Подземные твари и чем они промышляют

В лабиринтах узких тоннелей, проделанных в толще почвы восточноафриканских полупустынь обитает маленькое почти фантастическое существо — голый землекоп (Heterocephalus glaber). Отсутствие полноценной терморегуляции, болевой реакции на кислоту и социальная иерархия, характерная для пчелиной семьи или муравейника — далеко не полный перечень уникальных особенностей этого млекопитающего.

Свои тоннели землекоп роет зубами, орудуя ими как киркой, но челюсти при этом держит плотно сомкнутыми. 8-10 см голого тельца с полупрозрачной кожей и короткими лапками, отсутствие ушных раковин, почти слепые глазки-бусинки да два крупных зуба — таков его скромный портрет. При этом в репертуаре неказистого грызуна почти два десятка различных звуковых сигналов, с помощью которых он общается с собратьями.

Землекопы — вегетарианцы, и все необходимое (включая воду) получают из сочных корневищ и луковиц растений саванны. Продовольственный вопрос для целой колонии на несколько месяцев может решить находка полутораметрового клубня куста пиренаканты.

Их жизнь немыслима без родного «муравейника». Рядовой работяга проводит день в строительстве новых тоннелей, ведущих к очередному вкусному корешку, а ночь — в компании десятков собратьев, которые отдыхают, сбившись в клубок. Проблема продолжения рода их не беспокоит — они стерильны и не имеют признаков пола. За потомство в семье отвечает королева-мать и парочка ее мужей-фаворитов.

Внимание научного мира голые землекопы привлекли благодаря нехарактерному для грызунов долгожительству — особи, избежавшие смерти в младенчестве, живут 28-30 лет, практически не старея. Ели бы такой особенностью обладали люди, то в 80 лет они бы чувствовали себя как в 30.

Как землекопам это удается в столь экстремальных условиях? В душной системе подземных ходов они регулярно испытывают дефицит кислорода и  избыток аммиака и углекислого газа. Их голые тельца постоянно соприкасаются с растворами угольной кислоты, которая образуется в тоннелях от взаимодействия СО2 с водой. Однако даже такая жизнь не лишена плюсов! Голый землекоп редко сталкивается с хищниками и вовсю пользуется преимуществами эволюции, которая для размеренного быта в лабиринтах наделила его замедленным обменом веществ и завидной устойчивостью к стрессам, старению и даже к раку.

Далее в нашем рейтинге — пресмыкающееся: слепозмейка (Typhlops), жительница Кавказа, Балкан, Малой и Средней Азии и Ближнего Востока. Нет, это не крупный дождевой червяк, а обитающая в почве змея — позвоночное с головой, глазами, хвостом и телом, покрытым мелкой чешуей. Самые крупные особи достигают 40 см в длину и доживают до шести лет.

Сходство с червяком слепозмейке придает полупрозрачная (как у многих подземных обитателей) кожа, красноватая на спинке из-за кровеносных сосудов, через которую можно разглядеть все ее внутренности.

Солнечные лучи этой змее противопоказаны — под их воздействием она погибает в течение нескольких минут. Поэтому встреча с ней на поверхности днем возможна лишь после сильного ливня, когда ее, как и дождевых червей, выгоняет из затопленных тоннелей вода. Холода или засуха заставляют слепозмейку уходить глубже в почву, а теплые летние ночи наоборот выманивают ее “на улицу“.

Благодаря специальному щитку на мордочке, сильному телу и шипу на хвосте (он служит упором), слепозмейка легко справляется с работой проходчика — роет норы, продавливая и раздвигая почву. Взяв в руки эту неядовитую змею, можно испугаться сильного сдавливания, которому подвергнется обвитый ею палец, так и ощутимого укола шипа. Но «ужалить хвостом» слепозмейка все же не может, а этот агрессивный жест вызван лишь желанием оттолкнуться от человеческой ладони и поскорее убежать.

Это безобидное для нас создание — настоящее чудовище для муравьев. Слепозмейка не только охотится на них вблизи муравейника, но и дерзко вторгается в самые охраняемые его зоны — хранилища яиц. В течение дня она съедает пару сотен муравьев, а их выжившие собратья оказываются бессильны перед прожорливым налетчиком, который защищен от их укусов чешуйчатой кольчугой, да еще отвратительно пахнет.

Правда, и у самой слепозмейки немало врагов. Полакомиться ее розовым тельцем не прочь практически все плотоядные лесные обитатели, от крупных хищных насекомых и птиц до кабанов и медведей. Выход один — закопаться поглубже.

Вас удивляет, как в наш рейтинг угодил майский жук, он же хрущ (Melolontha), если мы говорим об обитателях почвы? Ошибки нет —  это существо мы знаем как жука, потому что встречаемся с ним преимущественно в конечной стадии его развития. Жук живет на поверхности земли, летает и находит себе пару для продолжения рода в течение всего 30-40 дней. Кстати, специалисты в области аэродинамики считают майского жука «бездарным летчиком». Но справедливо ли упрекать в этом создание, которое более 95 % своей жизни проводит под землей?

Там в середине лета на глубине 0,2-0,3 м оно вылупляется из крохотного яйца в компании 50-80 своих мелких (до 5 мм) братьев и сестер. Все они слепы, белы, нежны, имеют по три пары ножек и коричневую голову, вооруженную мощными челюстями. Их задача — рыть почву и расползаться в поисках пищи: перегноя и травяных корешков. С началом осенних похолоданий личинки должны уйти вглубь почвы — иногда они зимуют на полутораметровой глубине! Весной наступает время проделывать ходы ближе к поверхности в поисках тепла и пищи, а летом личинка переходит во второй возраст — следующую стадию своего развития, для чего линяет.

Без линьки она не сможет расти – ее тельце, словно в корсете, удерживается от роста плотным хитиновым покровом. Подвижная личинка под воздействием особых гормонов на какое-то время затаивается, после чего старая шкурка на ней лопается, а новая, более просторная, расправляется, затвердевает и окрашивается. Новый «костюм» позволяет ей переходить и на новое меню — более плотную пищу, которую прежние челюсти были не способны разгрызть. За свою жизнь подземный житель линяет от трех до шести раз, а продолжительность его развития  различна даже в одинаковой почве и при одинаковых температурах. Вопрос о факторах, влияющих на длительность пребывания личинки в той или иной стадии, пока открыт. После второй, третьей или даже четвертой перезимовки теплым летним днем личинка устраивает себе «колыбельку» на глубине и окукливается.

За несколько недель в тельце куколки происходят невероятные изменения: органы распадаются, перестраиваются, наконец, шкурка на спине лопается, и из нее выходит совершенно другое существо — имаго, жук. Только выбираться на поверхность он тоже не спешит, а остается зимовать в почве. Летающим его можно будет увидеть лишь будущей весной.

Хищный гриб (Arthrobotrys) — не герой мультсериала, а вполне реальное живое существо, также обитающее в почве. Там он и подстерегает своих жертв. К счастью, людей в качестве добычи гриб не рассматривает. Он микромицет и слишком мал даже по сравнению с обычными съедобными грибами — макромицетами.

Собою гриб представляет сеточку из тончайших нитей, видимых только под микроскопом, а охотится на крошечных червей нематод. Для них на нитях грибницы он расставляет липкие ловушки с «приманками» и даже расставляет «сети» — особые кольца из трех клеток. Нематода, пытающаяся проползти через такое кольцо, оказывается в западне — кольцо раздувается втрое, стискивая червячка и «прирастая» к нему, тонкие отростки грибницы — гифы – быстро проникают в тельце бедолаги. Здесь гриб выделяет ферменты для «переваривания» добычи и антибиотики для подавления конкурирующих микроорганизмов, после чего поглощает всю нежную плоть червяка. Всего через пару часов нетронутой остается лишь внешняя оболочка. Такая же участь ожидает нематоду, угодившую в липкую ловушку.

Многие разновидности нематоды — сельскохозяйственные вредители, так что способностями хищного гриба давно пользуются ученые-аграрии. На его основе разработаны биопрепараты – в качестве альтернативы дорогим химическим ядам. При этом хищный гриб успешно «работает» без побочных эффектов — загрязнения окружающей среды и повышения устойчивости паразитов к токсинам.

О том, что хищные грибы населяют нашу планету уже более 100 млн лет, заявили немецкие ученые из берлинского университета Гумбольдта, которые изучают формы жизни, сохранившиеся в кусочках янтаря. Грибы, охотившиеся под пологом древнего леса, были более примитивными — их ловчие кольца состояли всего лишь из одной клетки. Однако нематоды, видимо, были столь нерасторопны, что хищный гриб сумел не только пережить все климатические перипетии, но еще и  прилично эволюционировать.

Будет логично, если наш рейтинг завершат существа, без которых почва не была бы почвой — невероятные почвенные бактерии. Начнем с размера: чайная ложка плодородной почвы населена примерно миллиардом бактерий! Среда их обитания — тончайшие водные пленки, окружающие частицы почвы и корни растений. Здесь они образуют колонии, растут, питаются, размножаются и погибают. Их жизнь не назовешь легкой: меняющиеся условия среды заставляют их регулярно голодать или испытывать водный стресс, поэтому они, как никто другой на Земле, научились адаптироваться к переменам. Достаток еды и воды — праздник жизни в мире бактерий и повод к ускоренному размножению. Для удвоения численности популяции кроме благоприятных условий достаточно всего 30 минут!

Почвенных бактерий не обвинишь в праздности: каждый свой день они проводят в трудах. Бактерии-деструкторы разлагают отмершую органику до неорганических веществ, автотрофы связывают почвенную неорганику в органические молекулы и «кормят» ими растения, а азотофиксирующие бактерии обогащают их рацион, связывая атмосферный азот в «удобоваримые» соединения. По тому, насколько почва населена бактериями, судят о ее богатстве или бедности.

Увенчав рейтинг подземных тварей почвенными бактериями, мы неожиданно замкнули его в кольцо: помните полутораметровый клубень пиренаканты? Над его выращиванием трудятся миллиарды бактерий, голый землекоп его съедает, продукты его жизнедеятельности бактерии разлагают и вновь синтезируют вещества, пригодные для питания пиренаканты. Тот же механизм действует в жизни каждой, даже самой удивительной подземной твари, там, где она обитает.