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

Космические университеты Юрия Гагарина Космические университеты Юрия Гагарина

Каким был вклад Юрия Гагарина в космонавтику

Наука и жизнь
Можно ли заниматься спортом, если ты простужена: «правило шеи», которое следует знать Можно ли заниматься спортом, если ты простужена: «правило шеи», которое следует знать

Принцип, позволяющий определить, допустимы ли занятия спортом при простуде

VOICE
Ветроэнергетика: освоение новых территорий Ветроэнергетика: освоение новых территорий

Что произошло с ветроэнергетикой за последнее десятилетие?

Наука и жизнь
Антиутопия про квартирный вопрос: как фильм «Кухня» показывает Лондон будущего Антиутопия про квартирный вопрос: как фильм «Кухня» показывает Лондон будущего

«Кухня» — фантастическая антиутопия о Лондоне будущего

Forbes
Резерфорд и рождение экспериментальной ядерной физики Резерфорд и рождение экспериментальной ядерной физики

Первое искусственное превращение химических элементов

Наука и жизнь
Как сотрудников британской почты обвинили в хищении средств из-за ошибки в системе Как сотрудников британской почты обвинили в хищении средств из-за ошибки в системе

В основе сюжета скандал и последовавшее за ним судебное разбирательство

Forbes
Сердечные орешки! Сердечные орешки!

Как растут орешки кешью?

Наука и жизнь
Не только из-за похмелья! Узнайте, почему по утрам сухо во рту и как избавиться от этого Не только из-за похмелья! Узнайте, почему по утрам сухо во рту и как избавиться от этого

Почему возникает сухость во рту и что с этим можно сделать?

ТехИнсайдер
«Ковёр» на Ковентри «Ковёр» на Ковентри

«Любое нападение с воздуха на гражданских противоречит законам ведения войны»

Дилетант
«Утро пчеловода» «Утро пчеловода»

8 непростительных ошибок, из-за которых ты встаешь с утра с отеками

Лиза
Дышащие под водой Дышащие под водой

Могут ли, с точки зрения науки, человекоподобные существа жить под водой?

Вокруг света
Модернизатор империи Модернизатор империи

Сергей Витте был центральной политической фигурой предреволюционной эпохи

Дилетант
Парадоксы «кроличьей норы» Парадоксы «кроличьей норы»

Что случится, если упасть в туннель, проходящий Землю насквозь через её центр?

Наука и жизнь
«Лучшей возможности, чем сейчас, не будет» «Лучшей возможности, чем сейчас, не будет»

Павел Беликов о перспективах, открывшихся перед российским станкостроением

Монокль
Лаборатория ярких ощущений Лаборатория ярких ощущений

У человека есть пять основных чувств, и их утрата – нелегкое испытание

Зеркало Мира
Чай матча: какой на вкус модный напиток и как его правильно заваривать Чай матча: какой на вкус модный напиток и как его правильно заваривать

Даже сейчас некоторые люди задаются вопросом: «Что же такое матча?»

ТехИнсайдер
Городские огороды обвинили в повышенных выбросах углекислого газа Городские огороды обвинили в повышенных выбросах углекислого газа

Огороды в городе стали причиной повышенного выброса углекислого газа

N+1
Нас больше не сломаешь! Нас больше не сломаешь!

Остеопороз: проверь, находишься ли ты в группе риска

Лиза
Ольга Науменко: «Рязанов постоянно делал мне замечание: «Оля, вот здесь побольше любви!» Ольга Науменко: «Рязанов постоянно делал мне замечание: «Оля, вот здесь побольше любви!»

О своей жизни, киноролях и любимом Театре Гоголя рассказала Ольга Науменко

Коллекция. Караван историй
Как открыть файл PDF: 7 полезных программ для ПК и смартфона Как открыть файл PDF: 7 полезных программ для ПК и смартфона

Чем открыть PDF файл на Windows, macOS, Android и других платформах

CHIP
12 худших фильмов-комиксов последних лет от плохого до самого гадкого 12 худших фильмов-комиксов последних лет от плохого до самого гадкого

Рассматриваем самые большие косяки фильмов-комиксов

Maxim
Полина и Эюб Полина и Эюб

Полина Рафеева и Эюб Фараджев — молодые артисты Театра имени Вахтангова

OK!
Как спасти суккулент, чтобы он снова стал здоровым и пышным Как спасти суккулент, чтобы он снова стал здоровым и пышным

Зачастую даже самые неизбалованные суккуленты могут начать засыхать и гнить

ТехИнсайдер
Нужно ли в квартире ставить розетки с заземлением? Нужно ли в квартире ставить розетки с заземлением?

Можно ли пользоваться по старинке розетками без заземления?

CHIP
Стесняюсь спросить: все, что вы хотели знать о жире в организме Стесняюсь спросить: все, что вы хотели знать о жире в организме

Для чего нужен жир в организме и можно ли от него избавиться навсегда?

Правила жизни
Как прочистить унитаз без вантуза: 5 простых способов Как прочистить унитаз без вантуза: 5 простых способов

Как понять, что туалет засорился и как его прочистить?

VOICE
Взлет и падение Микки-Мауса Взлет и падение Микки-Мауса

Краткая биография главного диснеевского героя

Weekend
Человек улучшенный Человек улучшенный

Самые знаменитые предсказания и проекты усовершенствования человечества

Вокруг света
«Крики усиливают наслаждение?»: обязательно ли стонать во время секса «Крики усиливают наслаждение?»: обязательно ли стонать во время секса

Неужели нам приходится издавать крики, чтобы достичь вершин удовольствия?

Psychologies
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
Открыть в приложении