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

Самый энергичный свет Самый энергичный свет

История открытия и некоторые факты о гамма-лучах

Наука и жизнь
Про рыбов и котиков: можно ли кормить кошек рыбой? Про рыбов и котиков: можно ли кормить кошек рыбой?

Откуда у котиков пристрастие к рыбе, если их предки никогда её не ели?

ТехИнсайдер
Защита и опора Защита и опора

Инженерный гений природы развернулся во всю свою мощь

Наука и жизнь
6 самых востребованных китайских художников у коллекционеров современного искусства 6 самых востребованных китайских художников у коллекционеров современного искусства

Передовые современные художники из Поднебесной

Правила жизни
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
Арт-субъект: где на Урале рождается современное искусство Арт-субъект: где на Урале рождается современное искусство

С чего началось культурное противостояние Перми и Екатеринбурга?

СНОБ
Сердечные орешки! Сердечные орешки!

Как растут орешки кешью?

Наука и жизнь
Почему нельзя полностью исключать сахар из рациона Почему нельзя полностью исключать сахар из рациона

Натуральным подсластителям иногда придают «ореол здоровья». Но так ли это?

ТехИнсайдер
Селенография Селенография

Что люди знали о Луне до первого полета к спутнику Земли?

Вокруг света
Металлический привкус во рту: что вызывает это странное ощущение Металлический привкус во рту: что вызывает это странное ощущение

Чувствуете на языке вкус металла? Вот почему он может возникать

ТехИнсайдер
Великие китайские застенки Великие китайские застенки

Битва двух крупных идеологий – это всегда неаппетитно, хотя иногда и грандиозно

Maxim
Реки текли на Марсе сотни миллионов лет, но и тогда климат был как в пустыне Атакама Реки текли на Марсе сотни миллионов лет, но и тогда климат был как в пустыне Атакама

Поток рек на Марсе был непостоянный: они то пересыхали, то текли снова

ТехИнсайдер
От мала до велика От мала до велика

Рассматриваем рекордсменов из царства животных

Наука и жизнь
Приключения Робота в мире животных Приключения Робота в мире животных

«Мечты Робота»: веселая и печальная история о борьбе с одиночеством

Weekend
Свинец и кальций указали на возраст и историю использования папируса Свинец и кальций указали на возраст и историю использования папируса

Ученые смогли по составу чернил различить папирусы разного возраста

N+1
Французская дипломатия и итальянская еда: как разные страны используют «мягкую силу» Французская дипломатия и итальянская еда: как разные страны используют «мягкую силу»

Страны, которые лучше всего использовали свои «мягкие» преимущества

Forbes
Почему люди, которые работают в сверхурочное время, оказываются менее продуктивными Почему люди, которые работают в сверхурочное время, оказываются менее продуктивными

Люди, которые стремятся работать сверхурочно, как правило, менее продуктивны

Forbes
Планетологи впервые нашли пещеры на комете Планетологи впервые нашли пещеры на комете

Планетологи впервые однозначно обнаружили пещеры на ядре кометы

N+1
10 грампластинок, которые были в каждом советском доме 10 грампластинок, которые были в каждом советском доме

Музыка, которая звучала в каждом доме СССР

Maxim
Перед премьерой Перед премьерой

Итальянская Cranchi Yachts — одна из старейших яхтенных верфей в мире

Y Magazine
Почему намерзает задняя стенка холодильника: решаем проблему самостоятельно Почему намерзает задняя стенка холодильника: решаем проблему самостоятельно

Из-за чего намерзает лед на задней стенке холодильника и что делать

ТехИнсайдер
Россиянки рассказали, в каких случаях красота помогает им (порой неожиданно) Россиянки рассказали, в каких случаях красота помогает им (порой неожиданно)

Может ли привлекательная внешность навредить своим обладательницам?

Psychologies
Геоархеологи отследили миграцию исчезнувшего нильского рукава на восток от плато Гиза Геоархеологи отследили миграцию исчезнувшего нильского рукава на восток от плато Гиза

Как изменялcя гидрологический режим в районе «озера Хуфу»

N+1
Открытый и опасный: в чем риски создания приложений на open source в России Открытый и опасный: в чем риски создания приложений на open source в России

Почему ПО на базе open source несет большие риски для владельцев и пользователей

Forbes
Нужно ли вашей машине малозольное масло: простой ответ на сложный вопрос Нужно ли вашей машине малозольное масло: простой ответ на сложный вопрос

Зачем придумали малозольные масла, в чем их минусы и плюсы?

ТехИнсайдер
«Лучшей возможности, чем сейчас, не будет» «Лучшей возможности, чем сейчас, не будет»

Павел Беликов о перспективах, открывшихся перед российским станкостроением

Монокль
«Борьба за обед: Еще 50 баек из грота» «Борьба за обед: Еще 50 баек из грота»

Чем питались неандертальцы Фигуэйра Брава

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
Искусственное мясо вырастили в среде без факторов роста Искусственное мясо вырастили в среде без факторов роста

Стволовые клетки мышц быка можно выращивать в среде без факторов роста

N+1
Научный ответ на вопрос: почему нам нравится запах метро, краски и бензина Научный ответ на вопрос: почему нам нравится запах метро, краски и бензина

Что заставляет сделать глубокий вдох, запах бензина, краски или лака для ногтей?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении