Александр Харс - Я познаю мир. Биология

Однако «клубок змей» – не плод человеческой фантазии. Зоологи некоторых стран, где змей еще много, иногда с этим явлением сталкиваются. Австралийские ученые решили выяснить, что заставляет змей собираться вместе. Им помог случай: однажды удалось подсмотреть, с чего начинается образование клубка.

В то утро на глазах у молодого сотрудника зоологической лаборатории Сиднейского университета из расщелины в скале медленно выползла змея и стала взбираться на камень с очевидной целью погреться на солнышке, а за нею стройными рядами выползло еще штук 15 змей. Забравшись на камень, змеи устремились к своему «предводителю» и стали обвиваться вокруг него. Зоолог выловил виновника этой кутерьмы и унес в лабораторию, чтобы выяснить, что же в нем такого необычного, что заставляет других змей собираться вокруг него и льнуть к нему.

Выловленная змея оказалась самцом, но при этом интенсивно выделяла женский феромон, особое пахучее вещество, которое в брачный период выделяют самки, чтобы самцам легче было их разыскивать. В Южной Австралии зимой бывает прохладно, и змеи «падают в спячку. Весной они покидают подъемные убежища не одновременно. Первыми появляются на поверхности самые сильные и здоровые. Через несколько дней вслед за ними выходят хилые. Им очень трудно отогреться, особенно если погода пасмурная. Вот они–то и «притворяются» самками и начинают выделять брачный феромон. Вышедшие первыми и уже успевшие отогреться самцы спешат на призыв обманщиков и, когда их собирается много, возникает клубок. Самки в это время еще не готовы к брачным играм и брачный феромон не выделяют, поэтому все самцы и устремляются к обманщикам.

Известно, что пчелы, сбившись зимой в живой шар, так поднимают внутри него температуру, что матка, которая там находится, не мерзнет даже в сорокаградусные морозы.

Ученые прикрепили к 24 змеиным самкам миниатюрные термометры и пустили их в клубок. В окружении самцов температура этих самок за 30 минут увеличилась на 16 С. Выходит, что сильные здоровые самцы помогают своим хилым братьям отогреться и приобрести спортивную форму. Вот, оказывается, для чего слабые самцы змей притворяются самками.

Зиготам, развивающимся в теле матери, хорошо – они защищены от внешнего мира. Другое дело – яйца, развивающиеся вне материнского организма. Они подвергаются различным опасностям и невзгодам. Таким клеткам требуются особые защитные приспособления, предохраняющие яйцо, а потом и зародыша от механических повреждений, нападения вредителей и высыхания. Ярким примером таких приспособлений служат яйца акул, рептилий и птиц. Строго говоря, большая часть того, что мы называем «яйцом», – его «белок», пленки и скорлупа или кожистый футляр – это яйцевые оболочки, и только желток является истинным яйцом, то есть оплодотворенной яйцеклеткой.

image l:href="#image44.png"

Яйцо акулы, «привязанное» нитями кожистой оболочки к водорослям

Оплодотворенному яйцу, чтобы начать деление, необходима серьезная подготовка. Вот почему между оплодотворением и началом первого деления проходит определенный отрезок времени от 3 часов до полутора суток. А у некоторых животных, например у северных летучих мышей или у соболя, у которых оплодотворение яйцеклеток происходит в осенне–зимний период, развитие зародыша начинается лишь весной, когда будущие матери получают возможность охотиться и хорошо питаться.

Развитие начинается с того, что зигота начинает делиться. Сначала она делится на две клетки. Затем каждая из этих клеток тоже делится на две клетки и так далее. У ланцетников, примитивных хордовых животных, первые 7 делений происходят строго синхронно у всех клеток, в результате образуется пузырек из 128 клеток, полость которого заполнена жидкостью.

image l:href="#image45.png"

Деление зиготы у ланцетника: 1 – зигота; 2 – шарик из нескольких клеток; 3 – полый шар из клеток (бластула)

Так начинают развитие мелкие яйцеклетки. Куриное яйцо сразу разделиться на несколько клеток не может. В крупных яйцеклетках амфибий, рептилий, птиц и акул содержатся большие запасы питательных веществ – желток. Ядра таких яйцеклеток обычно находятся с краю. Отсюда и начинается его дробление. Поначалу между половинками разделившегося ядра возникает крохотный кусочек клеточной мембраны, как бы ширмочка, и только позже, при последующих делениях вновь образуемых ядер, разделение этих клеток завершается.

image l:href="#image46.png"

image l:href="#image47.png"

image l:href="#image48.png"

Дробление у птиц: А – вид сверху; Б – в разрезе

image l:href="#image49.png"

Разные способы, образования двухслойного зародыша ( гаструлы ):А – иммиграция; Б – расслоение; В – впячивание 1 – бластула; 2 – промежуточные стадии; 3 – гаструла; 4 – наружный слой клеток (эктодерма); 5 – внутренний слой клеток ( энтодерма )

На той стороне желтка, где находится клеточное ядро, дробление происходит быстрее, но клетки бывают мелкими. На противоположной стороне они более крупные, перегружены желтком и делятся медленнее. У лягушки в процессе деления образуется около 4000 клеток, из которых примерно 3000 мелких. В этот момент зародыш имеет шарообразную форму с большой внутренней полостью. Стенка этого шара состоит из одного, а у других животных из нескольких слоев клеток. После этого начинается процесс образования первичных органов: зародышевой кожи и кишки.

Этот процесс может происходить несколькими способами. У более развитых животных клетки шара (его называют бластулой) начинают делиться таким образом, что одна из разделившихся клеток остается наверху, а вторая оказывается внизу, формируя второй внутренний слой клеток шара. Из верхнего слоя формируется зародышевая кожа, из нижнего – зародышевая кишка.

Другие животные используют иной способ формирования этих органов. Он состоит в том, что в одном из участков бластулы начинается усиленное деление клеток и вселение их внутрь шара. Они постепенно заполняют всю его полость, а затем внутри них появляется новая полость. И в этом случае из наружного слоя шара формируется кожа, а из внутреннего скопления клеток – кишка.

image l:href="#image50.png"

Зародыш (стадия нейрулы) ланцетника: 1 – нервная трубка; 2 – хорда; 3 – кишка; 4 – зачаток головного мозга; 5 – зачатки мышц; 6 – жаберные щели

Еще один способ образования зародышевой кишки заключается в том, что стенка шара впячивается внутрь, смыкаются и отшнуровываются от верхнего слоя клеток, а полость шара постепенно уменьшается. Эта часть внедрившейся стенки шара и становится кишкой. Возникает овальный зародыш с отверстием на заднем конце, ведущим в полость кишки.