Кусай меня, если сможешь

Чем кенгуровая крыса похожа на героя фильма «Поймай меня, если сможешь», каковы критерии успеха мохавской гадюки, кого ученые ждали в засаде ночью в пустыне, как ахиллесова пята спасает жизни, а также как грызуны уворачиваются от охотников в грациозном прыжке — все это в материале Indicator.Ru.

Противостояние хищников и жертв — одна из эволюционных «гонок вооружений», которая провоцирует каждую из сторон развивать самые необычные и причудливые адаптации, чтобы получить пищу или спастись от погони. Хорошая модельная система для изучения таких взаимодействий в дикой природе — охота гадюк на грызунов. Обе группы соревнуются в ловкости и быстроте: гадюки отрабатывают скорость и меткость броска, чтобы успеть сделать ядовитый укус, а грызуны учатся уворачиваться (о том, как мыши сами переквалифицировались в хищников и почему так важно поразить жертву с первого укуса, Indicator.Ru недавно рассказывал). Исследование, посвященное вечной борьбе, опубликовано в журнале Scientific Reports.

Охота на двуличную крысу

Однако чаще всего то, как змея совершает свой коронный смертоносный удар, ученые фиксируют приборами лишь в лаборатории, а в природе могут только наблюдать. Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде засняли броски мохавской гадюки (Crotalus scutulatus), охотящейся на кенгурового прыгуна Мерриама (Dipodomys merriami) в естественной среде, на камеру, записывающую 500 кадров в секунду, и узнали новые подробности многотысячелетнего противостояния.

Кенгуровые крысы имеют много общего с героем фильма «Поймай меня, если сможешь» Фрэнком Абигнейлом. Они «двуличные» крысы, потому что начинающий натуралист, услышав это название, может не понять, о какой именно идет речь: о представительнице семейства австралийских сумчатых млекопитающих (потору, Potoroidae) или семейства мешотчатых прыгунов (Heteromyidae) из Северной Америки. Так вот, в данном случае речь идет о последней. Кстати, мешотчатый он не из-за сумчатости, а из-за защечных мешков, которые тянутся у него ото рта по шее до самых плеч, а внешне он похож на тушканчика или песчанку. Прыгая быстро, кенгуровые крысы из Северной Америки приземляются на задние лапы, из-за чего их и получили такое название.

Жизнь в пустыне научила кенгуровых крыс расходовать влагу как можно экономнее: они почти никогда не пьют, но получают жидкость из поедаемых ими семян, а также из влажного воздуха в глубоко вырытой норе, поэтому им пришлось приспособиться и отказаться от потоотделения. Даже моча выходит из их организма в кристаллизованном виде.

Но гадюкам (точнее, гремучим змеям, которые относятся к семейству гадюковых) насолили они не этим и уж точно не своей путаницей названий: грызуны прыгают довольно высоко, они ловки и изворотливы, поэтому им часто удается избежать поимки, как это удавалось и герою фильма.

Двойная засада

«Взаимодействия хищник – жертва в природе очень вариативны, больше, чем мы можем наблюдать в контролируемой обстановке в лаборатории, — поясняет Тимоти Хайем, доцент биологии и руководитель исследовательской группы. — Сейчас технологии позволяют нам понять, что определяет успех захвата или уклонения в естественной среде, в условиях которой эволюционируют и хищники, и их жертвы. Изучить животных в природных условиях — то, что абсолютно необходимо перед тем, как делать множество выводов только из лабораторных экспериментов».

Собирая данные, ученые имплантировали змеям радиопередатчики. Когда змея затаивалась в засаде, биологи приносили оборудование для видеозаписи и направляли на нее камеру. Поскольку в пустыне днем жарко и без того, жизнь там кипит только в темное время суток, и исследователям приходилось проделывать это под покровом ночи. Затем они сами садились в засаду с ноутбуком немного поодаль и ждали появления кенгуровой крысы не менее напряженно, чем змея (иногда приходилось ждать всю ночь).

В итоге ученым удалось зафиксировать четыре успешных удара и четыре неудачных попытки с расстояния от 4,6 до 20,6 сантиметров.

Змея или грызун: кому улыбнется удача?

Ученые нашли факторы, которые решают, пообедает ли змея в этот раз. Зависел исход охоты от скорости и точности змеи, а также от способности кенгуровой крысы Мерриама заметить хищника и вовремя уклониться. «Мы получили невероятные кадры ночных бросков мохавской гадюки в инфракрасном свете летом 2015 года в Нью-Мексико, — комментирует Хайгам. — Результаты интересны тем, что удары змей оказались очень быстры и разнообразны. Для змей неудача критична. И в случае, если они промахиваются сами, и в ситуации, когда кенгуровая крыса успевает отпрыгнуть за это время».

Оказалось, что змеи в природе могут намного увеличивать скорость броска и ускорение в зависимости от условий, чего в лаборатории не наблюдалось. В среднем перед тем, как напасть, мохавская гадюка выжидала момент, когда грызун будет неподвижен 61,5 ± 10,6 миллисекунд. Двум выжившим крысам требовалось 24 и 30 миллисекунд, чтобы почувствовать и оценить нависшую опасность и начать ответный маневр. В двух случаях змея просто промахнулась.

Согласно исследованию, кенгуровые крысы оказались способны к эластическому сохранению энергии. «Это когда мускулы стягивают сухожилия, а затем расслабляются, позволяя сухожилиям распрямиться, как эластичная лента, и вернуться в первоначальное положение, — объясняет Хайгам. — Это похоже на то, как работает рогатка: вы можете медленно натянуть резинку, а потом она быстро отскочит. Кенгуровая крыса, скорее всего, использует сухожилия задних конечностей, аналогичные нашим ахиллесовым сухожилиям, чтобы сохранять энергию и быстро высвобождать ее».

В будущем ученые планируют расширить свое исследование и сравнить эти показатели у разных видов змей и грызунов.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.