Они выбрали себе жизнь, какой не позавидуешь, и везде сумели освоиться

Наука и жизньПрирода

Экстремалы в природе, или о пределах выносливости

Мир животных и растений удивительно многообразен. Есть среди них рекордсмены — гиганты и малютки, есть обладатели живых каркасов, обеспечивающих прочную опору и надёжную защиту*. А есть отчаянные экстремалы. Сегодня наш рассказ — о стоиках. Они выбрали себе жизнь, какой не позавидуешь, и везде сумели освоиться.

Кандидат биологических наук Римма Сейфулина. Фото автора

На снегу! Ледничник (Boreus sp.) адаптирован к холоду и гибнет при обычной для других насекомых температуре.

На свете немало уголков, где жизни, казалось бы, нет места. Горячие источники, ледники, безводные пустыни, пересолёные водоёмы, ядовитые подводные курильщики… Но выясняется, что и в них есть свои обитатели. Зачем же им жить в экстремальных условиях? Есть в таких местах своя притягательность, и состоит она в том, что желающих обживать их немного. А это означает низкую конкуренцию. При всём при том энергии и необходимых веществ тут, как правило, хватает, и, следовательно, всегда будет «заказ» от природы на освоение этих ресурсов. Стоит только как следует приспособиться. Но в этом-то и заключается самая большая сложность.

Есть ещё одна причина, почему некоторые живые организмы оказываются на самом неудобье, — их туда вытесняют более удачливые соперники. К примеру, многих обитателей подземных вод, пещер, колодцев причисляют к остаткам древней фауны. А на поверхности они не сохранились, потому что уступили место своим последователям.

Если кому и следует дать приз за выносливость, так это археям (Archaea) — самым старым организмам на планете, родственным бактериям. Они могут жить в кипятке, чистой кислоте, щёлочи, крутом рассоле. Этих микробов много в холодных полярных водах, а в самых глубоких впадинах океана археи составляют большинство живых организмов.

Страсть микробов к суровой жизни иногда имеет вполне логичное объяснение. Некоторые субстраты для получения энергии доступны им только в такой ситуации. В нормальных же условиях эти вещества самоокисляются или «портятся» каким-нибудь другим образом. К примеру, аммиак и водород, жизненно важные для некоторых микробов, могут быть получены, соответственно, лишь в щелочной либо кислой среде.

Самые стойкие археи выдерживают запредельную жару. Известно, что происходит с куриным белком в кипящей воде: он сворачивается. Казалось бы, ни одно живое существо не выживет при температуре выше 100°С. Но нет! Архея метанопирус (Methanopyrus kandleri) прекрасно растёт при 122°С, и это термический рекорд. Температура, при которой необратимо меняются нормальные белки (около 60°), только закаляет теплолюбивую архею. Её белки в такой среде претерпевают небольшие изменения без фатального исхода.

И ладно бы микробы, но и многоклеточные, как оказалось, могут благоденствовать в крутом кипятке. Помпейский червь (Alvinella pompejana) со дна океана преспокойно плавает в горячих извержениях гидротермальных источников. И самое поразительное, что ему безразличны резкие стоградусные перепады температуры, ведь буквально в метре от его жилища вода ледяная. Отправляясь на прогулку, этот стоик, как герой сказки Ершова, попеременно окунается то в ледяную воду, то в кипяток. В горячих вулканических источниках водятся и насекомые. Личинки некоторых мух — береговушек (Ephydridae) и львинок (Stratiomyidae) благополучно развиваются в жидкости, разогретой до 65°С. В чуть более прохладной воде (45°С) способны жить круглые черви, улитки, рачки, тихоходки, водяные клещики.

Справедливости ради надо сказать, что толерантность к термическим условиям, какую демонстрирует помпейский червь, явление уникальное. Обычно экстремалы приспособлены к некоему температурному диапазону и комфортно себя чувствуют либо в жару, либо в холод. Живущие в кипятке микробы мёрзнут уже при 80°С, а приятная для нас водица, в какой купают младенцев, смертельно холодна для рачков термосбенов (Thermosbaenacea). Холодолюбивые насекомые, наоборот, при комнатной температуре гибнут от перегрева.

Вопреки распространённому мнению, отнюдь не все букашки любят тепло и с наступлением холодов впадают в оцепенение. Ледничники (Boreidae), относящиеся к скорпионовым мухам (Mecoptera), активны на снегу. Даже на вечно холодных антарктических островах, да и на самом снежном континенте, Антарктиде, обитают бескрылые комары-звонцы (Chironomidae). В занятых снегами высокогорьях тоже есть «моржи» среди насекомых, как, впрочем, и среди небольшого числа других беспозвоночных. Иные кольчатые черви-энхитреиды (Enchytraeidae) ползают прямо по снегу на ледниковых склонах.

В крови хладнокровных животных при необходимости образуется антифриз, препятствующий промерзанию. Круг таких веществ довольно широк — это глицерин, различные сахара, спирты, аминокислоты, белки. Посредством антифризной добавки насекомые могут снизить температуру замерзания своего тела до –60°С и даже ниже! Белковые антифризы содержатся и в крови рыб, обитающих в полярных водах. Они снижают точку замерзания жидкости до –2°С, а ниже этой отметки температура воды в океане не опускается. Многие животные, включая рыб, амфибий и рептилий, легко переносят полное замерзание. После оттаивания они возвращаются к нормальной жизни как ни в чём не бывало. Некоторые могут регулировать процесс замерзания своих тканей так, чтобы образующиеся кристаллы льда не разрушали клетки. Бабочка махаон в этом деле мастер, её куколка в замороженном состоянии может вытерпеть две сотни градусов ниже нуля!

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Тональная система Джона Нистрома Тональная система Джона Нистрома

Проект новой системы арифметики, веса, меры и монет Джона Нистрома

Наука и жизнь
Морское пиратство сокращается все последние 10 лет. Но еще есть горячие точки Морское пиратство сокращается все последние 10 лет. Но еще есть горячие точки

Как обстоят дела с морским пиратством по всему миру?

ТехИнсайдер
Ярчайшая Ярчайшая

О самой яркой звезде ночного неба — Сириусе

Наука и жизнь
Иное течение времени: 3 фантастических романа об альтернативной истории развития науки Иное течение времени: 3 фантастических романа об альтернативной истории развития науки

Книги, которых история идет по-другому из-за альтернативного развития науки

ТехИнсайдер
Точка и шар. Что может быть общего между ними? Точка и шар. Что может быть общего между ними?

Что, если взглянуть на квантовые точки с новой точки зрения?

Наука и жизнь
Женский синдром. ПМС: можно ли обмануть организм и как облегчить состояние в этот период Женский синдром. ПМС: можно ли обмануть организм и как облегчить состояние в этот период

ПМС – это не просто плохое настроение, а множество серьезных сигналов организма

Лиза
Сердечные орешки! Сердечные орешки!

Как растут орешки кешью?

Наука и жизнь
Топ-5 самых честных книг о жизни в 80-90-е в России Топ-5 самых честных книг о жизни в 80-90-е в России

В топе собраны книги, которые в подробностях описывают 80-90-е

Maxim
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Литературные жанры подчиняются правилам, которые формируют их границы

Наука и жизнь
А мы идем на Север! А мы идем на Север!

Почему растет спрос на северные экспедиции и зачем вообще туда едут люди

Y Magazine
Кто виноват? Евреи! Кто виноват? Евреи!

Студенческие забастовки стали одним из характерных явлений на сломе XIX–XX веков

Дилетант
Кармен Мола: «Цыганская невеста». Расследование инспектора Элены Бланко Кармен Мола: «Цыганская невеста». Расследование инспектора Элены Бланко

Отрывок из детектива Кармен Молы о расследовании убийств в Мадриде

СНОБ
Коммерциализация — главный козырь любого университета Коммерциализация — главный козырь любого университета

Автобус для Арктики, удивительный бетон и модули для управления техникой

Наука
Неожиданные лайфхаки для дома с выдохшимся вином: используем то, что пить уже нельзя Неожиданные лайфхаки для дома с выдохшимся вином: используем то, что пить уже нельзя

Как использовать остатки вина с пользой для дома?

ТехИнсайдер
Падение дома Эрихов: трагическая судьба знаменитой династии рестлеров Падение дома Эрихов: трагическая судьба знаменитой династии рестлеров

Вспоминаем фон Эрихов и пытаемся найти рациональное объяснение мрачной легенде

Правила жизни
Палеонтологи обнаружили древнейшую кожу амниот возрастом почти 300 миллионов лет Палеонтологи обнаружили древнейшую кожу амниот возрастом почти 300 миллионов лет

Палеонтологи описали древнейшие образцы кожи амниот

N+1
Замещающая терапия: что вывело рынок корпоративных бондов на максимум Замещающая терапия: что вывело рынок корпоративных бондов на максимум

Частные инвесторы значительно увеличили вложения в корпоративные облигации

Forbes
Евгений Хапов: Как найти автомобильного «сверчка»? Евгений Хапов: Как найти автомобильного «сверчка»?

Скрипы могут вызывать и более серьёзные проблемы, чем просто раздражение

4x4 Club
3 верных признака фальшивой улыбки 3 верных признака фальшивой улыбки

Может ли быть улыбка неискренней и, если да, как это понять?

Psychologies
Высокочувствительным людям: как оставаться спокойными в конфликте Высокочувствительным людям: как оставаться спокойными в конфликте

Глава из книги Элейн Эйрон «Высокочувствительная личность в любви»

Psychologies
«Я вышла замуж не за того человека?»: личная история читательницы «Я вышла замуж не за того человека?»: личная история читательницы

Сказки о принцах и принцессах — плохое мерило для семейных отношений

Psychologies
Польза и вред кофе для организма: исследования ученых и советы врачей Польза и вред кофе для организма: исследования ученых и советы врачей

Почему кофе полезен для здоровья и есть ли вред от его употребления

РБК
Модный аксессуар: для чего мужчины высшего общества носили широкие воротники Модный аксессуар: для чего мужчины высшего общества носили широкие воротники

Почему европейцы носили широкие воротники на ежедневной основе?

ТехИнсайдер
Борьба за равные права и против насилия: как живут современные женщины в Таиланде Борьба за равные права и против насилия: как живут современные женщины в Таиланде

Почему в Таиланде все громче звучат голоса фемактивисток

Forbes
5 захватывающих книг с зимним настроением 5 захватывающих книг с зимним настроением

Книги, которые чутко отражают уникальную зимнюю атмосферу

Maxim
Стоит задуматься! Как понять, что вы росли в неблагополучной семье: простое объяснение эксперта Стоит задуматься! Как понять, что вы росли в неблагополучной семье: простое объяснение эксперта

Взросление в неблагополучной семье может повлиять на будущие отношения с людьми

ТехИнсайдер
Хореограф Денис Тагинцев: Танец дарит радость и заряд эйфории Хореограф Денис Тагинцев: Танец дарит радость и заряд эйфории

Интервью с Денисом Тагинцевым: как успешно совмещать задачи продюсера и артиста

СНОБ
Красные линии Красного моря Красные линии Красного моря

Зачем хуситы обрушили мировую торговлю и как на это смотрит арабский мир

Монокль
Не добивайте жертву: 5 запретных фраз Не добивайте жертву: 5 запретных фраз

Никогда не произносите эти фразы людям, которые столкнулись с насилием

Psychologies
Кто и как придумал «Смешариков». Отрывок из книги Кто и как придумал «Смешариков». Отрывок из книги

Глава из книги «Смешарики» о том, как происходила работа над культовым проектом

СНОБ
Открыть в приложении