Проект реализуется при поддержке Фонда президентских грантов.

Лектор – Николаенкова Александра

Сегодня я вам расскажу про спелеофауну, про то, какие особенности есть у животных в пещерах, как они приспосабливаются к пещерной жизни, чем животные в пещерах отличаются от животных, которых вы можете встретить на поверхности, (или, может быть, они ничем не отличаются) и вообще, кто, собственно, там живёт.

На этоq фотографий вы видите паука размером с пол головы. Это не обман зрения, это не такой ракурс - пауков таких размеров мы встретили в Тайских пещерах, когда были в Тайланде. По сравнению с уральскими пауками они огромные.

Начнём с таких красивых слов:

Спускался я на дно пещер,
Где сумрак ядовит и сер,
И где увидеть мы могли б
В воде озер безглазых рыб.

Н. Гумилев

Ещё Николай Гумилёв знал, что в пещерах живут различные животные и даже знал о том, что они имеют определённые особенности, которые помогают им в пещерах выжить.

С давних-давних-давних времён пещеры для людей были источником легенд, мифов, преданий. Так люди как-то пытались объяснить, например, находки останков неизвестных животных. Проанализировав гравюру, на которой великан Винкельрид побеждает дракона, современные учёные поняли, что дракон целиком и полностью срисован со скелета плезиозавра, только передние ласты (плезиозавр – это было водное животное) заменены на лапы и пририсованы были крылья.

Суеверия иногда возводят в ранг всемогущих страшилищ самых безобидных животных. "Ольм, страшный дракон, затеял игру в горах",- сообщили священнику жители словенской деревни Ситтих. Это было в 1751 г., во время наводнения. Паводковые воды вынесли на поверхность маленьких существ с лапками, про которых местные жители решили, что это маленькие драконы, которые ещё не выросли. Они отнесли это животное к священнику. Тот заспиртовал это странное существо и отослал натуралисту Вальвасору, который описал его под именем морского божества Протея, обладавшего способностью превращаться то в дракона, то во льва. С изучения протеев, в XX в. ставших эмблемой словенского карста, и началась наука биоспелеология. Но это Словения. А что в России?

В таинственной "Голубиной книге", имевшей в средние века хождение на Руси, есть такие строки:

У нас Индрик-зверь, всем царям зверь,
И он ходит, зверь, по подземелью...

Что же это за таинственный "подземный зверь"? По всему русскому Северу, Сибири, Маньчжурии и Китаю распространены легенды о звере-кроте ростом со слона. "Тин-Шу постоянно держится в пещерах, похож на мышь, но достигает величины быка; он выкапывает себе пещеры в местностях, покрытых скалами и лесами",- повествует китайский трактат Бун-зоо-ганн-му, составленный в XVI в. Так людская молва связала с пещерами мамонтов, находимых во многолетней мерзлоте. Ну, а Индрик? Профессор С. Усов доказал, что слово "Индрик", так же как и встречающиеся в русских легендах другие названия этого зверя (инрог, индрог, индра), происходит от ненецкого "йенгора" - подземный вожак, мамонт.

Мамонт дал название многим пещерам мира: одним - по их гигантским размерам (Мамонтова в США), другим - по находкам их зубов или костей. Например, в Южной Дакоте при строительных работах кости мамонта были обнаружены на дне провальной воронки. Когда-то в ней был водоем глубиной более 5 м. Спускавшиеся на водопой мамонты не всегда могли выбраться наверх по скользким бортам воронки. В этой естественной ловушке, имеющей возраст около 26 тысяч лет, найдены кости десятков особей мамонтов, гигантского медведя, волка, суслика, луговой мыши. Это местонахождение "взято под крышу" - над ним построено музейное здание, причем экскурсии проводят по участку, где продолжаются раскопки.

Пещерная фауна, или спелеофауна — совокупность животных, живущих в пещерах, расщелинах и пустотах под землёй (в области жизни, совокупно называемой гипогеей).

Пещерную фауну изучает биоспелеология. Расцвет биоспелеологии связан с деятельностью румынского ученого Эмиля Раковицэ (1868-1947). В 1904 он посетил и исследовал пещеры на острове Мальорка, описал слепого рачка из Драконовой пещеры на этом острове, а в 1907 г. основал международную научную ассоциацию «Биоспелеолоджика». Эта ассоциация до сих пор активно действует, публикует статьи и т.д.

Пещерный жук Leptodirus hochenwartiiбыл первым животным описанным учеными как животное, которое живет только в пещере. Впервые обнаружен в 1831 г. проводником по пещерам и фонарщиком Лукой Чечом в Словении.

С тигобиосфер а (по названию реки Стикс) — область от начала почвенного покрова и до нижней границы биосферы. Уже в рамках Стигобиосферы выделяют пещерную фауну — совокупность живых организмов, обитающих в пещерах и расщелинах горных пород. Стигобиосфера, в основном, населена различными бактериями, а также следующими типами животных: - простейшие, губки, кишечнополостные, черви, членистоногие (ракообразные, паукообразные, многоножки, насекомые), моллюски и хордовые (рыбы, амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие).

Чтобы жить в пещере – в пещере надо что-то есть. И пещерные животные «составляют» свою пищевую пирамиду. Чем крупнее животное и чем больше оно ест, тем их меньше по биомассе в пещерах.

Как попадает еда в пещеру? Во-первых, еда приносится с токами воды. Дождевая вода приносит ветки листья, брёвна, животных. Во-вторых, животное может забрести в пещеру и там умереть, став пищей для других организмов в этом месте. В-третьих, животные (в том числе человек) с поверхности могут принести еду на себе или с собой (те же крошки печенья, оброненные человеком). И ещё один источник пищи – гуано (помёт) летучих мышей. Позвоночные им, конечно, не питаются, но бактерии на нём живут и размножаются очень хорошо. Таким образом, круг замыкается: мелкие организмы служат пищей для более крупных, а те производят пищу для микроорганизмов, либо сами становятся ею.

Животные - автотрофы живут благодаря тому, что в процессе эволюции они приспособились самостоятельно получать жизненную энергию, используя для этого солнечный свет и углекислый газ. Типичными примерами автотрофов являются растения и зеленые бактерии. В пещерах их можно встретить только в тех местах, куда попадает солнечный свет или свет от искусственных источников освещения. Гетеротрофы сами энергию не продуцируют, а занимаются тем, что поедают тех, кто это делает. Чтобы выжить, они должны «заправиться» веществами экзогенного происхождения. В списке гетеротрофов значатся все животные, грибы, некоторые виды бактерий и отдельные растения. Хемотрофы существуют благодаря своей способности получать энергию в процессе окислительных или восстановительных реакций органических и неорганических веществ. В качестве «пищи» хемотрофам подойдет всё. Классическими представителями хемотрофов являются бактерии. Благодаря своей «всеядности» эти организмы могут существовать практически в любой среде, в том числе и в пещерах.

Всю спелеофауну подразделяют на три группы, между которыми нет четких границ: троглобионтов, троглофилов и троглоксенов.

Троглоксены. «Троглос» (trogle) - греческое слово, обозначающее пещеру (нору), а «ксенос» (xenos) - греческое слово «гость, чужой». Таким образом это животные, которые чужие в пещерах. Они попадают туда либо случайно сами (активно), либо с потоками воды, ветра и др. (пассивно). Троглоксены не имеют особых приспособлений к пещерной среде.

Троглофилы. «Троглос» (trogle) - греческое слово, обозначающее пещеру (нору), а «фил» (philos) - греческое слово «друг, любящий». Это животные, которые по своему желанию попадают в пещеры, могут жить в них (обычно, в привходовых пространствах) и используют пещеру для определенных частей своих жизненных циклов - зимней спячки, гнездования или родов, но никогда не проводят полный жизненный цикл в пещере. Также они могут заменить пещеру другими схожими местами (чердаком, например). Имеют некоторые приспособления для пещерной части своей жизни.

Троглобионты. Троглос (trogle) - греческое слово, обозначающее пещеру (нору), а биос (bios) - греческое слово «жизнь». Это животные, которые весь свой жизненный цикл проводят в пещере и приспособились к этому.

Троглобионты

К каким особенностям жизни в пещере троглобионтам пришлось приспособится? Это темнота, постоянство температуры, высокая влажность, своеобразие и скудность источников питания.

Что же должны животные развить, а от чего отказаться, чтобы жить в условиях пещеры?

Большинство обитателей пещер лишено глаз и окраски (пигментации) – в темноте не важно какого ты цвета. Слепоту нужно чем-то компенсировать, поэтому на теле появляются осязательные выросты, ножки и усики насекомых тонкие, длинные и покрыты множеством чувствительных волосков и щетинок. Осязание заменяет им в темноте зрение.

Также усиливается обоняние.

Кроме того, нужно быть эффективными в добывании еды, хорошо передвигаться во влажной среде. У троглобионтов стираются грани водной и воздушной сред обитания: водное животное может долго находиться на суше, а сухопутный жук или многоножка спокойно "путешествуют" по дну водоемов.

Постоянная температура и высокая влажность пещер обусловливают особенности физиологии и образа жизни троглобионтов. Обмен веществ у них замедлен, а жизненные циклы растянуты. Поэтому подземные бокоплавы живут не два года, как поверхностные, а 10-15 лет. У подземных животных исчезает цикличность в развитии.


	Бокоплав пещерный

Облик троглоюбионтов в чём-то напоминает глубоководных животных - отсутствие пигментации, слепота, потому что – «а зачем»?

Два редких слепых сома, найденных в подводной пещере Южного Техаса

Бассогигас - глубоководная рыба

Мухи в пещерных условиях отказались от крыльев и стали похожи на жуков, ученые предполагают, что по пещере они передвигаются, прицепляясь к летучим мышам.

Африканская пещерная муха - Mormotomyia hirsuta

В пещерах Вайтома (Waitomo Caves) в Новой Зеландии обитают невероятные животные, которые являются достопримечательностью и привлекают толпы туристов. По сути – это грибные комарики, их особый род, который встречается только в Новой Зеландии - Arachnocampa Luminosa. Их личинки, светящиеся голубовато-зелёным ровным светом, создают на потолке пещеры иллюзию звёздного неба, а развешанные насекомыми ловчие нити похожи на светящиеся бусы или гирлянды. Нерукотворную иллюминацию можно «выключить», напугав светлячков громким звуком (хлопком). Однако спустя некоторое время «гирлянды» и «фонарики» снова начинают светиться.

Хотя в пещерах живёт немало пауков, до 2012 года не удавалось обнаружить троглобионтов среди пауков-охотников, ловящих жертву без паутины. Наконец, был найден Sinopodia scurion, единственный безглазый паук-охотник из более чем 1000 известных видов.

Названия некоторых пещерных животных забавные. Некоторые переводятся как «привидение» или названы в честь исторических или книжных персонажей. Например, как назвать паучков, которые живут в пещерах, слепые, и тащат к себе в норку всякую прелесть? Конечно же, в честь Смеагола (Iandumoema smeagol)!

А теперь поговорим о протее. Это животное, с которого началась биоспелеология. Уникальное существо, идеально приспособленное к подземному миру.

Протей европейский (Proteus anguinus anguinus) или «ольм» – это маленькое земноводное, родственник саламандры, населяющее водные экосистемы пещер. Он имеет длину всего 25–35 сантиметров и весит 15–20 грамм. Ареал протея ограничен пещерами Балкан (Динарское нагорье). Там, где он живет, условия суровые: постоянно темно, холодно (8–11°C), еды мало. Он всегда остается ребенком и может дожить до ста лет в холоде и голоде. Обладает типичными трогломорфными (характерными для обитателей пещер — троглобионтов) чертами и весь состоит из адаптаций к своей среде.

Ссылка на видео протея в среде обитания https://youtu.be/t8vP1HRY9H4как он плавает, охотится и т.д.

На протяжении всей жизни протей сохраняет ювенильные (присущие личинке) черты, например внешние жабры (легкие у него тоже есть, но ими он почти не пользуется) и короткие конечности. Размножаются протеи в личиночном состоянии. Это явление называется неотенией. Взрослое состояние для протея неизвестно. Еще одно свое имя — «человеческая рыбка» — протей получил за отсутствие пигментации, что придает его коже сходство с нашей.

Глаза у протея есть, но они очень плохо развиты и закрыты кожей. Они сохраняют чувствительность к красному цвету. Сама кожа у протея светочувствительна. Протей проявляет как отрицательный, так и положительный фототаксис. Фототаксис – это когда животное движется к свету (положительный), либо избегает его – отрицательный фототаксис. Есть наблюдения массовых выходов протеев на поверхность в лунные ночи. Возможно, такая синхронизация поведения нужна им для успешного размножения.

Носовой эпителий протея тоньше, чем у других амфибий, что обеспечивает ему и более тонкое обоняние. Сильно развиты вкусовые рецепторы. Благодаря особому строению внутреннего уха и большим резонаторным полостям в виде легких и ротовой полости протей отлично слышит в воде. Также известно, что он чувствителен к электрическим и магнитным полям.

Изучать протея в его естественной среде очень сложно. Именно поэтому в 1952 году во Франции была искусственно сформирована популяция из отловленных протеев. С 1958 года ведутся записи о пополнениях и потерях в пещере. Сейчас популяция состоит более чем из 400 протеев разных возрастов. Самым старшим особям из французской популяции протея сейчас не менее 48 лет. Средняя продолжительность жизни протея составляет 68,5 лет, а максимально возможная — более ста лет. Исследователи предполагают, что секрет ольма заключается в эффективно работающих митохондриях, которые почти не образуют активные формы кислорода — побочные продукты деятельности дыхательной цепи. Эти знания ученые пытаются применить для решения проблемы старения у других видов животных. Также одним из возможных факторов долгой жизни протея называют его неотению. Кстати, человеку неотения тоже присуща: взрослые люди по многим признакам гораздо больше похожи на детей, чем, например, шимпанзе на своих детенышей. Есть гипотеза, что неотения помогает нам стареть медленнее, чем другие приматы.

Протей — хищник. Он питается личинками насекомых, моллюсками и ракообразными. Протеи могут невероятно долго голодать. В одном эксперименте протеи провели без пищи 240 дней. При этом на работу мышц ольмы сначала расходовали запасы гликогена, потом липидов и только в конце эксперимента начали тратить мышечные белки. При этом самые важные для движения белки они приберегли, поэтому при появлении в аквариуме пищи смогли охотиться очень эффективно, быстро восстанавливая утраченное.

Благодаря режиму постоянной экономии энергии — у протеев медленное взросление и редкое размножение. Они достигают репродуктивного возраста к 15–16 годам. Скорость откладки яиц — в среднем 35 штук каждые 12,5 лет.

Ближайший родственник протея – чёрный ольм (Proteus anguinus parkelj) найденный только на юго-западе Словении. Он также живет в пещерах, но его трогломорфные черты гораздо менее выражены. Например, он черный и у него развиты глаза. Видимо, он пришел в пещеры позже и не успел еще хорошенько в них обжиться. Сейчас черный и белый ольм считаются подвидами одного вида, хотя следов брачных союзов их ДНК не несет.

Живут только в чистой воде.

Протей европейский (Proteus anguinus anguinus) –	белый ольм
Протей (Proteus anguinus parkelj) - чёрный ольм

На поверхности нет ядовитых ракообразных, но международная группа биологов из Великобритании, Германии и Мексики недавно обнаружила первое ядовитое ракообразоное в пещере. Вид, названный Speleonectes tulumensis, использует яд при охоте. Животное обитает в подземных озерах в пещерах на территории Мексики, а также ряда других стран Центральной Америки.

Сухопутная троглобионтная фауна пещер формировалась (и сейчас формируется) из видов, обитающих на поверхности, в лесной подстилке, почве, норах животных, а водная в основном имеет морское происхождение.

Многие троглобионты - реликты более или менее древних плейстоценовой или неогеновой фаун. В пещерах Закавказья есть тропические виды (Speocyclops), сохранившиеся с третичного периода. Что такое реликты? Это остатки древней фауны, которые сохранились до наших дней в мало изменённом виде. Много-много лет назад животные попали в пещеры и выжили там. Пещеры характерны постоянством факторов, в отличие от жизни на поверхности. Их сородичи на поверхности эволюционировали по-другому.

Среди троглобионтов много эндемиков – животных, которые обитают только в данном месте и нигде больше.

Пещерные рыбы свойственны для гипогеи Америки и Африки, но в 1981 году был впервые обнаружен пещерный голец Старостина (Troglocobitis starostini) на территории бывшего СССР – в Туркменистане (Средняя Азия).

Голец Старостина. Фото - Владимир Сальников.

Американский зоолог Дж. Ягер недавно открыл в подводной пещере Лукейан на Багамских островах необычного рачка. Эта пещера образована при растворении известняков в зоне смешивания пресных и соленых морских вод. Погружение в пещеру производится с суши, через "голубую дыру" - провал в своде пещеры. Верхний слой воды в ней пресный с постоянной температурой 22 °С. Ниже располагается слой более плотной морской воды с температурой 23-25 °С. В полной темноте, на глубине 19 м (то есть в соленой воде!) были обнаружены бокоплавы, различные рачки, слепые рыбы, а также новое полупрозрачное червеобразное животное - рачок спелеонектес.

При длине около 2,5 см рачок состоит из головного щита и 32 одинаковых сегментов туловища с плавательными ножками на каждом. Он плавает спиною вниз, причем ножки бьют по воде не одновременно, а "со сдвигом по фазе" При этом по телу рачка пробегают волны. Сочетание черт строения спелеонектеса настолько своеобразно, что его нельзя было отнести ни к одному известному отряду или даже классу ракообразных. Пришлось "открывать" для него в систематике новый класс - Remipedia (гребленогие). Самое удивительное, что он обнаруживает сходство только с палеозойскими ракообразными: девонским Lepidocarpus и карбоновым Tesnusocaris, вымершими 300-400 тысяч миллионов лет назад.

Сведений об общем количестве троглобионтов в пещерах мира нет. В Северной Америке, например, описано около 1200 троглобионтов. В начале 21 века Я. А. Бирштейн указывал, что из 15 тысяч простейших только 5 (0,03%) являются троглобионтами, а из 5500 видов плоских червей - 25 (0,5%). Многие виды ещё просто напросто не открыты и не описаны.

С изучением троглобионтных представителей пещерной фауны связано много фундаментальных проблем биологической науки: внутривидовая дифференциация, приспособление организма к чуждой среде, пищевые взаимоотношения, выживание в чрезвычайных ситуациях и прочее. В связи со вступлением человека в атомную эру последний вопрос особенно актуален. П. Фарб приводит следующие данные. В 1883 г. в Зондском проливе между островами Ява и Суматра произошел взрыв вулкана Кракатау, эквивалентный взрыву 200 мегатонн в тротиловом эквиваленте. В воздух было поднято свыше 20 км³ скального материала, в радиусе 40 км - уничтожено все живое. Лишь через 9 месяцев на этой территории появились пауки, через 3 года - цветковые и папоротники, через 23 - пальмы и тростник, через 25 лет - насекомые, улитки и птицы, через 50 - низкорослый лес, птицы и летучие мыши. Жизнь же в пещерах архипелага не прекращалась ни на день. Какая перспектива? Если на поверхности в результате взрыва погибнет всё живое, то в пещерах живое, наверняка, выживет и даст новый виток развития.

Свойства подземных троглобионтов изучают в специальных подземных биоспелеологических лабораториях. (увы, в России таких нет). Наиболее известна лаборатория, основанная в 1947 г. во Франции, в пещере Мули. Это 600 метров галерей, подземная река, богатые натечные отложения, скопления глины и песка. Чтобы не нарушать микроклиматический режим пещеры, исследователи проходят через специально пробитый входной тоннель со шлюзовой камерой; здесь есть телеметрическая связь с поверхностью, аквариумы для пещерных животных и многое-многое другое. Создателем и первым директором лаборатории был известный французский биоспелеолог Ж. Вандель. В 1987 г. на юге Франции в департаменте Ардеш открыт первый биоспелеологический музей. В небольшой 200-метровой пещере собраны обитатели подземного мира - летучие мыши, рыбы, земноводные, пауки, насекомые. Особенно популярен он среди школьников Центральной Европы

Подземная биоспелеологическая лаборатория. Мули, Франция. Зал аквариумов: бассейн для протеев (фото А. Каррера).

Троглофилы.

Троглофилы - пещеролюбивые виды животных, иногда образующие обособленные сообщества, могущие обитать и на поверхности. Нередко хорошо приспособлены к жизни под землей. Используют пещеры в своих целях, но могут обойтись и без них – заменив их чем-нибудь. Наиболее яркие примеры троглофилов – это летучие мыши и человек (во всяком случае - спелеолог).

Отряд млекопитающих животных – рукокрылые, в нём есть два подотряда – крыланы и летучие мыши. Крыланы отличаются от летучих мышей более крупными размерами, у большинства из них нет хвоста, но всегда есть коготь на втором пальце крыла – у летучих мышей он давным-давно исчез.

Подотряд крыланов включает 200 видов, обитающих в тропиках и субтропиках Восточного полушария. Это довольно крупные зверьки, весом до 1 кг. Несмотря на активность в ночное время, летучие лисицы и летучие собаки в основном пользуются визуальными средствами ориентировки и редко используют пещеры в качестве убежищ.

Подотряд летучих мышей насчитывает 800 видов, широко распространенных по всему земному шару, и включает 17 семейств. Это зверьки небольших размеров, с длиной тела от 28 до 140 мм. Многие из них обитают под землей, больше полагаясь на ультразвуковую локацию. Летучих мышей можно встретить и на поверхности (в дуплах старых деревьев, под крышами сараев, на чердаках). Продолжительность жизни летучих мышей достигает 17 (большой подковонос) и даже 20 лет (усатая ночница). Они обладают рядом интересных физиологических особенностей, определяющих образ жизни и поведение.

Рукокрылые имеют различные вкусы. Большинство из них - насекомоядные и обладают завидным аппетитом. "Суточная норма" достигает одной трети веса зверька: одна водяная ночница за вечерний вылет поедает до 500, а за лето - более 60 тысяч комаров. Общий вес насекомых, отловленных летучими мышами в штате Техас, достигает 20 тысяч тонн комаров!

Ложные вампиры питаются мелкими птицами, рыбой, мышами, ящерицами. За ними водится даже каннибализм. Вампиры обитают главным образом в тропиках. Садясь на спящее животное (для "мягкой посадки" они имеют специальные подушечки), вампиры смачивают волосы и кожу жертвы слюной, имеющей анестезирующее вещество и фермент, препятствующий свертыванию крови. Срезая острыми зубами тонкий слой кожи, они создают языком вакуум и... кровь течет прямо в рот. За год один мексиканский вампир выпивает до 7 литров крови. Представить, что он нападёт на человека очень сложно. Для этого нужно крепко спать, открыть участок тела, чтобы летучая мышь на вас села и зацепилась для устойчивости за что-нибудь, а т.к. люди не шерстистые – это проблематично.

Рыбоядные летучие мыши питаются в основном рыбой, которую "видят" с воздуха по следу, оставленному плавником, или по эхосигналу, отраженному от плавательного пузыря. За день они съедают до 40 рыбок.

Крыланы питаются в основном плодами манго, баобаба, банана, пальмовых либо цветами и нектаром.

Летучие мыши - гетеротермные животные: в период активности температура их тела относительно высока и не зависит от температуры окружающего воздуха. Именно поэтому диапазон полостей, где они обитают, очень широк - это и наши пещеры и тропические. В зависимости от производимой работы их сердце бьётся с разной частотой от 16 до 420 ударов с минуту, что определяет многие черты жизни этого зверька, в частности его способность впадать в зимнюю спячку.

Летучие мыши спариваются перед спячкой (в конце лета, осенью), но оплодотворение и дальнейшее развитие зародыша происходит только весной. Количество детенышей в помете у разных видов - один-два. Мать кормит детеныша молоком полторы-две недели, а в конце третьей они уже способны к полету.

Летучие мыши имеют множество особенностей. Одна из них – это хоминг. От английского слова home – дом. Это их привязанность к местам своего зимнего и летнего обитания и их способность возвращаться в эти места даже при перелётах на большие расстояния. Это ещё называют «инстинктом дома», «чувством направления». Для этого летучих мышей кольцуют и наблюдают за их миграциями. Некоторые виды могут улететь на расстояния от 300 до 900 км. Рекорд 2347 км принадлежит летучей мыши, окольцованной в Воронежском заповеднике (Россия) и пойманной у г. Пазарджик (Болгария). В Америке некоторые виды перелетают на 1300 км из США в Южную Америку.

Осенний отлет летучих мышей начинается в августе и заканчивается в октябре. Первыми "стартуют" самки, затем - молодь, последними - сильный пол. Разные виды мышей используют свои излюбленные пути, часто проходящие над морем. Иногда миграция происходит вместе с ласточками, стрижами, скворцами. Весенний прилет всегда более дружный.

Суточные миграции совершаются рукокрылыми практически каждый день для удовлетворения потребности в пище. Лучше всего они изучены для видов, которые образуют колонии. Вылет летучих мышей - великолепное зрелище, иногда входящее в программу экскурсионного посещения пещер, т.к. происходит в одно и то же время. Первыми вылетают мыши-разведчики. Затем начинается массовый вылет.

Зверьки образуют спиралеобразный вихрь, в котором поднимаются все выше и выше, постепенно превращаясь в сплошной черный поток. Затем от него отрываются отдельные стаи, исчезающие вдали. Оказывается, из пещеры вылетают не все мыши (на месте остается примерно половина популяции); а сам вылет происходит не одновременно (это могло бы привести к гибели многих зверьков). Наблюдения в Бахарденской пещере показали, что первыми из нее вылетают подковоносы (максимум, 50 штук в минуту, достигается на 10-й минуте), затем длиннокрылы (440 шт. на 30-й минуте) и остроухие ночницы (200 шт. на 50-й минуте). Что является регулятором такого поведения? Пока ответа нет, как нет ответа на вопрос, почему в одних случаях вихрь вылетающих мышей вращается вправо (большинство пещер мира), в других, более редких,- влево (пещеры Карловых Вар, Чехия).

Друзья или враги для человека летучие мыши?

Где-то рукокрылые наносят фруктовым садам и плантациям большой урон (в Индии, Бразилии, Тайланде). Нападения вампиров ослабляют животных и способствуют их заражению различными болезнями (Африка, Азия). Подсчитано, что летучие мыши в Латинской Америке приносят ущерб, достигающий 250 млн. долларов в год. Но в целом они почти не угрожают человеку.

Известно, что летучие мыши являются резервуаром-переносчиком некоторых инфекций, которые могу передаваться человеку. Этот вопрос требует изучения, в том числе с использованием средств индивидуальной защиты исследователей.

Однако летучие мыши являются для нас ключиком к пониманию как бороться с большим количеством болезней, главным образом вирусных. Почему же летучие мыши являются таким источником болезней? Потому что они с ними прекрасно сосуществуют. Вирусы их не убивают. И учёные пытаются понять, какие механизмы в организме летучих мышей помогают им вот так вот прекрасно существовать с кучей вирусов, но при этом не болеть, размножаться и хорошо себя чувствовать. У летучих мышей есть такая особенность. Они постоянно немножко болеют. Я рассказываю очень упрощенно – пытаюсь очень интересный пример перевести на простой для понимания язык. Когда какой-то вирус попадает в организм, у нас развивается воспаление. Воспаление – это реакция на чужеродный организм, которая помогает с ним бороться. Но если эту реакцию не контролировать, то она человека и убьет. А у летучих мышей существует невероятно интересный механизм борьбы с этим воспалением. Они всё время находятся в состоянии небольшого воспаления, но при этом у них есть механизмы, которые его очень хорошо подавляют. Т.е. летучая мышь всегда немножечко болеет, но при этом она не погибает, потому что две реакции: воспаление и подавление воспаления находятся в равновесии. И, соответственно, и вирус находится под контролем, и организм хозяина не страдает от реакции на этот вирус.

Когда кто-то погибает от вирусной инфекции – он погибает не только от вируса, но и от реакции организма. Вирусу не выгодно убивать хозяина. Хозяин может сам себя убить своей реакцией на вирус. Поэтому ученые хотят научиться у летучих мышей активировать определённые гены, которые позволят находиться в состоянии равновесия: всегда немножечко воспаление, которое всё время давится и, соответственно, позволяет существовать мирно с различными вирусами.

Летучих мышей изучают очень давно. Они дали толчок к развитию бионики - науки о конструктивных системах, копирующих функции живых организмов. Люди копировали крыло летучей мыши, чтобы изобрести летательные аппараты, взяли принцип эхолокации для обнаружения препятствий на расстоянии.

В 1944 г. американские специалисты пытались использовать высокую грузоподъемность летучих мышей (3/5 от собственного веса тела) в качестве оружия. Американцы сконструировали миниатюрные фосфорные бомбочки, которые прикреплялись к телу летучих мышей. В контейнерах, вмещающих несколько тысяч зверьков, их планировалось доставить самолетами к берегам Японии. В поисках укрытия от солнечных лучей мыши должны были забиться на чердаки деревянных домов, под крыши пагод и складов. На этот проект было затрачено более 2 миллионов долларов. Однако работы в этом направлении были прекращены.( https://topwar.ru/39095-letuchie-myshi-protiv-yaponii.html )

У летучих мышей в природе нет серьезных врагов: кошки, куницы, совы отлавливают лишь единичных животных. Главным врагом летучих мышей оказался человек. Распространение спелеологических исследований во всем мире ведет к катастрофическому уменьшению количества мышей в пещерах из-за ущерба, наносимого среде их обитания.

На Урале обитает 8 видов летучих мышей.

Ночница водяная	Усатая ночница
Прудовая ночница	Рыжая вечерница
Северный кожанок	Нетопырь-карлик
Двухцветный кожан	Ушан

Есть целая книга «Летучие мыши Урала» (2005 г.), автор - Большаков В.Н. В книге представлены данные о распространении рукокрылых на Урале, их размножении, особенностях, статистические зависимости численности летучих мышей от посещения человеком мест их обитания. Вы можете её найти и почитать.

Не только летучие мыши имеют природные радары. Ими обладают ещё и некоторые птицы. Например, козодои гуахаро, которые живут в Венесуэле, Колумбии, Перу. Эхолокация им нужна не для охоты, как у летучих мышей, а для топографической ориентации. Причем они различают предметы имеющие диаметр более 35 см. Это промысловые птицы. Их добывали южноамериканские индейцы, пользуясь тем, что днем птицы спят - они заходили в пещеры и убивали их палками. Затем из птиц вытапливали светлый жир - "масло гуахаро", который не портится около года и считается лекарством от многих болезней. Колонии гуахаро насчитывают несколько тысяч особей, гнездятся они в привходовом пространстве пещер. Это крупная, размером с большого цыпленка, оранжево-коричневая птица с размахом крыльев около 100 см. Гуахаро залетают в пещеру, издавая пронзительные звуки, за что и получили свое испанское имя "плачущая" или "стонущая". Во время полета в темноте птицы производят громкие щелчки с низкой частотой, лежащей, правда, еще в пределах слуха человека.

В настоящее время эти птицы являются туристической достопримечательностью. Гуахаро питаются в основном плодами косточковых пальм.

Гуахаро - не единственный представитель пернатых, обитающих в глубине пещер и использующих акустический способ ориентации при полете в темноте. В юго-восточной Азии широко распространены стрижи-саланганы, гнездящиеся в пещерах по соседству с летучими мышами. В отличие от гуахаро, саланганы - дневные насекомоядные птицы. Во время охоты они используют зрение, но, направляясь к гнезду, "включают" эхолокацию, издавая резкие низкочастотные щелчки. Их гнезда, построенные из смеси слюны, глины, веточек и травинок, кое-где считаются деликатесом. «суп из ласточкиных гнезд» это оно и есть.

К троглофилам относятся и "тюлени-монахи", которые обнаружены на восточном берегу Сардинии. Они живут в подземном озере, имеющем длину 300 м и ширину около 100 м. Пещеры Тарханкута (Равнинный Крым) признаны пригодными для акклиматизации и сохранения популяции черноморских тюленей. Вероятно, это не единственные случаи их обитания под землей.

Еще один пример троглофилов – крокодилы. Они есть в пещерах Мадагаскара и Западной Африки.

В Анкаранской пещере на Мадагаскаре крокодилы прячутся в сухие сезоны, забираясь по подземной реке вглубь. Имеют нормальный облик и не лишены пигментации.

В пещере Абанда в Западной Африке крокодилы живут в привходовых частях пещеры и питаются летучими мышами. На фото видно разницу между африканским тупорылым крокодилом, живущим в пещере и на поверхности земли. Жёлтое брюхо - у живущего в пещере. Такими они становятся из-за того, что живут в воде, в которую испражняются летучие мыши. Гуано летучих мышей очень сильно изменяет химический состав воды и рептилии от нахождения в такой воде желтеют. Предположили, что это разные виды, но пока ещё нет. Анализ ДНК показал, что расхождения вида пока не случилось. Вид один и тот же, просто одни любят жить в пещере. Кстати, для размножения они выходят на поверхность. Описали этих крокодилов недавно – в 2008 году.

К троглофилам можно отнести и речных рыб, проникающих в обводненные карстовые полости и проходящих по ним большие расстояния. В 1983 г. в карстовом озере Городно Новгородской области поймали леща, меченного металлической пластинкой № 567. Ихтиологи установили, что несколько лет назад этот лещ был выпущен в озеро Ильмень, в 250 км от места поимки. Т.е. где-то он проплыл эти 250 км под землёй.

Так что животные пещерные уникальны и очень интересные.

Расскажу ещё такую интересную вещь. На прошлой лекции Женя Цурихин рассказывал вам про образование пещер. В пещерах есть определённые натёчные образования: сталактиты, сталагмиты, пещерный жемчуг, лунное молоко. Так вот. В этих образованиях участвуют не только геофизические процессы, но и биологические. Это изучается не так давно. Есть определённые химические соединения. Бактерии на них питаются-питаются, перерабатывают их. Этот процесс цикличен. Он виден на спилах натёчных образований в виде колец отживших биоплёнок. На современных натёках темноватый налёт – это бактериальная биоплёнка. Бактерии образуют маленькие темные пятна на поверхности натечных наростов – это и есть биопленки. Фото: Johannes Lundberg

Также бактерии участвуют в образовании «лунного молока».

Схема этапов развития натечного образования «лунное молоко»

Таким образом, микроорганизмы играют большую роль в формировании натёчных образований в пещерах.

Вопрос: сильно ли влияет на количество летучих мышей их отлов местным населением? Может ли это привести к вымиранию рукокрылых?

Ответ: Отлов не так сильно влияет, как разрушение среды обитания рукокрылых. Если им негде жить, они ищут новый дом или погибают.

Вопрос: как долго живут летучие мыши?

Ответ: Летучие мыши живут долго. Это не укладывается в систему, по которой чем меньше животное, тем меньше оно живет. Возможно, на это влияет их ежегодная спячка. Рекорд у летучих мышей – 42 года. Этой же системе противоречит и протей, который тоже вроде бы маленький, а живёт долго.

Вопрос: какие враги есть у протея?

Ответ: фактически никаких. В пещерах некому его жрать. У них очень высокий коэффициент выживаемости. Они больше зависят от того, нашёл или не нашёл еду. Также им сложно встретиться для размножения. И они очень зависят от чистоты воды.

Вопрос: А вирусы на протея не действуют?

Ответ: Наверняка действуют. На каждое животное найдётся свой вирус и своя бактерия. Здесь большую опасность представляет человек, который может принести в пещеру болезни, к которым пещерные животные не приспособлены. Очень известен мор летучих мышей в результате синдрома «белого носа». Предполагают, что одним из возможных путей передачи спор грибка, вызвавшего эту болезнь, стала одежда и обувь людей, посещавших разные пещеры. В своё время люди заразили проказой броненосцев.

Лекцию читала 18.03.2021 г. в рамках курса базовой подготовки спелеологов спелеолог, биолог – Николаенкова Александра.

Проект реализуется при поддержке Фонда президентских грантов.

Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 33; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!