1000 чудес со всего света

Гурнакова Елена Николаевна

Конец эпохи храмовых строителей имеет довольно точно обозначенную дату — 2300 г. до н. э. Цивилизация, создавшая блистательные памятники культуры, исчезла внезапно и необъяснимо. Археологи не нашли никаких убедительных свидетельств того, что цивилизация храмовых строителей погибла в результате природной катастрофы. Исследования многочисленных человеческих скелетов, найденных на островах, показали отсутствие каких-либо признаков эпидемии. Гипотеза о том, что мирные мальтийские земледельцы пали жертвой воинственных соседей, высадившихся на островах, также не нашла подтверждения: новые переселенцы, появившиеся на Мальте в конце бронзового века, застали здесь уже опустевшие и заброшенные постройки.

Живущие на земле и под землей

Жуки-светляки

Пальма первенства

среди светящихся животных суши принадлежит насекомым, а точнее — жукам. Представители семейства светляков (Lampyridae) известны своей необычной способностью испускать в темноте таинственный фосфорический свет. Большая часть из двух тысяч известных разновидностей обитает в тропических странах. Внешне эти жуки весьма напоминают мягкотелок, но не бывают окрашены в такие яркие тона. У большинства видов самцы, имеющие внешность удлиненного жучка, резко отличаются от бескрылых, червеобразных самок, которые скорее напоминают личинок, чем взрослых насекомых. Впрочем, даже обладая хорошо развитыми крылышками, в сложенном состоянии прикрываемыми плотными хитинизированными надкрыльями, самцы предпочитают передвигаться по земле, поднимаясь в воздух только в период размножения. Самки же обречены всю жизнь переползать с одной травинки на другую, удерживаясь своими цепкими лапками. Несмотря на небольшие размеры все виды светляков и их личинки — хищники, использующие в качестве пищи других мелких насекомых и моллюсков.

Легендарные органы свечения светляков чаще всего расположены на конце брюшка. Здесь под прозрачной кутикулой лежат крупные фотогенные клетки, которые обильно оплетены трахеями и нервами. Под этими клетками находятся отражатели света — клетки, заполненные кристаллами мочевой кислоты. По трахеям к фотогенным клеткам поступает воздух, необходимый для происходящих здесь окислительных процессов, а сплетение нервов регулирует эти процессы. Если у светляка удалить голову, свечение прекращается, но если затем раздражать идущие от головы нервы, безголовый светляк вновь начинает испускать свет.

С точки зрения физики свечение живых организмов — биолюминесценцию — называют «холодным» светом, в отличие от более привычного излучения нагретых тел — например, Солнца или спирали электрической лампочки. Возникает «холодное свечение» за счет энергии химических реакций. В организме светящихся животных, а также некоторых бактерий, водорослей и грибов содержится люциферин — вещество, которое в ходе химических превращений излучает свет. Но чтобы эти превращения произошли, необходимы кислород и фермент люцифераза.

Чтобы поддерживать свечение, жуки-светляки нуждаются в пополнении запасов люциферина. Одни синтезируют его сами или с помощью бактерий, другие получают с пищей. У большинства светляков свечение зелено-желтое, и лишь у некоторых видов — голубоватое. Длина волны излучения зависит от структуры люциферина, но, кроме того, на нее влияют аминокислотная последовательность и пространственная конфигурация активного центра люциферазы. Многие виды светляков столь хорошо регулируют процессы свечения, что способны уменьшать и увеличивать силу света или испускать прерывистый свет. Некоторые тропические светляки замечательны тем, что все их особи, слетевшиеся вместе, вспыхивают и гаснут одновременно, представляя совершенно сказочное зрелище.

Светляк большой, или обыкновенный: а — самец; б — самка

Светлячок водяной

Светящиеся самки светляков

Таким образом, свечение светляков — это вид энергии, возникающий под влиянием обменных процессов

в организме. Интересна необычайно высокая эффективность такого свечения, т. к. в свет превращается 98 % всей затраченной насекомым энергии, тогда как в обычной электрической лампочке такая полезная трансформация затрагивает лишь 4 % энергии.

В половом поведении светляков важным является зрение. Летней ночью на влажных лугах и опушках леса зажигаются в траве крошечные светящиеся огоньки. Если осторожно подойти поближе, можно увидеть небольшое червеобразное насекомое с маленькой головкой, у которого светится кончик брюшка. Это самка светляка обыкновенного (Lampyris noctiluca), которая не имеет крыльев и по внешнему виду мало отличается от личинки. Именно поэтому данный вид еще известен под прозвищем «Иванова червячка». Свой «фонарик» самка зажигает для кавалера, который крылат и летит на свет затаившейся в траве подруги. Самец достигает в длину 15 мм и наделен прекрасно развитыми крыльями, но при этом его органы свечения способны давать лишь очень слабый свет. В полете самец посылает в пространство вспышки света каждые 5–6 секунд, а бескрылая самка дает ответные световые сигналы, указывая свое местонахождение. Интересно, что яйца и личинки, живущие в лесной подстилке, также способны испускать слабый зеленоватый свет.

Светлячок водяной (Luciola cruciata) живет в Японии в мелкой воде или мокром иле рисовых полей. Охотится этот небольшой светящийся жучок ночью, нападая преимущественно на мелких улиток. В это время двигающиеся водяные светлячки хорошо заметны из-за характерного голубого свечения. Истребляя брюхоногих моллюсков — промежуточных хозяев паразитических червей-сосальщиков, личинки приносят несомненную пользу.

Примечательно, что на основе биолюминесценции разработано несколько высокочувствительных методов исследования. Например, с помощью люциферин-люциферазной системы светляка определяют очень низкие концентрации аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) — источника клеточной энергии. А поскольку присутствие молекул АТФ сопутствует любой жизнедеятельности, то таким способом можно легко обнаружить бактериальное заражение любой среды. В другом методе, используя белок экворин, в различных средах измеряют низкие концентрации ионов кальция.

Рыбы, путешествующие по суше

Несмотря на то, что большую часть жизни они проводят не в воде, представители семейства Прыгуновых (Periophthalmrdae) — самые настоящие рыбы, которых, впрочем, трудно поставить в один ряд с привычными обитателями водоемов, чрезмерно зависящими от воды. У них есть жабры, позволяющие дышать под водой, есть плавники, обеспечивающие передвижение в водоеме, но все же эти невероятные создания предпочитают жить на берегу. Ученые считают, что именно так происходила эволюция живых существ, постепенно выбирающихся из моря на сушу. Таким образом, прыгунов можно назвать «первопроходцами суходола». В настоящее время два рода этих оригинальных тропических рыб (Periophthalmus и Boleophthalmus) распространены в прибрежных морских водах Восточной Африки, острова Мадагаскар, Юго-Восточной Азии и Австралии.

Илистый прыгун (Periophthalmus barbarus), подобно большинству своих собратьев, держится на зыбучих песках мангровых джунглей, в приливно-отливной зоне, нередко заходя в опресненные места устьев рек и даже в заболоченные участки. Часто эти создания тяготеют к солоноватой (15–20 промилле) воде при температуре 26–30 °C.

Их тонкое, усеянное пятнами туловище с темной окраской и длиной около 15 см, чуть сплющено с боков и увенчано непропорционально большой головой. Самец крупнее и ярче самки. Глаза расположены на макушке и могут выпячиваться, поворачиваясь в разные стороны, независимо друг от друга. Огромный рот кажется квадратным и обрамлен толстыми губами. Передние плавники рыбы трансформировались в своеобразные конечности, с помощью которых дивная рыба выбирается из воды, орудуя ими как веслами. После каждой серии махов илистый прыгун закрепляется на суше, где проводит основную часть времени, присасываясь к ней второй парой брюшных плавников. По земле эти странные рыбы передвигаются быстро и лихо, помогая себе движениями мощных грудных и хвостового плавников. Известны два способа передвижения периофтальмусов по суше: переползание при помощи «ходульных» плавников, имеющих мускулистые основания, и короткие прыжки при отталкивании хвостом. Так рыба перепрыгивает с одного камня на другой, напоминая темноокрашенную лягушку. Взрослые периофтальмусы в погоне за добычей или при испуге подпрыгивают до 0,5 м в высоту и на 1–2 м в длину.