. Вместо этого клетки в месте повреждения возвращаются в стволовое состояние, образуя бластему — миниатюрную фабрику по производству конечностей, которая восстанавливает кости, мышцы, нервы и кожу с безупречной точностью. Через несколько недель появляется полностью функциональная конечность с пальцами и суставами.
Учёные наблюдали, как аксолотли регенерируют до пяти раз на одной и той же конечности, не теряя при этом точности. Молекулярные исследования выявляют позиционные «карты», включая градиенты ретиноевой кислоты и гены, такие как CYP26B1 и SHOX, которые указывают клеткам направление роста. У людей схожий генетический набор, но их регуляция и активность существенно отличаются. В то время как аксолотли могут реактивировать эти гены для полной регенерации на протяжении всей жизни, у людей они, вероятно, экспрессируются только во время эмбрионального развития.
4. Чёрный лемур – химик из джунглей
Чёрные лемуры Мадагаскара обладают удивительной устойчивостью к токсинам. Зафиксировано, что они хватают ядовитых многоножек и, вместо того чтобы избегать их, жуют и втирают их выделения в шерсть, особенно в чувствительных местах. Бензохиноны в этих выделениях едкие для паразитов и комаров, и лемуры иногда даже проглатывают их в небольших количествах, что говорит о сочетании местного репеллента и внутренней дегельминтизации.
Это яркий пример самолечения животных (зоофармакогнозии), использующего химию беспозвоночных в качестве аптечного средства. Опьяняющий эффект — ключевой компонент такого поведения, и лемуры, по-видимому, получают удовольствие от этого состояния.
5. Креветка-богомол – самый быстрый удар в животном мире
Сверхспособность рака-богомола заключается в невероятной скорости и силе удара – самого быстрого в мире животных. Его подпружиненная дубинка способна развивать под водой ускорение более 10 000 g (в десять тысяч раз превышающее силу тяжести) и скорость до 23 метров в секунду (50 миль в час). Сила удара при ударе превышает 1500 ньютонов, чего достаточно, чтобы расколоть панцирь краба или разбить стекло аквариума.
Удар настолько быстр, что вызывает образование кавитационных пузырьков – скоплений пара, которые схлопываются со вспышкой света и второй ударной волной, удваивая ущерб. Но его зрение не менее удивительно. Обладая 16 типами фоторецепторов (у человека их три), он воспринимает ультрафиолетовый и поляризованный свет с поразительной точностью. Рак-богомол – это скоростной боксёр природы с многоспектральным зрением, существо, которое бьёт быстрее пули и видит невидимое.
Жук-бомбардир – выпускает кипящие химические аэрозоли.
При опасности жуки-бомбардиры смешивают перекись водорода и гидрохиноны с каталитическими ферментами в укреплённой реакционной камере, перегревая смесь в кипящую, ядовитую струю. Рентгеновские исследования показывают, что распыление происходит быстрыми импульсами, подобно выстрелам из миниатюрного пулемёта, и генерируется пассивной клапанно-мембранной системой, которая безопасно регулирует давление, не подвергая жука воздействию тепла. В результате получается точный, обжигающий туман, который можно направить прямо в морду хищника. Этот жук — живой химический набор с бронированной системой труб и идеальной синхронизацией.
Голый землекоп – выживает без кислорода и почти не стареет.
Сверхспособность голого землекопа заключается в его способности обходиться без кислорода, что неслыханно для млекопитающих. Обитая в подземных туннелях Восточной Африки с низким содержанием кислорода, этот морщинистый грызун может обходиться без кислорода до 18 минут, переключая свой метаболизм с глюкозы на гликолиз, основанный на фруктозе, — процесс, более распространённый у растений.
Это позволяет жизненно важным органам, таким как мозг и сердце, функционировать даже при нехватке воздуха. Не менее примечательна и их продолжительность жизни. Голые землекопы живут более 30 лет, примерно в десять раз дольше, чем грызуны аналогичного размера, и демонстрируют исключительную устойчивость к раку. Ученые объясняют это тем, что их ткани богаты гиалуронаном с высокой молекулярной массой – сахароподобной молекулой, которая предотвращает неконтролируемый рост клеток. В совокупности эти особенности делают голых землекопов биологической аномалией – млекопитающим, которое процветает там, где дефицит кислорода, рак встречается редко, а старение, кажется, замедляется.
Олень – меняет цвет глаз в зависимости от сезона.
Отличительная особенность северного оленя — способность менять цвет глаз в зависимости от времени года, явление, уникальное для млекопитающих. В бесконечном дневном свете арктического лета тапетум люцидум, зеркальный слой за сетчаткой, светится золотистым, эффективно отражая свет, предотвращая его пересвечивание.
Но зимой, когда в Арктике почти не видно солнца, месяцами этот же слой становится тёмно-синим, рассеивая свет внутри глаза и улавливая каждый доступный фотон. Этот сдвиг увеличивает светочувствительность до 1000 раз, хотя и несколько снижает остроту зрения.
Учёные обнаружили, что трансформация вызвана едва заметными изменениями давления внутри глаза из-за длительного расширения зрачка, что приводит к перестройке расположения коллагеновых волокон. Это яркий пример сезонной адаптации — как будто животное физически меняет линзы, меняя золотистое летнее зеркало на синий зимний усилитель, чтобы выжить полгода в темноте.
Бессмертная медуза – обращает старение вспять, возвращаясь в ювенильную стадию.
При стрессе, травме или старении этот крошечный гидроид Turritopsis dohrnii может обратить свой жизненный цикл вспять. Свободноплавающая медуза (отдельный, свободноплавающий организм в форме зонтика или колокола) разрушается, клетки трансдифференцируются, и животное превращается в ювенильный полип, от которого отпочковываются новые медузы. В принципе, этот цикл может повторяться бесконечно, достигая биологического «бессмертия», хотя большинство особей всё равно погибают от хищников или болезней. Под микроскопом это превращение выглядит как возврат к прежнему этапу развития: ткани растворяются, превращаясь в клеточный бульон, который затем собирается в новую колонию. Регенерация, прослеживающаяся во всём строении тела.
Pit viper — встроенное инфракрасное зрение для точных ударов
Ямкоголовые змеи обладают инфракрасным зрением, но не таким, как вы могли бы себе представить. В их морду встроена естественная система тепловидения. Каждая ямка, расположенная между глазами и ноздрями, содержит сверхтонкую теплочувствительную мембрану, наполненную нервными окончаниями, способными улавливать разницу температур до 0,003°C.
Когда инфракрасное излучение теплокровного животного попадает на мембрану, специализированные ионные каналы TRPA1 преобразуют эту тепловую энергию в электрические сигналы. Мозг змеи затем совмещает эти сигналы со зрительной информацией, формируя подробную «тепловую карту» окружающей среды. Своего рода биологическое ночное зрение. Благодаря двум ямкам она может определять местоположение добычи в полной темноте, нанося удары с невероятной точностью, даже когда её глаза закрыты. По сути, ямкоголовые змеи преобразуют невидимое тепло в видимое – это шестое чувство, которое позволяет им охотиться так же эффективно как в полночь, так и в полдень.
Sourse: interestingengineering.com
