Подвинься, цикады: эти живые существа тоже «темнеют» на долгое время | Наука

Этой весной цикады гудят на Юго-Востоке и Среднем Западе благодаря одновременное появление двух основных выводков. Их 17-летний и 13-летний циклы совпадают впервые с 1803 года, когда в Белом доме находился Томас Джефферсон. Ожидается, что результатом станет пение более одного триллиона цикад в зрелище, которое трудно пропустить.

Где были все эти насекомые? Они скрылись из виду под землей — и они не одни. Многие виды приняли стратегии выживания, согласно которым они проводят большую часть своей жизни, лежа на дне и выжидая момента, пока не наступит подходящий момент для повторного появления. Мы сосредоточили внимание на шести самых невероятных видах, которые предпочитают «уходить во тьму», включая этих шумных жуков.

Пустынные лягушки

Пустыни Австралии вряд ли являются домом для сотен тысяч лягушек, обычно обитающих под поверхностью земли. Там они проводят засушливые месяцы или даже годы в состоянии покоя. Короткие влажные периоды вызывают бешеную активность. Джоди Роули, куратор отдела биологии сохранения амфибий и рептилий в Австралийском музее и Университете Нового Южного Уэльса, отмечает, что многие австралийские лягушки развивались во влажной древней среде, а затем адаптировались к сегодняшним засушливым условиям. «Я думаю, весьма примечательно, что животное, столь зависимое от пресной воды, может выживать в такой, казалось бы, враждебной среде», — говорит она.

Лягушки из нескольких семейств, в том числе квакши, используют периоды спячки, своего рода летней спячки, чтобы выжить в засушливой среде, не теряя при этом слишком много воды из своего тела. Они делают это, копая землю и окутывая себя жирными кожными выделениями, которые удерживают драгоценную воду до тех пор, пока снова не пойдут дожди. «Мы не знаем, как долго они смогут выжить таким образом», — говорит Роули.

Когда идут дожди, у лягушек мало времени, чтобы выкопать себя, наесться еды и найти себе пару. «Большинство видов являются «взрывными размножителями»: у них настолько мало времени, что это безумие спаривания», — говорит Роули. После этого начнется еще одна гонка: головастики должны превратиться в лягушек и зарыться в землю, чтобы дождаться следующих дождей. «По этой причине у большинства пустынных лягушек период личиночного развития очень короткий», — говорит она. «Скорость имеет решающее значение».

Орхидеи «Рип Ван Винкль»

Более 100 различных растений, в том числе многие виды орхидей, впадают в состояние подземного покоя, пропуская весеннее всходы на срок до 20 лет. Некоторые окрестили их орхидеями «Рип Ван Винкль» в честь вымышленного героя Вашингтона Ирвинга, который пропустил американскую революцию во время 20-летнего сна.

Ричард Шефферсон, эволюционный эколог из Токийского университета, говорит, что эта стратегия развивался много раз. Чаще всего покой кажется адаптацией, которая позволяет растению выжить без затрат и рисков, связанных с ежегодным прорастанием и цветением, объясняет он. Когда орхидеи прорастают, они рискуют быть съеденными, а у некоторых видов, включая многие дамские тапочки, такие усилия приводят к ужасающим 10 процентам опыления и воспроизводства. Вот почему многие орхидеи приспособились к другим способам выживания и даже размножения.

Спящие орхидеи могут получать необходимое питание переваривание грибов, живущих среди корней, а некоторые виды, питающиеся грибами, вообще не используют фотосинтез, что обеспечивает экстремальный период покоя. Например, коралловая орхидея обычно находится в состоянии покоя четыре года из пяти, живя полностью под землей. «Когда они прорастают, они цветут, но в ходе эволюции стали самоопылителями, и это дает им 100-процентное опыление», — говорит Шефферсон. «Итак, эта орхидея имеет жизненный путь, который обычно находится в состоянии покоя, потому что зачем вам тратить ресурсы на прорастание, если вы не фотосинтезируете и не можете цвести, пока не станете большими и полными запасенных ресурсов?»

Дремлющая соня

Европейская съедобная соня, ночное млекопитающее, похожее на белку, возможно, является самым преданным в мире зимовщиком. Животное способно дремать в подземных норах в течение более 11 месяцев в году— при некоторых условиях. Жир, который накапливался у съедобных сонь перед этим марафоном, сочетающим зимнюю спячку и летнюю спячку, делал их особенно привлекательными для римлян. Они пожирал мелких млекопитающих, обмакнутых в мед или обваленных в макепрактика, которая дала этому виду название.

Сони обычно проводят в спячке большую часть года, чем бодрствуют, но в некоторые годы они растягивают сон, который длится почти все путешествие вокруг Солнца. Почему? Некоторые исследования показывают, что в эти годы наблюдается нехватка семян европейского бука, основного источника пищи для сонь, который деревья производят в периоды бума и спада. Когда этих семян не хватает, сони не спариваются, возможно, потому, что их детеныши, родившиеся всего за три месяца до спячки, не смогут достаточно быстро набрать вес, чтобы выжить. В эти нерепродуктивные годы сони, видимо, вообще не чувствуют смысла сильно просыпаться. Но другие исследования показывают Другая причина заставляет сонь проводить большую часть времени под землей: это удерживает их от поедания хищниками, такими как ночные совы.

Неразрушимые тихоходки

Тихоходки — удивительные микроскопические животные, также называемые водяными медведями, которые могут выжить в любых экстремальных условиях. Они могут сморщиться из-за почти полного обезвоживания и практически полностью замедлить свой метаболизм. В таком состоянии они могут прожить более 30 лет без еды и воды. Они могут выдерживать взрывные температуры более 300 градусов по Фаренгейту, холод, близкий к абсолютному нулю, и даже радиацию в замороженном космическом вакууме. Тихоходки обитают на Земле уже 600 миллионов лет, а это значит, что они уже пережили все пять предыдущих массовых вымираний на планете.

В своем неактивном состоянии тихоходки кажутся мертвыми, и как именно они появляются, до конца не понятно. Однако они, вероятно, будут продолжать это делать, если большинство других видов планеты, включая людей, исчезнут. Исследование Оксфордского университета и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, изучающее устойчивость жизни на Земле к апокалиптическим катастрофам, от сверхновых до ударов астероидов, показало, что крошечные существа вероятно, переживет любую катастрофу, пока не умрет наше Солнце.

Африканская двоякодышащая рыба

Рыба-выживальщик под землей | Самый странный в мире

Когда водные пути пересыхают, Африканская двоякодышащая рыба обладает удивительным способом адаптации – настолько успешным, что позволил этому виду выжить в неизмененном виде на протяжении поразительных 400 миллионов лет. Эти животные больше похожи на угрей, чем на типичную рыбу, и у них тонкие конечности, которые позволяют им путешествовать по суше. У двоякодышащих рыб есть жабры, но у них также есть настоящие легкие, что означает, что они могут дышать воздухом через рот, благодаря чему получают большую часть кислорода.

В засушливые периоды двоякодышащие рыбы скрываются в иле и собственной слизи, которая затвердевает, образуя водоудерживающее убежище, защищая их от бактерий и патогенов и оставляя дыхательные пути, чтобы они могли дышать. Они впадают в состояние оцепенения, во время которого не едят и не пьют, вместо этого питаясь накопленной энергией и замедляя частоту сердечных сокращений до двух ударов в минуту.

Месяцами, а то и годами двоякодышащие рыбы ждут сигнала о том, что вода вернулась; они знают, что пришло время вновь появиться на свет, когда их рты, открытые для дыхания, начинают наполняться водой по мере обновления рек и водно-болотных угодий.

Цикады

периодические цикады, чьи «поющие» самцы издают культовый звук, вибрируя мембраны над полым животом, в этом году раздаются от Оклахомы до Висконсина и Мэриленда. Цикады проводят почти всю свою жизнь в спокойной жизни под землей. Однако, в отличие от многих других видов, они не находятся в состоянии покоя. «Нимфы под землей активно роют, передвигаются и питаются корнями деревьев», — пишет в электронном письме энтомолог Смитсоновского института Флойд Шокли. «Они просто остаются нимфами на ДОЛГОЕ время».

Жизненный цикл нимф регулируется их генами, а среди корней они также улавливают сигналы о смене времен года от своих лиственных деревьев-хозяев. В год запланированного появления они ждут погоды. «Повышение температуры почвы выше 64 градусов по Фаренгейту на глубине от 12 до 18 дюймов под землей является для них толчком к тому, чтобы начать выкапывать выход», — пишет Шокли.

После 13 или даже 17 лет существования нимф насекомые проводят над землей всего несколько коротких недель, в течение которых они спариваются, а самки откладывают яйца на деревьях. Когда эти яйца вылупляются, через шесть или семь недель, новое поколение нимф падает на землю и зарывается в нее, чтобы начать цикл заново — почти все из которых будут проходить под землей.

Верхнее изображение предоставлено: Иллюстрация Эмили Ланкевич / Auscape / Universal Images Group через Getty Images / Эрик Хант через Википедию, бесплатную энциклопедию / Марко Симонини / REDA&CO / Universal Images Group через Getty Images / Киосья Ю., Вончина К., Гонсиорек П. (2021) Echiniscidae на Маскаренах: чудеса Маврикия. Эволюционная систематика 5 (1): 93-120. Через CC By-SA 4.0 / MediaNews Group / Читая Орла через Getty Images