Владики вічності

Економіка всесвіту «Дюни» тримається на гігантських піщаних черв'яках — найвражаючих створіннях на планеті Арракіс. Ці істоти, яких місцеві жителі називають «Шаї-Хулуд» (від арабського словосполучення «вічна річ» або перського «владаря вічності»), продукують «пряність» — психоактивну речовину, необхідну для міжзоряних перельотів. Автор епопеї Френк Герберт не надто дбав про біологічну чи екологічну несуперечність свого всесвіту, але тим цікавіше розібратися, яких реальних істот зоолог може побачити в цих пустельних «китах» і як влаштована екосистема, в якій вони живуть.

З черв'яка та міноги

Як влаштовані і як живуть піщані черв'яки епопеї Герберта — на це питання ми відповідатимемо, спираючись на текст «Дюни», але навіть більшою мірою — на книгу «Енциклопедія Дюни». Перше видання цієї енциклопедії вийшло 1984 року під редакцією професора-філолога Вілліса Макнеллі, який залучив до роботи над нею багатьох фахівців у різних галузях знання. З неї ми знаємо, що великі черв'яки мають довге сегментоване тіло і ротову вирву, усіяну кристалічними зубами.

Розміри черв'яків дійсно великі — найбільші з них досягають кількох сотень метрів у довжину, найбільший самець із зазначених досягав 400 метрів, при цьому діаметр ротового отвору його був 80 метрів, а найдрібніша самка була розміром 100 метрів з діаметром ротового отвору 20 метрів. Перший сегмент тіла формує голову, один із наступних займається розмноженням, а інші не диференційовані.

В останній частині опису зоолог дізнається кільчастого хробака (тип Annelida, який включає багатощетинкових і малощетинкових черв'яків, п'явок і мізостомід).Як і земні кільчасті черв'яки, черв'яки Арракіса здатні до регенерації, причому навіть один сегмент, відокремлений від решти, може залишатися життєздатним.

«Доводиться бити їх струмом високої напруги – причому кожен сегмент їхнього тіла окремо, – пояснив Кінес. - Це єдиний спосіб. Їх можна приспати станнером, можна трохи оглушити вибухом, навіть порвати — але кожен сегмент тіла житиме окремо. Причому я не знаю, яка вибухова речовина — крім ядерної зброї — може знищити черв'яка цілком. Вони надзвичайно живучи».
- "Дюна", книга I, глава 13, переклад Павла В'язнікова.

Серед кільчастих дощових хробаків зустрічаються великі види, наприклад, гігантський австралійський хробак Megascolides australis може досягати трьох метрів у довжину, а гігантський африканський хробак Microchaetus rappi — 6,7 метра, але всі вони на два порядки менші за породження фантазії Герберта.

Однак ротовий апарат черв'яків (на думку більшості ілюстраторів «Дюни», трилопатевий) змушує згадати про зовсім інші істоти. Їхня головна зброя нагадує, з одного боку, ротовий апарат міноги, а з іншого — ротовий апарат п'явок. Міноги — примітивні безщелепні хребетні, п'явки — підклас кільчастих хробаків, серед тих та інших багато хто веде паразитичний спосіб життя, присмоктується до жертви та п'є її кров. У міног є передротова вирва, густо усаджена роговими зубами. У п'явок ротовий отвір розташований на дні передньої присоски, у одних, хоботних, ковтка висувається вперед, а у щелепних є три ріжучі хітинові щелепи.

Кити в пісках

Запозичивши у черв'яків тіло, ротовий апарат — у міног, великі черв'яки піщаних океанів Арракіса взяли спосіб харчування у зовсім інших істот — китів.Вони харчуються піщаним планктоном, відфільтровуючи його, як вусаті кити Землі.

Багато відомих нам організмів-фільтраторів досягають значних розмірів (вусаті кити, китові акули, скати-манта), правда живуть вони при цьому у воді. У земних пустелях можна зустріти тварин, які буквально «плавають» у піску, проте всі ці істоти відносно невеликі за розмірами.

Наприклад, відмінно «плавають» у піску покриті гладкою лускою аптечні сцинки Scincus scincus та піщані удавчики Eryx miliaris, аптечних сцинків навіть називають «піщаними рибами».

Прекрасні піщані плавці зустрічаються серед златокротів та сумчастих кротів. Златокроти (родина Chrysochloridae) — родичі тенреків та видрових землерийок, отримали свою назву за золотистий з металевим відливом колір вовни. Златокрот Eremitalpa granti під час пошуку їжі чергує плавання в піску з проходками по поверхні піску, під час яких він занурює в нього голову і прислухається до вібрацій. Золотокроти крім комах полюють і на сцинків (з аптечними вони розходяться по ареалах проживання) і отримали назву «піщані акули». Сумчасті кроти роду Notoryctes мають дивовижну конвергентну схожість за способом життя і зовнішнім виглядом з златокротами.

Організм-фільтраторам, строго кажучи, ні до чого зуби, хоча є і винятки. У китової акули Rhincodon typs близько трьох тисяч зубів, правда дрібних і непридатних для того, щоб щось кусати.

Як відбувалася фільтрація у великого хробака, ми не знаємо, проте відомо, що арракійський пісок – це переважно продукти травлення піщаних хробаків.Ймовірно, спосіб живлення великих черв'яків був ближчим до способу живлення дощових черв'яків, які просто заковтують фрагменти ґрунту (і будь-яку іншу органіку) і викидають назад перероблену масу у формі копролітів. Але й серед водних хребетних є приклад фільтрації субстрату: так, сірі кити Eschrichtius robustus єдині серед китів вміють фільтрувати мул.

З іншого боку, в «Енциклопедії Дюни» ми виявляємо відомості, що розходяться з оригінальним текстом «Дюни», що великі черв'яки — автотрофи. Нагадаємо, автотрофи — це організми, що синтезують органічні речовини з неорганічних. Крім харчування піщаним планктоном, великі черв'яки використовують і деякі неорганічні сполуки, сам пісок, можливо, теж використовується в метаболізмі. При цьому, коли великі черв'яки переміщаються крізь товщу піску, їх покриви труться про нього, і від дотику виробляється електрика і тепло, що також бере участь у метаболізмі великих черв'яків. та рухомих автотрофів.

Скільки нервів

За даними «Енциклопедії Дюни», в кожному сегменті черв'яка є своя примітивна нервова система, але скільки часу може зайняти подорож нервового імпульсу від першого, головного сегмента великого черв'яка до його кінцевих сегментів? досягають 1,5 міліметра в діаметрі у гігантського кальмара Architeuthis dux. У середньому для аксона товщиною 0,5 міліметра швидкість проведення імпульсу досягає 25 метрів на секунду, а значить, від голови до хвоста великого черв'яка сигнал йде кілька секунд.

Відомо, що великі хробаки сприймають вібрації грунту, і це вміння поширене у земних організмів. Слони, піщанки та кенгурові щури перемовляються на далекі відстані, слухаючи тупіт ніг, павуки «чують», коли хтось потрапив у павутину по вібраціях її ниток, а дощові черв'яки здатні відчувати коливання ґрунту, чим користуються рибалки, виманюючи їх на поверхню.

Однак щодо дощових хробаків точно не відомо, чи побоюються вони кротів, які на них полюють, чи беруть вібрації за звуки дощу. Як випливає з роману Герберта, фремени приваблювали великих хробаків спеціальним апаратом, манком-калатушкою, що видає низькочастотні вібрації. На Землі дощових хробаків із землі виманюють не тільки рибалки, деякі птахи та черепахи добувають собі їжу, постукуючи по ґрунті і збираючи виповзлих хробаків.

Піщана кар'єра

Життєвий цикл великих черв'яків в деталях описаний в «Енциклопедії Дюни». Піщані черв'яки роздільностатеві, після спарювання самка відкладає яйця в гніздо, після чого вмирає, а самець частково її з'їдає (потім те, що залишилося від матері, з'їдають личинки черв'яків, що вилупилися). Яйця формують губчасту масу, в якій визрівають личинки - піщана форель. Саме діяльність піщаної форелі призвела до аридизації Арракіса: личинки розшукують воду, збирають та захоронюють у гнізді. Справа в тому, що для дорослої форми великих черв'яків вода токсична, а осушення готує територію до подальшого життя дорослої особини.

При контакті з виділеннями піщаних форелей вода утворює масу прянощі.Паралельно накопичується газ і відбувається вибух, від якого гине частина личинок, а маса прянощі виноситься на поверхню, де під впливом сонячного світла відбувається подальша реакція з газами атмосфери планети, в результаті чого прянощі перетворюється на готову пряність.

Щодо піщаної форелі, то на певному етапі розвитку окремі особини збираються разом і злипаються. Відбувається метаморфоз, окремі особини стають сегментами у тілі великого хробака, поки що невеликого за розміром. Поступово дрібні піщані черв'яки ростуть і досягають розмірів дорослої особини, серед яких є жіночі та чоловічі.

Таким чином, коротко життєвий цикл великих черв'яків виглядає наступним чином: яйця - піщана форель - дрібні піщані черви - великі піщані черви - яйця.

Серед земних багатоклітинних тварин є колоніальні організми, наприклад, сифонофори. Siphonophorae (серед них сумнозвісний отруйний португальський кораблик), які складаються з окремих зооїдів, об'єднаних загальною травною системою. У зооїдів різні функції, але всі вони є продуктом брунькування від протозоїду. Варто зазначити, що такі колонії можуть досягати вельми вражаючих розмірів.

Однак у великих черв'яків піщана форель веде досить активне життя до формування тіла піщаного черв'яка, на відміну від них зооїди сифонофор, відбрунькавшись, вже входять до складу колонії.

А ось у диктіостелієвих міксоміцет є стадія життєвого циклу, на якій окремі особи живуть окремо, але потім сповзаються і формують наступну стадію.

Міксоміцети (клас Myxomycetes) - Дивовижні організми, що раніше відносяться до грибів, нині числяться у складі типу Amoebozoa, а також входять до збірної поліфілетичної групи слизовиків.Більшу частину свого життя диктіостелієві міксоміцети - це поодинокі міксоамеби, що повзають і харчуються. У разі настання несприятливих умов міксоамеби сповзаються та формують псевдоплазмодій (у ньому збережено відокремленість окремих міксоамеб, цим він відрізняється від справжнього плазмодія). Псевдоплазмодій здатний пересуватися і у відповідному місці формує ніжку та орган розмноження – спорангій.

Місце під сонцем

Великі черв'яки - ключові фігури пустельної екосистеми планети Арракіс. За Гербертом, це інвазивний вигляд, який колись завезли на планету: до появи великих хробаків на планеті були моря, і саме в результаті діяльності хробаків (точніше піщаної форелі) вода зникла і екосистема стала абсолютно іншою.

В історії нашої планети також є приклади, коли вселення чужоземного вигляду призводило до перебудови місцевої екосистеми. За земними прикладами ми знову звернемося до хробаків, і знову до дощових.

За часів останнього заледеніння в деяких регіонах Північної Америки вимерли свої дощові черв'яки та сформувалася особлива екосистема. Однак після приходу до Америки європейців сюди проникли і європейські (а згодом і азіатські) дощові черв'яки. Їх використовували для переробки компосту як наживку для риби — і вони розселилися по континенту. Без черв'яків за участю лише грибків і мікроорганізмів листовий опад розкладався значно повільніше, тепер же він переробляється швидко, грунт оголюється і піддається ерозійним процесам, як наслідок зникають звичні види флори і фауни — наприклад, помітно стало менше канадського цукрового клена, чиє насіння виїдає черв'яки.

У книгах Герберта згадується, що піщаний планктон, яким живляться великі черв'яки, є ще однією стадією життя цього виду, між яйцем і піщаною фореллю («Енциклопедія Дюни» про планктон згадує побіжно). У такому разі вся екосистема Арракіса складається з різних життєвих форм єдиного виду, які займають одразу кілька поверхів харчової піраміди. Личинки черв'яків, піщані форелі, створюють прянощі – їжу для піщаного планктону, а планктоном у свою чергу харчуються дорослі піщані черв'яки.

Однак будь-якій екосистемі необхідне зовнішнє джерело енергії – наприклад, сонячне світло чи хімічні реакції. Автотрофні організми, такі як рослини або бактерії, використовують цю енергію для виробництва органічних речовин, якими харчуються гетеротрофи. Які організми виконують роль продуцентів в екосистемі Арракіса, неясно. Судячи з описів з книг, енергія просто нескінченно циркулює по замкнутому харчовому ланцюзі, що, зрозуміло, нереалістично, адже при переході з одного трофічного рівня на іншу частину енергії втрачається. Тут доречно згадати образ уробороса – міфічного змія, що кусає себе за хвіст. Схоже, що, описуючи екосистему Арракіса, Герберт забув забезпечити її джерелом енергії.

Шнобелівську премію (Ig Nobel Prize) вручають за дослідження, які «спочатку змушують розсміятися, а потім задуматися». Минулої ночі відбулася XXXIII перша щорічна церемонія вручення цієї почесної нагороди. Як і тричі раніше, захід пройшов в онлайн-форматі. Переможці отримали купюри номіналом десять трильйонів зімбабвійських доларів, а також PDF-файл, який можна надрукувати, щоб зібрати маленьку паперову коробку. Розповідаємо про десять шнобеліатів цього року.https://youtu.be/P9UQi0ORXv4 Хімія та геологія: навіщо вчені лижуть каміння Ян Заласевич (Jan Zalasiewicz), геолог і палеонтолог із Саутгемптонського університету, опублікував у журналі Palaeontology Newsletter есе з міркуваннями про те, навіщо його колеги. За словами вченого, ще у XVIII столітті італійський гірничий інженер і дослідник природи Джованні Ардуїно визначав гірські породи на смак. На той час складні інструменти та методики для аналізу геологічних відкладень ще не з'явилися, тому навіть такий примітивний підхід приносив фахівцям користь. А сучасні дослідники змочують скам'янілості та мінерали язиком, бо на вологій поверхні простіше розглянути їхню текстуру. Премію вручив нобелівський лауреат з фізіології та медицини за 1993 Річард Робертс (Richard Roberts). Він зазначив, що хіміки, на відміну від геологів, не люблять облизувати каміння. А переможець, отримуючи нагороду, не зміг утриматися від того, щоб лизнути скам'янілого трилобіту. До речі, Ян Заласевич — не лише вчений, а й автор кількох науково-популярних книг. Російською мовою вийшла його робота «Земля після нас». Література: що відчувають люди, коли повторюють слово багато разів Премія в галузі літератури дісталася команді фахівців під керівництвом Кріса Мулена (Chris Moulin) з Університету Гренобль-Альпи та Акіри О'Коннора (Akira O'Connor) із Сент-Ендрюського університету. Дослідники вивчали [note=3149|жамевю] — стан, у якому звичні речі чи поняття раптом починають здаватися зовсім невідомими чи незвичайними.З ним стикався кожен із нас, коли вимовляв одне й те саме слово так багато разів поспіль, що воно починало здаватися незнайомим. Вчені просили піддослідних добровольців багато разів повторювати одні й самі слова — наприклад двері, гроші чи пити — і описувати свої відчуття. У результаті дві третини з них зазнали жамневі. Виявилося, що в середньому слово починає здаватися незнайомим або після тридцятого повторення, або за одну хвилину. У цьому авторам зірвалася виявити кореляції між почуттям жамевю і віком учасників чи досвідом психічної дисоціації. Нагороду переможцям вручив Елвін Рот (Alvin Roth), лауреат Нобелівської премії з економіки 2012 року, який зізнався, що ніколи раніше не чув терміну жамевю. Отримавши премію, Мулен та O'Коннор хором багаторазово вимовили слово the. Інженерна механіка: павук-некробот Співробітники Університету Райса Деніел Престон (Daniel Preston) та Ті Фей Яп (Te Faye Yap) разом із колегами удостоїлися Шнобелівської премії з інженерної механіки. Дослідники провели експеримент: вони взяли мертвого павука-вовка і перетворили його на пневматичне захоплення. Для цього дослідники ввели голку в черевце безхребетного та приєднали до неї шприц. Підвищуючи та знижуючи тиск усередині тіла тварини, вони змушували його кінцівки стискатися та розтискатися. Це дозволило підняти предмети, які в 1,3 рази важчі і в 2,6 рази об'ємніші за самого павука. Опис незвичайного пристрою, який автори назвали некроботом, було опубліковано в журналі Advanced Science. Новину про нього можна прочитати і на нашому сайті. Дослідники отримали премію від Баррі Шарплесса (Barry Sharpless), Нобелівського лауреата з хімії за 2001 та 2022 роки.Вручаючи нагороду, він зізнався, що боїться павуків. Охорона здоров'я: діагностичний унітаз Премія в галузі охорони здоров'я дісталася команді дослідників під керівництвом Пак Синміна (Seung-min Park) зі Стенфордського університету. Вони розробили розумний унітаз, який оснащений великою кількістю датчиків, завдяки чому здатний виявляти проблеми зі здоров'ям за кольором, швидкістю потоку та обсягом сечі та консистенції калу. Крім того, пристрій вміє проводити біохімічний аналіз десяти біомаркерів. Користувачів унітаз дізнається по відбитку пальця на кнопці змиву або скануючи задній прохід. За словами творців, цей пристрій був би особливо корисним для людей, схильних до деяких видів раку та синдрому подразненого кишечника. Пак отримав приз від Ардема Патапутяна (Ardem Patapoutian), володаря Нобелівської премії з фізіології за 2021 рік (той одягнув на церемонію футболку із зображенням унітазу). Свіжоспечений шнобеліат висловив сподівання, що завдяки пристроям, подібним до розумного унітазу, здоров'я людей можна буде відстежувати щоразу, коли вони йдуть до туалету. Він присвятив премію своєму наставнику Санджіву Гамбіру, ​​який помер 2020 року. Комунікації: дерепан модаз іровогзар Команда Адольфо Гарсіа (Adolfo García) з Університету Сан-Андрес у Буенос-Айресі удостоїлася премії в галузі комунікацій за роботу з вивчення фахівців із розмови задом наперед. Експерименти показали, що цим людям простіше порівняно із середньою людиною вимовляти у зворотному порядку окремі слова та цілі речення довжиною до дванадцяти слів. Крім того, у них виявилося краще розвинена сіра речовина головного мозку та області, що відповідають за фонологічні та зорові операції.При цьому, зважаючи на все, нейрофізіологічна основа незвичайної здатності у кожного випробуваного різна. Адольфо Гарсіа та його колега Марія Хосе Торрес-Пріоріс (María José Torres-Prioris) з Університету Малаги отримали приз від Естер Дюфло (Esther Duflo), Нобелівської лауреатки 2019 року з економіки. Дюфло зауважила, що в її рідній Франції є багата традиція вимовляти навпаки: наприклад, у минулому так чинили бунтівники, а зараз — молодь. Гарсіа відповів, що в Аргентині, звідки він родом, спотворені подібним чином слова використовуються у тюремному жаргоні, а Торрес-Пріорес згадала місто на Канарських островах, жителі якого говорять задом наперед. Медицина: підрахунок волосків у ніздрях трупів Крістіна Фам (Christine Pham) із Каліфорнійського університету разом із колегами вирішили з'ясувати, скільки волосків росте в кожній ніздрі у людини. Це зовсім не пусте питання: справа в тому, що деякі люди, які страждають від вогнищевої алопеції, втрачають волоски в носі, що підвищує їх вразливість до інфекцій і часток, що викликають алергію. Не знайшовши відповіді в книгах з анатомії, Фам з колегами вирішили вивчити питання самостійно і підрахували кількість та довжину волосків у ніздрях двадцяти трупів із медичної школи у Південній Каліфорнії. Виявилося, що в лівій ніздрі в середньому 120 волосків, а в правій — 112 (а їхня довжина становить від 0,81 до 1,035 сантиметра). За цю самовіддану роботу дослідники отримали Шнобелівську премію в галузі медицини. Нагороду вручив Ерік Маскін (Eric Maskin), лауреат Нобелівської премії з економіки за 2007 рік. Він запитав у Фам, чому в лівій ніздрі волосків більше, ніж у правій.Та відповіла, що насправді відмінність у кількості волосків між ніздрями однієї людини статистично недостовірна, так що можна вважати, що їх приблизно порівну праворуч і ліворуч. ) з Токійського університету отримали премію в галузі харчування за дослідження, присвячене тому, як міняти смак напоїв та страв за допомогою електричних трубочок для пиття та паличок для їжі. наприклад, щоб змусити їжу здаватися більш солоною і за рахунок цього скоротити споживання солі. Накамури була опублікована ще в 2011 році. За цей час електрифіковані столові прилади так і не увійшли в наше життя — зате з'явилося безліч їх прототипів різного ступеня химерності. що роблять їжу солоною чи кислою. Сам же Міясіта кілька років тому представив. дисплей, що дозволяє не тільки бачити об'єкти, що виводяться на нього, але і відчувати їх смак. Крім того, вони обговорили відчуття, яке виникає, коли Поліжеш батарейку. Освіта: наука нудьги Школярі та студенти часто сумують на уроках та лекціях, що негативно позначається на їх мотивації та успішності.Крістіан Чан (Christian Chan) із Гонконзького університету разом із співавторами вирішили з'ясувати, які фактори посилюють нудьгу під час навчання. Опитавши 437 школярів та 17 їхніх вчителів, дослідники дійшли висновку, що коли вчитель нудьгує під час занять, нудьга учнів посилюється – і їхня мотивація падає. В іншій роботі Чан із співавторами продемонстрували, що простого очікування, що лекція буде нудною, достатньо, щоб посилити нудьгу, що викликається їй. Ці дослідження були удостоєні премії у галузі освіти. Премію вручав нобелівський лауреат з хімії 2008 Мартін Чалфі (Martin Chalfie). Він запропонував робити вступні заняття університетських курсів якомога нуднішими, щоб одразу відсівати невмотивованих студентів. Однак Вейнард ван Тілбург (Wijnand Van Tilburg), один із новоспечених шнобеліатів, заперечив, що в науці необхідні різні люди — і ті, що не схильні до нудьги, і ті, що легко їй піддаються. Психологія: скільки перехожих приєднаються до роззяв Премії в галузі психології були удостоєні Стенлі Мілгрем (Stanley Milgram), Леонард Бікман (Leonard Bickman) і Лоуренс Берковіц (Lawrence Berkowitz). Вони отримали нагороду за роботу, опубліковану далекого 1969 року. У ній дослідники експериментально перевірили, скільки перехожих, помітивши одного або кількох людей, що задерли нагору голову, зупиняться і стануть разом з ними дивитися, наприклад, на будівлю. Виявилося, що чим більше людей у ​​початковій групі, тим більша довкола них збереться натовп. Леонард Бікман отримав премію від нобелівської лауреатки 2018 року з хімії Френсіс Арнольд (Frances Arnold).Вона сказала, що хотіла б повторити цей експеримент зі своїми студентами, багато з яких надто рідко бувають на сонці. Фізика: анчоуси, що нерестилися, перемішали океан Шнобелівська премія з фізики дісталася групі вчених під керівництвом Бійєто Фернандеса Кастро (Bieito Fernández Castro) з Саутгемптонського університету. Влітку 2018 року дослідники оцінювали турбулентність океану біля північного узбережжя Іспанії. Вони виявили, що в нічний час турбулентність посилюється в 10–100 разів, причому цей ефект не можна було пояснити припливами або вітром. Витративши два тижні на розв'язання загадки, вчені дійшли висновку, що турбулентність породжують численні зграї анчоусів, які піднімаються на поверхню океану для нересту. Результати дослідження показують, що живі істоти можуть сприяти перемішування шарів води в океані. Премію вручив лауреат Нобелівської премії з фізики за 2001 Вольфганг Кеттерле (Wolfgang Ketterle). Він висловив сподівання, що завдяки цій нагороді у Кастро та його колег не буде проблем із отриманням фінансування на нові дослідження.

© 2024 N + 1 Інтернет-видання / Свідоцтво про реєстрацію ЗМІ Ел № ФС77-67614

Використання всіх текстових матеріалів без змін у некомерційних цілях дозволяється з посиланням на N+1.

Усі аудіовізуальні твори є власністю своїх авторів та правовласників та використовуються тільки в освітніх та інформаційних цілях.

Якщо ви є власником того чи іншого твору і не погоджуєтесь з його розміщенням на нашому сайті, будь ласка, напишіть на [email protected]

Сайт може містити контент, не призначений для осіб віком до 18 років.