научная статья по теме ЗАМЕТКИ О СКОРПИОНАХ И СКОРПИОЛОГАХ Физика
Текст научной статьи на тему «ЗАМЕТКИ О СКОРПИОНАХ И СКОРПИОЛОГАХ»
Заметки о скорпионах и скорпиологах
Вот уж кто не изменился в ходе эволюции! Консервативней "зверя" нет, — скажут умные студенты-зоологи — Что за скука их изучать? То же самое многосегментное тело, что и 400 млн (!) лет назад, те же клешни, та же парная ядовитая железа в пузырьке на конце хво-ста-метасомы. Девонские, да и силурские формы неотличимы от современных. По разнообразию органов и структур не сравнить с насекомыми, не говоря уже о динозаврах, птицах, китах, ленивцах, муравьедах».
Ну да, так и в учебнике написано. Но это-то и интересно. Ведь если какая-то группа выжила с тех времен, значит, она несет в себе, как в капсуле времени, все гены и белки прошлых лет. Изучая их, мы никогда не будем в проигрыше. Находим нечто анцестральное, общее с другими — стало быть, оно древнейшего происхождения. Находим же нечто производное, уникальное для скорпионов, — значит, появилось оно только в этой ветви, может быть, и в древнейшие времена, и дожило до наших дней.
Выжить в течение сотен миллионов лет, обладая мощней-щим ядом, было нехитро. Медузы, к примеру, вообще даже настоящих органов не приобрели — зачем, коли есть оружие? (Так и в истории бывает со многими деятелями и даже государ© Фет В.Я., 2013
Полно, дети! Не полюбит человека скорпион, Меж существ как раз разрубит цепь невидимую он. Из случайности созданий он противнее всего, Нет разумных оправданий прозябанию его. Пусть с богами в поединке сгинут римлянин и грек, Вечно зрит в своем ботинке скорпиона человек. Нет, у нас нет общей цели — у него и у меня; Скорпион в янтарном теле — мне не ровня, не родня.
Виктор Яковлевич Фет, кандидат биологических наук, ученик РЛ.Берг, преподает биологию в университете Маршалла (Западная Виргиния, США). Область научных интересов — систематика и эволюция скорпионов, биогеография, история науки. Автор многочисленных научных публикаций, в том числе монографии «Catalog of the Scorpions of the World» (2000). Поэт, автор четырех сборников стихов.
ствами.) Яд скорпиона имеет вполне «разумный дизайн»: олигопеп-тиды, прочно скрепленные дисульфидными мостиками; связываясь с трансмембранными белками-каналами, препятствуют реполяри-зации клетки, останавливая и мускул, и нерв.
Впрочем, я не занимаюсь ядами, ведь у скорпионов столько интересного. Так, у них (и только у них!) кутикула светится под воздействием ультрафиолета! Несколько молекул-флюорохромов этого наружного слоя хитиново-белкового панциря скорпионов превращают длинноволновые (около 380 нм) ультрафиолетовые лучи в видимый голубовато-зеленый свет. Зачем нужна флюоресценция? Есть ли на нее отбор? Да и наблюдается ли она в естественных условиях?
Мой коллега Д.Гаффин в Оклахоме — один из немногих в мире, кто изучает сегодня физиологию органов чувств скорпионов. Он считает, что их фоторецепторы, особо чувствительные именно в голубоватом спектре, позволяют скорпионам видеть, причем всем телом. Глаза как обычный орган зрения у них плохо работают — они сильно редуцированы по сравнению с предковыми сложными глазами палеозойских морских скорпионов. Но ведь эти существа
Реликтовый скорпион Protoiurus asiaticus (Таврские горы, Турция).
сугубо ночные, откуда же берется ультрафиолет? Похоже, что в ночной атмосфере достаточно рассеянного солнечного света, чтобы древние членистоногие предстали друг другу в виде слабо светящихся призраков, как созвездия, упавшие на темный песок.
Да мало ли что неизвестно нам о них? Мы с моим аспирантом М.Брюером, положив в очередного! раз клешню скорпиона под сканирующий электронный микроскоп, обнаружили на самом ее кончике скопление нескольких сенсоров, не похожих ни на какие другие и образующих нечто вроде созвездия Кассиопеи. Подробное исследование показало, что скопление это (мы по праву первооткрывателей и назвали его созвездием, constellation) есть у всех скорпионов в мире. Гаффин думает, что это терморецепторы, температурные датчики. У скорпионов, в отличие от насекомых, нет антенн, а ноги заняты землею, поэтому все сенсоры сосредоточены на клешнях, а также на хвосте. Им же скорпионы и колют жертву, <• через голову», — стратегически хвост часто зависает впереди головы, и его очень удобно использовать вместо антенн. Это называется антеннализацией конечностей.
По внешнему консервативному облику (клешни, хвост) все скорпионы — на одно лицо. Зоолог,
Темный и светлый фенотипы «гиганта-волосатика» Hadru-rus anzaborrego (Калифорния, США).
На этой странице фото М.Солеглада
собирающий малоизученных вислокрылок или ногохвосток, увидев очередного скорпиона, думает, что его наверняка описал еще Линней. Однако мы с коллегой из Афинского университета А.Пар-макелисом до сих пор продолжаем находить
Пещерный скорпион А1асгап 1аг1аги$ (Мексика), родственник израильского рода Акгау.
Хелицеры (челюсти) реликтового скорпиона Calchas biruíai (Немрут-Даг, юго-восточная Турция).
в Греции никем не описанные эндемичные виды скорпионов. Практически везде — от населенного богами Олимпа до богатого мрамором Пароса, от ариадниного Крита до даррелловского Корфу,
Основание механорецепторной щетинки-трихоботрии на клешне Neocalchas gruben (Анталья, Турция). Скорпионы используюттрихоботрии для охоты, регистрируя малейшие движения воздуха.
«Созвездие» сенсилл на кончиках «пальцев» клешни Neo-calchas gruberí (Анталья, Турция).
На этой странице фото автора
в горах Эпира и Фессалии и на многих островах Эгейского моря — ждали нас неожиданные находки. В музеях греческие скорпионы редки, но несколько типовых экземпляров очутились в России. Я проследил не только происхождение скорпионов, но и интересную судьбу их собирателей. Студент-этнограф А.Н.Харузин (1864—1932) привез в 1886 г. два новых вида в Зоомузей Московского университета со святой горы Афон в греческой Македонии. Один из них назвали в честь директора музея Г.А.Кожевникова, родоначальника природоохранного движения в России. Впоследствии Харузин стал известным этнографом и антропологом; в 1904—1909 гг. он был губернатором Бессарабии, после 1911 г. — товарищем министра внутренних дел; в 1927 г. и снова в 1931-м был арестован, а через год умер в тюрьме.
Еще один новый вид нашел на Крите судовой врач крейсера «Герцог Эдинбургский» Н.П.Боголюбов в 1898 г. Его зоологические экскурсии пришлись на один из самых драматических периодов в истории древнего острова. Российская эскадра под командой адмирала Н.И.Скрыдлова участвовала тогда в редкой операции шести держав (Великобритании, Франции, Германии, Италии, Австро-Венгрии, России) по поддержанию мира на ост-
рове, находившемся с XVII в. под властью турок. В декабре 1898 г. было учреждено автономное Критское государство, а через 10 лет Крит присоединился к независимой Греции.
Степень исторической дивергенции греческих видов оказывается чрезвычайно глубокой. На первый взгляд они ничем не отличаются друг от друга. Я встречался с понятным скептицизмом коллег, которые привыкли к определительным таблицам с четкими тезами-антитезами. Различая виды по внешнему облику, мы традиционно принимаем их морфологические отличия как аксиому. Однако теперь известно, что именно среди скорпионов обычны так называмые скрытые, критические виды, или виды-двойники, морфологически слабо различимые, но репродуктивно изолированные.
Несмотря на древность скорпионов, ископаемых находок не так много, а из мезозоя известно всего 20—30 экземпляров. Однако кайнозойские янтари (олигоценовые балтийские и более молодые доминиканские) содержат уже вполне современные виды, родственники которых сохранились в тропических широтах Африки, Азии и Америки. В более древних янтарях скорпионы встречаются редко, среди них бирманские и ливанские — меловые, возрастом около 100 млн лет, еще динозавровых времен.
Один такой древний хвостик из Бирмы хранился с 20-х годов прошлого века в Британском музее. Я увидел его в 2000 г. и сперва не придал значения — хвост у скорпионов совсем не информативная часть, и описать вид по нему трудно. Однако мой коллега из Смитсоновского института в Вашингтоне, специалист по янтарям Х.Сантья-го-Блэй, заинтересовался экспонатом, и мы выписали его по почте. Есть такой нехитрый секрет: капля минерального масла на поверхности драгоценности позволяет заглянуть в полупрозрачную среду на пару миллиметров глубже. И действительно, под хвостиком обнаружилось несколько разрозненных конечностей. Видимо, смола древнего дерева попала на уже кем-то сильно растерзанного скорпиона. При ближайшем рассмотрении мы увидели и клешню с вытянутыми «пальцами». А клешня — это самая информативная часть скорпионового тела! Именно на ней находятся чувствительные волоски, трихоботрии, расположение которых в форме созвездий служит для таксономии скорпионов своеобразной эмблемой. Поскольку волосков этих разумное количество, штук 30 на клешню, скорпиологи считают их уже много лет и делают свои выводы. Первым начал эту практику французский скорпиолог М.Вашон, работавший в послевоенные годы в алжирском Пастеровском институте.
После испытания французами атомной бомбы в Сахаре были опубликованы учеты выживших там скорпионов. Потом много лет изучали их устойчивость к радиации, но так до конца и не по-
Кончик метасомы «хвоста» ископаемого скорпиона Ра1ео-Ьигте$еЬиМи$дптаШИ (Бирма, янтарь мелового периода). Из коллекции Британского музея (Лондон).
На этой странице фото Х.Сантьяго-Блэя
няли ее причины — наследие ли это древности с ее жесткими излучениями или следствие особой физиологии. Известно, что скорпионы большую часть жизни погружены в некий сон; метаболизм их чрезвычайно медленный, потому и живут они долго — не как прочие членистоногие. Половая зрелость у скорпионов наступает на втором-тре-тьем году жизни, детенышей самки вынашивают внутри до года, а потом носят их на спине, пока не подрастут!
Один из наиболее уникальных скорпионов мира — Акгар гасЬапат' из гигантской подземной
Ископаемый Uintascorpio 11а1апс1га50гит (Колорадо, США, средний эоцен). Из коллекции Денверского музея.
Сухие шкурки, клешни и сегменты хвоста пещерного скорпиона Акгау 1$гас11апап1 (Израиль). Из коллекции Евр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.