Открытие в науке зоологии. Краткая история развития зоологии
Пьяные лори, акула-долгожитель, летающие улитки, антибиотики из носа, и ещё несколько странных биологических открытий, которые удивили нас в прошлом году.
Буквально на днях мы рассказывали о самых странных медицинских исследованиях прошлого года по версии портала LiveScience . Но, во-первых, этих исследований оказалось всего семь - цифра красивая, но круглая десятка была бы ещё красивее, а во-вторых, они были именно что медицинскими. И мы решили составить свой список самых странных и удивительных фактов, которые относятся, так сказать, к биологии в целом, а не только к медицине. Вообще говоря, в разряд «странного и удивительного» попадает, скажем, большая часть нашей рубрики «Факт дня», да и прочие новости за минувший год в этом смысле не подкачали, но всё же мы усилием воли постарались ограничиться только десятью.
Даже горох иногда готов идти на риск. (Фото qtree / pixabay.com.)
Летающая улитка из рода Limacina. (Фото Alexander Semenov / Flickr.com.)
Перестав выполнять свою сугубо физиологическую функцию, женский оргазм мог бы приобрести другую, чисто психологическую. (Фото SplitShire / pixabay.com.
Самцы бразильской лягушки-лесолюба Hylodes japi активно жестикулируют перед самками. (Фото Fábio de Sá / Universidade Estadual Paulista.)
Компания гидр. (Фото Albert Lleal / Minden Pictures / Corbis.)
Королевский пингвин с детёнышем. (Фото Frans Lanting / Corbis.)
1. И номером первым у нас идут – то есть те, чья активность повышается после смерти. На самом деле, о том, что некоторые гены продолжают функционировать и после смерти организма, криминалисты знают давно, просто недавно их решили поточнее пересчитать, а заодно выяснить, как долго они работают. В препринте статьи на сайте bioRxiv говорится, что таких генов существует более тысячи, и что сотни из них остаются в рабочем состоянии спустя даже несколько дней после смерти «хозяев» (например, у мышей «посмертные гены» работали ещё двое суток, а у рыб – целых четверо). Вероятно, тут всё дело в том, что в умирающем организме естественным образом разрушается настройка генетической сети: перестаёт действовать система молекулярно-клеточных запретов и разрешений, которые заставляли одни гены работать, а другие – молчать. Для того, чтобы поддерживать генное «расписание работы» в рабочем состоянии, нужно тратить энергию, но после смерти энергия и прочие ресурсы стремительно тают, так что некоторые гены имеют возможность напоследок проявить себя.
2. Под номером «два» у нас идёт гренландская акула, которая в прошлом году стала общепризнанным чемпионом-долгожителем: из всех позвоночных эти акулы живут – до 500 лет. Стоит также добавить, что они чрезвычайно медленно растут, всего по сантиметру в год, хотя в длину могут достигать более шести метров, а самки становятся половозрелыми только к 150 годам.
3. Рисковать способны не только люди и животные, но и растения. Исследователи из Оксфорда обнаружили, что если горох не устраивает устоявшаяся стабильность в окружающей среде, он готов рискнуть, предпочтя расти в непредсказуемых условиях, в которых хотя бы время от времени можно жить, что называется, в достатке. Рисковый характер у гороха обнаружили в довольно остроумном эксперименте, о котором вы тоже можете прочитать в нашем прошлогоднем .
4. Улиток мы привыкли считать медленными, пассивными и очень осторожными созданиями, которые, чуть что, сразу прячутся в свою раковину. Всё так, но есть среди них и исключения: например, морская улитка Limacina helicina вовсе не ползает по дну, как можно было бы предположить, а в буквальном смысле летает в воде, размахивая своей ногой, . L. helicina , кстати, так и называют морской бабочкой, а в целом группу улиток, к которым относится она и некоторые другие виды – крылоногими моллюсками.
Другой пример активных улиток – два дальневосточных вида, Karaftohelix gainesi и Karaftohelix selskii . Ими не прочь полакомится хищные жуки жужелицы, однако, столкнувшись с хищником, эти улитки вовсе не прячутся в раковину, а начинают размахивать ею, стараясь . Получив по голове, жужелица уползает в расчёте найти менее строптивый обед.
5. Знаменитые мадагаскарские руконожки по прозвищу ай-ай и лемуры по имени медленные лори не прочь : эксперименты показали, что они не только отличают однопроцентный раствор алкоголя от трёхпроцентного, а трёхпроцентный – от пятипроцентного, но и предпочитают именно тот, где спирта побольше. Причём ай-аи, выпив пятипроцентный образец, совсем не пьянели, а потом ещё и исследовали посудину, где он был, как бы в надежде, что там появится добавка.
Попытка напоить лемуров – вовсе не пустая забава. Считается, что эволюция человекообразных приматов сопровождалась усовершенствованием фермента алькогольдегидрогеназы 4, которая помогает перерабатывать и обезвреживать алкоголь, и что улучшенная версия фермента появилась у общего предка человека, шимпанзе и горилл. Однако как оказалось, «быстрая» алькогольдегидрогеназа есть и у более эволюционно древних лемуров – потому-то у них и не было признаков опьянения в эксперименте – а значит, «человеческое» отношение к алкоголю возникло у приматов ещё до появления человекообразных обезьян.
6. Продолжим разговор об эволюции. В начале августа в появилась статья, авторы которой утверждали, что женский оргазм давно утратил своё физиологическое значение, превратившись в эволюционный пережиток – случилось так потому, что некоторые млекопитающие (и приматы в том числе) перешли от индуцированной овуляции к «автоматической». Как известно, для зачатия необходимо, чтобы яйцеклетка вышла из яичника в яйцевод, и если раньше это происходило под действием внешних факторов (например, в присутствии самца или во время спаривания, как у кроликов), то потом у овуляции появилось своё внутреннее расписание, и необходимость во внешней стимуляции отпала.
7. Самцы лягушек во время брачного периода стараются привлечь самок не только голосом, но и жестами. Но если брачное кваканье знакомо более-менее всем, то про брачную жестикуляцию знают только зоологи. Впрочем, у большинства лягушек словарь телесного языка невелик: они либо как-то по-особенному прохаживаются на виду у самок, либо «со значением» подпрыгивают. в этом смысле представляет собой выдающееся исключение – у неё насчитали целых восемнадцать форм жестовых сообщений, порой довольно сложных: например, самцы могут вытягивать заднюю ногу, или поднимать переднюю лапу, одновременно покачивая ею, особым образом двигать пальцами и т. д. Некоторые из жестов предназначены потенциальной партнёрше, некоторые – самцу-конкуренту, а некоторые – обоим сразу.
8. Чтобы сделать вполне серьёзное и оригинальное исследование, вовсе не обязательно брать стволовые клетки или засовывать электроды в мозг обезьяны. Так, биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего решили выяснить, как пресноводная гидра открывает рот. Гидру мы все знаем по учебникам биологии – она устроена довольно просто, так что непонятно, какую ещё науку с ней можно сделать, и уж совсем странной выглядит постановка проблемы: «как гидра открывает рот?» – да просто берёт и открывает. Однако фокус тут в том, что рта как специализированной структуры у неё нет – рот у гидры появляется , когда ей приходит время пообедать. Подробно описывать процесс «ротообразования» мы сейчас не будем, скажем лишь, что это похоже на то, как если бы у нас рот после каждого приёма пищи зарастал кожей, которую потом приходилось бы раздвигать специальными мышцами. Авторы работы полагают, что на примере гидры мы наблюдаем аналог того, как в далёком прошлом примитивные организмы, ещё не имевшие органов и специализированных тканей, постепенно обзаводились тем и другим.
9. Лекарственная устойчивость бактерий давно стала всеобщей головной болью, и исследователи по всему миру ищут, где бы взять новые антибиотики, к которым современные микробы ещё не успели приспособиться. Один из таких антибиотиков нашли не где-нибудь, а прямо у нас в носу: оказалось, что одна из бактерий, обитающих в слизистой носа, избавляется от соседей-конкурентов с помощью особого , против которого бессилен даже знаменитый MRSA – суперустойчивый штамм золотистого стафилококка.
10. Наш последний странный факт из мира биологии мог бы претендовать на Шнобелевскую премию: зоологи из Университета Рохемптона и Страсбургского университета выяснили, почему пингвины переваливаются на ходу. Ответ – . Связь между весом тела и пингвиньей походкой особенно заметна у плотно поевших пингвинов: чтобы не упасть во время ходьбы, им волей-неволей приходится сильнее раскачиваться и нагибаться к земле.
Люди испытывали интерес к окружающим их живых организмам с древних пор. Изучить их помогла такая наука как зоология. Как она возникла и на каком этапе развития находится сейчас?
Древние знания
История развития науки «зоология» уходит корнями в давние времена. Уже люди были способны накопить достаточное количество знаний о том, какую роль могут играть животные, как они устроены и связаны между собой. Началом науки можно посчитать работы Аристотеля, древнегреческого философа и ученого. Он написал труды «О частях животных» и другие работы о истории и возникновении организмов, где описал 452 вида. Ему принадлежат также значимые открытия о строении живых организмов. Еще одним выдающимся ученым был Плиний Старший, создавший многотомную «Естественную историю». В этой книге он дал описания всех известных на тот момент человечеству животных. Это был лучший трактат, которым тогда могла пользоваться наука зоология.
Средневековье и Возрождение
Во времена феодализма Европа была сильно разобщена, а над обществом господствовала религия, которая тормозила развитие любых наук. Поэтому краткая история развития зоологии описывает этот период как момент абсолютного застоя. Никаких новых открытий и значимых трудов написано не было, изучением животных практически никто не занимался. Ситуация сильно изменилась во время Ренессанса. Перечисляя основные этапы развития зоологии, нельзя не упомянуть об том периоде, когда такие как Магеллан, Колумб и Марко Поло, позволили ученым сильно обогатить знания, привезя информацию о существах с далеких континентов, прежде неизвестных европейцам. Возрождение стало временем накопления знаний, которые требовали дальнейшей систематизации.
Время расцвета
Следующим периодом, который пережила наука зоология, стало время обобщения имеющихся знаний о фауне разных частей планеты. Самым выдающимся в этом плане стал швейцарский ученый Геспер, написавший обширную энциклопедию «История животных».
В семнадцатом веке был изобретен микроскоп. Краткая история развития зоологии отмечает этот момент как один из самых значимых. Ученые смогли открыть для себя новый мир мельчайших организмов, а также изучить тончайшие структуры органов многоклеточных. На этом поприще особенно выделяется голландский натуралист Левенгук, создавший четырехтомник «Тайны природы, открытые при помощи микроскопа». Именно он открыл существование инфузорий, изучил эритроциты и мышечную Другим серьезным ученым тех времен стал итальянец Малышги, описавший кровеносную систему и капилляры позвоночных, основательно изучивший выделительные органы и покровы разнообразных видов.
Появление новых отраслей
Краткая история развития зоологии будет неполной без описания периода, ставшего началом для многих современных ответвлений науки. До восемнадцатого века возникли такие разделы как и палеонтология, занимающаяся изучением ископаемых. Невероятное развитие случилось в сфере физиологии, где трудились ученые Сервет и Гарвей, детально описавшие систему кровообращения. Кювье разработал важный принцип корреляции, которым объяснялась связь внутренних органов и результаты воздействия на один из них в контексте всех остальных. Его значимыми работами являются «Царство животных» и «Иконография животного царства». Последняя включала 450 таблиц и 6200 рисунков, которые используются в учебной литературе даже сейчас. Еще одна важная книга - «Рассуждения о переворотах на поверхности и об изменениях, какие они произвели». Этот труд изложил теорию о распределении ископаемых по слоям планеты.
Открытия Дарвина
Следующим периодом, который включает в себя краткое развитие зоологии, является время изучения эволюционной теории и ее утверждение как основы всей науки. Люди заинтересовались идеями постепенного развития живой природы от простейших форм существ к сложным. Развитию этой теории поспособствовали не только открытия Дарвина, но и работы Швапна и Шлейдепа, которые позволили составить представление о единстве животного и растительного мира. Еще одним выдающимся ученым стал Ламарк. Он развил систематику, предложенную Линнеем, и тщательно изучил мир беспозвоночных. Работа «Философия зоологии», увидевшая свет в 1809 году, стала одной из важнейших в его карьере - в ней ученый опроверг метафизические воззрения о том, что животные всегда остаются неизменными, и целостно изложил теорию эволюции, в ходе которой организмы преображаются под воздействием внешних и внутренних процессов. Тимирязев считал эту теорию одной из самых всеобъемлющих, поэтому ее можно смело внести в список важных периодов, составляющих основные этапы развития зоологии.
Современный период
Завершается краткая история развития зоологии двадцатым и двадцать первым веком. Это время появления новых технологий изучения предмета, глобальных открытий и сильного разветвления науки. Развитие зоологии напрямую связано с ростом сельского хозяйства и животноводства, охотничьих промыслов и других подобных направлений. Кроме того, сказывается интерес к охране здоровья человека. На данный момент человечество владеет огромным количеством фактической и теоретической информации. Процесс дальнейшего получения данных идет путем создания хорошо оснащенных зоологических экспедиций, которые направляются в отдаленные районы планеты. Не менее значимыми являются работы на молекулярном и генетическом уровне, а также работы, изучающие животный мир с точки экологической безопасности и здоровья. Проблемы употребления в пищу мяса, эксперименты с клонированием и модификацией цепочек ДНК, а также разведение сельскохозяйственных видов, которые приводят к загрязнению окружающей среды, волнуют ученых в первую очередь. Поэтому перспективы дальнейшего развития стоит связывать именно с этими вопросами, которые определенно не потеряют актуальность для научного сообщества и в ближайшие несколько десятилетий.
Экология
Ежегодно ученые со всего мира занимаются тем, что проводят многочисленные исследования в надежде на новые открытия в мире флоры и фауны.
Удивительно, но на Земле существует еще масса неразгаданных тайн в виде странных мутированных животных. Этих неожиданных представителей фауны можно порой обнаружить в самых удаленных местах обитания нашей планеты.
Некоторые открытия ученых позволяют нам окунуться в удивительный и неизведанный мир дикой природы и лицезреть все её уникальные творения.
Новые виды животных: фото
Эти виды были обнаружены научными группами разных стран мира в 2013 году:
1. Безногая ящерица
Безногие ящерицы являются прекрасным примером того, почему вы не должны совершать путешествия в отдаленные джунгли далеких стран для исследования новых видов.
Четыре новые популяции безногих ящериц были обнаружены в одном из самых густонаселенных мест нашей планеты.
Ученые из Калифорнии расставили специальные ловушки вблизи от аэропорта Лос-Анджелеса и других промышленных районов долины Сан-Хоакин в надежде на то, что в них попадут новые виды животных.
Ожидания были оправданы: благодаря этой уловке, в руки ученых попали сразу 4 уникальных образца одной породы так называемой "стеклянной ящерицы". Столь неожиданная находка стала настоящим открытием в мире дикой природы.
Глобальное потепление делает ящериц умнееСтеклянные ящерицы получили название за свою чрезмерную хрупкость. Эти животные теряют хвосты практически в любой экстремальной ситуации. Эти рептилии являются потомками обычных четвероногих ящериц, которые так хорошо известны каждому из нас.
Безногая ящерица обладает некоторыми чертами, присущими змеям. В первую очередь, внешний вид двух рептилий весьма схож, что не удивительно. Змеи, на самом деле, произошли от четвероногих змей, весьма редко встречающихся на нашей планете.
В отличии от змей, стеклянная ящерица наделена веками и негибкими челюстями.
2. Эполет
Эти замечательные животные идеально вписываются в окружающую их морскую среду обитания. Их обтекаемые тела с легкостью рассекают водные просторы.
Акула обладает целым набором эволюционных преимуществ, такими, как эхолот, невероятно мощное чутьё, большие мускулистые тела и идеальные для хищника зубы. И вот недавно к списку этих совершенных творений живой природы добавилось ещё одно название.
Так называемый эполет акулы был обнаружен учеными в индонезийских водах. Акулу сразу же прозвали Хемискуллиум Хальмахер в честь одного из островов на востоке от Индонезии, где было найдено это животное.
Акула использует свои плавники для передвижения по дну океана. Её уникальный окрас выделяет популяцию из ряда других морских обитателей. Коричневое тело акулы покрыто темными многоугольными пятнами, благодаря чему акула значительно отличается от своих родственников.
Ученые заметили и разницу в поведении животного. В отличии от большинства рыб, которые осторожны и в некоторой степени "застенчивы", эполет акулы довольно живые и яркие.
Эта находка в рифах Индонезии заставила ученых надеяться на то, что в скором времени их ждут ещё более интересные открытия.
3. Олингито
Плотоядных млекопитающих в Западном полушарии нашей планеты можно обнаружить в исключительно редких случаях. Последняя запись о том, что был найдена новая популяция, датируется 2010 годом. Тогда на Мадагаскаре был обнаружен новый вид мангустов.
Еще раньше в 1978 году в руках у ученых оказалась колумбийская ласка. Излишне говорить, что подобные открытия представляют огромную ценность для науки.
Новый вид невероятно разнообразен. В поисках открытий, ученые находят до четырех отдельных подвидов. Кристофер Хельген (Kristofer Helgen), исследователь, открывший новый вид мангустов, утверждает, что история может больше и не узнать подобных открытий.
Олингито – новый вид млекопитающих, открыт впервые за 35 летНовое животное, которому ученые дали имя олингито, живет в тропических лесах Анд Эквадора и Колумбии. Из-за уединенной и затемненной окружающей среды обитания, обнаружить животное было весьма непросто.
Ученые с трудом отыскали олингито на фоне густого тумана верхних тропических лесов. Стоит добавить, что у олингито с ближайшими родственниками ДНК совпадает на 90 процентов, в то время как у человека и шимпанзе на 95 процентов.
4. Новый вид крысы Spiny Boki Mekot
Всем образованным и интеллигентным людям известна теория о том, что все современные млекопитающие произошли от грызунов. Именно эти существа жили на нашей планете миллионы лет назад.
Недавно, в том самом месте, где Чарльз Дарвин и Альфред Рассел впервые разработали свою теорию эволюции, был найден новый вид грызуна.
Ученые пополнили копилку находок в мире дикой природы. В окрестностях Хальмахера, одном из крупных индонезийских островов, специалисты обнаружили небольшого грызуна с коричневато-серым мехом на спине и белым мехом на животе.
Данная находка удивительна, ведь для этой местности такие виды животных абсолютно нетипичны.
5. Новый вид лягушек
Папуа Новая Гвинея является очагом эволюционного открытия. Совсем недавно здесь было открыто три новых вида лягушек (Oreophryne cameroni, Oreophryne parkopanorum и Oreophryne gagneorum).
Благодаря этой находке, на сегодняшний день этот род лягушек насчитывает семь видов. Каждая особь в размерах не превышает 20 миллиметров.
Специалисты высказывают предположение о том, что существует ещё, по крайней мере, с десяток подобных образцов, которые будут обнаружены в данном регионе. Большая часть этой местности является девственной и до сих пор не исследованной учеными.
6. Губка Лира
Chondrocladia lyra, именно под таким научным названием Губка Лира известна исследователям морских глубин. Благодаря своей необычной форме, напоминающей арфу, многие называют её Губка Арфа.
Это морское существо является доказательством того, как может приспосабливаться природа, чтобы выжить в неблагоприятных условиях.
Лира Арфа – это плотоядное животное, которое передвигается по дну океана. Количество длинных пальцев, выступающих из вен этого животного, может варьироваться от двух до шести.
На "пальцах" имеются зубцы, которые служат животному ловушкой для проходящей мимо рыбы. На концах так называемых пальцев имеются пакетики в виде луковиц, содержащих сперму, которая выпускается животным, а другая губка, находящаяся поблизости, поглощает её и набухает сразу же после подобного оплодотворения.
Акула молот
7. Молотоголовая Каролина
Исследователи открыли новый вид акулы – молот и дали ей женское имя Каролина, так как животное обитает у побережья штата Южная Каролина.
По внешнему виду Каролину очень легко перепутать с ближайшей родственницей, бронзовой акулой – молотом. Основное отличие заключается в количестве позвонков. Так, у Каролины на 10 позвонков меньше, чем у акулы – молот.
Несмотря на то, что по виду обе акулы практически одинаковые, их ДНК, напротив, существенно различаются.
Первое упоминание об этой акуле датируется 1967 годом. Понадобилось почти четыре десятилетия, чтобы официально открыть новый вид.
Считается, что данный вид можно встретить в любом месте. Однако, миграция акул остается по сей день огромной загадкой, которую на протяжении многих веков ученые стараются разгадать. В водах у побережья Южной Каролины было обнаружено более пятидесяти особей данного вида.
8. Камбоджийская птица-портной
Чтобы обнаружить неизвестные виды животных, не обязательно ехать в глухие лесные дебри или далекие джунгли. Порой новый вид можно открыть в самых неожиданных местах.
Так называемый камбоджийский портной был обнаружен в столице государства Пномпене. После тщательного исследования оперения птицы и проведенного ДНК ученые пришли к выводу, что обнаружен новый вид.
Шокирующее и удивительное поведение птицЭта находка дала ученым надежду, что если исследовать ближайшие территории, можно обнаружить и другие новые виды редких птиц и животных.
Птица встречается довольно не часто. Именно по этой причине специалисты рекомендовали включить её в список исчезающих видов.
Киты-убийцы
9. Северо-атлантический кит-убийца
До недавнего времени наукой официально было принято три класса касаток. Новый четвертый вид был замечен в южной части Индийского Океана. Считается, что этот же кит был замечен на пляже Новой Зеландии еще в 1955 году.
Недавние исследования показывают, что изменения в популяциях касаток произошли почти 400000 лет тому назад.
Основные различия предлагаемого учеными нового класса включают в себя различия в поведении, в особенностях питания, а также в генетическом секвенировании.
Особенность во внешнем виде заключается в наличии на глазу “повязки” в виде белого пятна меньшего размера, чем у ближайших родственников.
Тигровый паук
10. Тигровый паук
Для слабонервных или чересчур боязливых людей джунгли Шри – Ланки должны стоять первыми в списке мест, которых нужно избегать. Именно здесь вы можете натолкнуться на самые невероятные и пугающие виды животных.
Недавно ученые пополнили коллекцию необычных представителей фауны очередным открытием. В джунглях Шри-Ланки был обнаружен новый вид тарантулов. Прежде всего, животное поражает своим внушительным размером - в поперечном сечении 20 см.
10 необычных пауковВнешний вид этого тарантула весьма пугающий. Природа наделила это существо жуткими серыми и желтыми полосками вдоль тела и ног. Эти гигантские пауки предпочитают жить на старых деревьях. Однако, в последнее время из-за вырубки лесов пауки перекочевали в старые заброшенные здания.
Во время исследований по выявлению новых видов, к поисковым работам был привлечен даже полицейский детектив. Большую часть тарантулов нового вида специалисты отыскали в старом заброшенном госпитале.
Исследователи из Университета Аделаиды обнаружили, что оливковые морские змеи (Aipysurus laevis) и два других вида Aipysurus отодвигают хвост от света. Этот маневр, вероятно, позволяет змеям спрятать свой хвост от акул и других хищников, сообщается на портале EurekAlert.
Ученые проверили наличие чувствительных к свету хвостов у восьми видов морских змей, но обнаружили, что только три вида обладали способностью воспринимать свет. Они пришли к выводу, что уникальная способность, вероятно, возникла у предка шести близкородственных австралийских видов.
«Существует более 60 видов морских змей, так что это менее 10%, – комментирует ведущий автор исследования Дженни Кроу-Ридделл. – Мы не знаем, почему это редкое чувство развилось у нескольких видов Aipysurus».
Исследователи использовали секвенирование РНК, чтобы увидеть, какие гены активны в коже морских змей. Они обнаружили ген светочувствительного белка под названием меланопсин и еще несколько генов, которые участвуют в передачи информации об интенсивности света.
Меланопсин – светочувствительный пигмент, родственный родопсину. Именно он «оценивает» общий уровень освещенности в окружающей нас среде. Кроме того, этот механизм участвует в регуляции суточных ритмов, а лягушкам, например, еще и помогает изменить цвет кожи для «комуфляжа».
Малые дальневосточные черепахи, живущие в реках России, Китая, Кореи и других стран Восточной Азии, оказались разделены на два вида, одному из которых угрожает полное вымирание. Описание нового вида рептилий было представлено в журнале ZooKeys .
"Нижняя половина панциря этих черепах покрыта необычными яркими пятнами. Эта черта, как и некоторые другие отличительные особенности их анатомии, стали поводом для того, чтобы признать их отдельным видом дальневосточных рептилий", - объясняет Уве Фриц (Uwe Fritz) из Музея естественной истории Зенкенберга в Дрездене (Германия).
Довольно крупные и необычные по виду "носатые" черепахи, получившие имя Pelodiscus sinensis, живут в пресноводных водоемах на Дальнем Востоке России, в Китае, Японии, Корее, Вьетнаме и еще некоторых странах. В последние годы их численность заметно сократилась из-за приверженцев китайской народной медицины и ценителей черепашьего мяса, хотя для этого черепах специально выращивают на фермах на Тайване и в Китае.
Некоторые подвиды этих рептилий, к примеру малая дальневосточная черепаха (Pelodiscus parviformis), недавно вошли в число видов, которым напрямую угрожает вымирание. При этом оказалось, что на самом деле они представляют собой два отдельных вида.
Это обнаружилось, когда Фриц и его коллеги заметили, что популяции черепах, обитающие на юге и севере Восточной Азии, заметно отличаются по облику.
Во время экспедиции во Вьетнам зоологи поймали несколько самок и самцов Pelodiscus parviformis и сравнили их с северными соседями, лучше знакомыми натуралистам. Выяснилось, что южные рептилии представляют собой близкородственный, но все же другой вид черепах. Он получил название Pelodiscus variegatus.
Позже ученые подтвердили эти выводы, расшифровав некоторые фрагменты ДНК. Их сравнение показало, что Pelodiscus variegatus действительно отличается от всех других малых дальневосточных черепах.
Это открытие, как отмечает Фриц, стало плохой новостью для экологов - немногочисленный и так уязвимый вид черепах оказался разбит на две еще меньших группы. В результате и Pelodiscus parviformis, и Pelodiscus variegatus попали в число критически уязвимых видов, которые могут исчезнуть в самое ближайшее время.
Группа исследователей во главе с доктором Эриком Кордесом из Университета Темпл (США) обнаружила четыре новых вида глубоководных кораллов и шесть видов других животных, которые ранее не были известны науке. Сообщение об этом появилось на сайте фонда «Институт океана Шмидта» (США).
Открытие было сделано во время экспедиции вдоль континентальной окраины Центральной Америки, посвященной поиску подводных гор и источников природного газа. Подводные горы, простирающиеся от материка до национального парка Норт-Килинг Кокосовых островов, обеспечивают важный коридор для животных, населяющих этот район.
Всего ученым удалось обследовать семь подводных гор в этом районе. Результаты исследования, включая описание новых коралловых сообществ, помогут создать новый охраняемый район вокруг подводных гор: появятся гарантии, что это место не пострадает от рыболовства или добычи полезных ископаемых.
«Исследование поддержит усилия Коста-Рики по сохранению важных мест обитания [морских животных], предоставляя базовые данные о невероятных видах и экосистемах, обитающих в более глубоких районах, которые не всегда привлекают внимание, которого они заслуживают, – подчеркнула соучредитель Института океана Шмидта Венди Шмидт. – Одна из самых важных вещей, которые мы можем сделать сейчас, – понять, как работают эти сообщества. После, если в будущем произойдут изменения, мы сможем измерить влияние человека на глубоководные сообщества».
Даже в глубоких водах хрупкие экосистемы находятся в опасности. Так, во время одного из 19 погружений с дистанционным управлением ученые обнаружили мусор на глубине 3600 метров. Есть и другие угрозы: рыболовство и энергетика, которые переходят в более глубокие воды, а также постоянный риск изменения климата.
Сотрудник биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова вместе с коллегой из Европы нашёл и описал новый вид микроскопических рачков в древнем озере на Балканах. Исследователи назвали находку Alona begoniae. Работа была поддержана Российским научным фондом (РНФ), его результаты опубликованы в журнале Zootaxa.
Учёные считают древними озёра, несущими воды более миллиона лет. Всего таких озёр в мире насчитывается не более 20, а в них сосредоточены около 80% эндемичных - то есть нигде более не встречающихся - видов водных растений и животных. Уникальность населения таких озёр вызвана их длительной географической и экологической изоляцией от других водоёмов. Эта особенность древних озёр вызывает огромный интерес специалистов из разных областей.
Доцент кафедры зоологии беспозвоночных МГУ Артём Синёв совместно с коллегой из Гисенского университета (Германия) исследовали фауну Охридского озера, расположенного на границе Македонии и Албании, и обнаружили в нём новый вид микроскопических ветвистоусых раков рода Alona. Эти рачки широко распространены по всей Евразии, а сам род включает около 50 видов. Но находка учёных отличалась от известных видов достаточно, чтобы выделить её в отдельный вид. Новый вид назвали в честь сестры европейского автора исследования.
«Новый вид внешне сходен с обычным евразийским видом Coronatella rectangula, но надежно отличается от него особенностями строения грудных ног самки, строением постабдомена и первой грудной ноги самца. Эти признаки выявлены в результате детального исследования морфологии вида, - рассказывает ведущий автор исследования, доцент кафедры зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ Артём Синёв. - Вероятно, вид долго оставался незамеченным именно из-за сходства с широко распространенным эврибионтным видом - подобная ситуация нередка для ветвистоусых ракообразных (Cladocera). Озеро Охрид - древнейшее озеро Европы, его возраст составляет более 1,2 млн лет. Как и в озере Байкал, здесь сформировалась эндемичная фауна, включающая многочисленные виды ракообразных. Однако до сих пор из Охрида был известен только один вид ветвистоусых, Phreatalona smirnovi, ведущий интерстициальный образ жизни - обитающий в толще песчано-каменистых грунтов озера и впадающих в него рек».
Особи нового вида ветвистоусых раков Alona учёные собрали в прибрежной зоне озера. С помощью специального дночерпателя исследователи отбирали пробы донных отложений, затем фильтровали их от грунта и фиксировали живой материал в спирте. Затем, уже в лаборатории, учёные разбирали пробы и отбирали из них ракообразных. Представителей нового вида оказалось несколько десятков. Теперь образцы, по которым был описан вид, - голотип и паратипы - хранятся в биодепозитариях, в том числе и в коллекции Зоологического музея МГУ.
Новый вид примитивного членистоногого был найден в глубинах пещеры недалеко от города Порт-Алберни (остров Ванкувер, Канада), которая до недавнего времени была покрыта толстым покровом льда, сообщает портал EurekAlert. Внешне вид похож на двухвосток рода Campodea, которые обитают на острове Ванкувер. А вот его происхождение остается загадкой.
Согласно исследованию, присутствие двухвосток в пещере может означать, что наземные членистоногие действительно смогли выжить под землей во время максимума последнего оледенения около 26500 лет назад. Другая версия: родственные виды могли распространиться в этом районе, прибывая из Азии, когда лед начал таять.
Недавно обнаруженный вид получил название Haplocampa wagnelli – в честь спелеолога, одного из авторов исследования Крэйга Вагнелла, который посвятил много лет исследованиям в пещерах острова Ванкувер.
В отличие от большинства двухвосток рода Campodea, тела которых характерно вытянуты и тонки, у нового вида (Haplocampa wagnelli) только усики и ноги слегка вытянуты, а тело толще. Поэтому исследователи пришли к выводу, что этот вид не является исключительно подземным и, вероятно, также обитает в почве. С другой стороны, его североамериканские собратья кажутся еще менее приспособленными к жизни под землей.
Ученые также отмечают тесную связь между родом (Haplocampa) нового вида и тремя другими родами, которые встречаются в северной части Тихого океана: Pacificampa (Японские острова и Корейский полуостров), Metriocampa (Сибирь) и Eumesocampa (Северная Америка).
Открытие принадлежит спелеологам из Канады Крейгу Вагнеллу, Тоуни Лему и Феликсу Оссиг-Бонанно, а также энтомологу Альберто Сендрою из Университета Алькала (Испания). Результаты работы опубликованы в журнале Subterranean Biology.
Антенны микроскопических ос-наездников, самых малых насекомых Земли, оказались "совершенными химическими лабораториями", несмотря на то, что их можно уместить в инфузорию или другой одноклеточный организм. К такому выводу пришли ученые из МГУ, опубликовавшие статью в журнале PeerJ.
"Несмотря на исключительно маленький размер, эти наездники могут находить и точно узнавать своих хозяев и даже обнаруживать их яйца в толще листа при помощи их антенн. Нас интересовало, как меняется внешняя морфология этих органов при экстремальной миниатюризации", - рассказывает Анна Дьякова из МГУ имени М.В. Ломоносова.
Осы-наездники – один из самых причудливых и интересных инфраотрядов насекомых, включающий в себя почти сто тысяч видов очень небольших существ, откладывающих свои яйца внутрь тела других беспозвоночных существ или эксплуатирующих их каким-то другим образом.
Подобная миниатюризация, как отмечает Дьякова, не могла пройти без существенных жертв для насекомого. По своим размерам оно сопоставимо с крупными инфузориями, амебами и другими одноклеточными животными, и поэтому все их органы содержат в себе крайне ограниченное число клеток или же они вообще отсутствуют, как сердце или хромосомы в их нейронах.
Российских биологов, как передают пресс-службы МГУ и Российского научного фонда, интересовало то, как работает главный орган осязания и обоняния этих наездников – их миниатюрные антенны.
Как предполагали ученые, уменьшение их размеров и числа составляющих должно было привести к заметному ухудшению в чувствительности усиков наездников, а также радикальному уменьшению "репертуара" запахов, которые они могут распознавать.
Изучив структуру антенн трех видов наездников из рода Megaphragma при помощи электронного микроскопа, ученые обнаружили, что их органы не просто уменьшились в размерах, но и заметно поменяли свою структуру, что позволило им избежать резкой потери в чувствительности.
Их усики, по словам ученых, оказались необыкновенным образом оптимизированы. Все "ненужные" функции, характерные для антенн других насекомых, были удалены, а доля клеток, распознающих запахи и касания, наоборот, была увеличена.
Их структура тоже была изменена особым образом, что позволило им не потерять в чувствительности по сравнению с их крупными аналогами в организме прочих беспозвоночных. При этом, что интересно их усики содержат в себе всего 39 или 43 подобных волосков, тогда как у более крупных наездников их число может достигать нескольких десятков тысяч.
Как именно они работают и можно ли их сделать еще более простыми, ученые пока не знают. Они планируют получить ответ на этот вопрос в самое ближайшее время, изучая то, как усики ос Megaphragma вырабатывают сигналы при контакте с яйцами заражаемых их насекомых и различными химическими веществами.
Новые исследования показывают, что насекомые, которые живут в естественных условиях и у которых жизнь очень коротка, «стареют», теряя некоторые физические способности, прежде чем они умрут. Такой вывод сделали ученые из Университета Эксетера, сообщается на фициальном сайте британского вуза. Результаты исследования опубликованы в журнале Evolution.
Ученые уже проводили исследования, чтобы понять, испытывают ли насекомые – например, полевые сверчки, чья взрослая жизнь длится всего несколько недель, – «старение» в смысле упадка физических сил. Как правило, за насекомыми наблюдали в лаборатории, а не в естественной среде обитания, и даже если они «старели», возможно, это происходило только потому, что они были вырваны из привычной среды.
«Как и люди, сверчки стареют, – отмечает ведущий автор исследования доктор Роландо Родригес-Муньос (Rolando Rodríguez-Muñoz) из Центра экологии и охраны природы Университета Эксетера. – Те особи, которые вкладывают больше энергии в размножение в раннем возрасте, быстрее теряют физическую силу по мере старения».
Исследователи Университета Эксетера использовали сеть из более чем 130 видеокамер для изучения каждого часа жизни популяции диких сверчков на лугу в Испании. Они контролировали воспроизводство, старение и выживание насекомых в течение десяти лет.
Ученые не нашли никаких доказательств «компромисса» между стремлением к воспроизведениею потомства в раннем возрасте (в зависимости от того, когда сверчок вылупился, стал вступать в бои с соперниками и одерживать победы) и выживанием. Но у сверчков, которые вкладывали больше сил в репродукцию, действительно проявлялись признаки «старения»: они стали меньше щебетать и чаще проигрывать в сражениях своим конкурентам.
Journal of Morphology.
"Мы выяснили, что этот моллюск "сверлит" своих жертв при помощи специализированных субэпителиальных желёз. Его "язык"-радула, похожая на ленту из крючьев, помогает выдёргивать червяка из трубки, но при этом моллюск еще и засасывает червя с помощью специальной мышцы", - рассказывает Анна Михлина из МГУ имени М.В. Ломоносова.
Большая часть морских моллюсков, живущих на дне или у берегов морей, питается планктоном или органическими останками других живых существ. Некоторые из них, с другой стороны, выработали крайне интересные и необычные способы добычи пищи, помогающие им побеждать гораздо более крупных, умных и активных животных.
К примеру, морские улитки-"киллеры" из рода Crassispira целенаправленно охотятся на рыб, выстреливая в их тело особым биологическим гарпуном, начиненным нервно-паралитическим ядом на базе "боевой" версии инсулина. Другие моллюски, наоборот, почти полностью отказались от пищи, перейдя на "фотосинтез" и научившись красть хлоропласты из клеток водорослей.
Михлина и ее коллеги раскрыли секреты успехов одного из самых необычных моллюсков, живущих в водах морей на российском Дальнем Востоке. Как давно заметили натуралисты, ярко-оранжевые слизни вида Vayssierea elegans, чья длина обычно не превышает и половину сантиметра, выбрали своей главной жертвой заметно более крупных червей-серпулид.
"Язык" морского слизня Vayssierea elegans
Эти многощетинковые черви ведут неподвижный образ жизни, прикрепляясь к камням и окружая себя толстой известковой броней. Моллюски как-то научились вскрывать эти оболочки, после чего высасывать их обитателей или даже "выдергивать" их из убежища. Как именно они это делали, ученые не знали.
Для раскрытия его секретов ученые из МГУ поймали несколько подобных слизней, препарировали их и изучили структуру их рта и радулы – своеобразного "языка", покрытого крючками, при помощи которых моллюски измельчают и соскребают пищу.
Некоторые морские улитки, как отмечают Михлина и ее коллеги, используют этот орган в качестве своеобразного "бура", который помогает им проделывать отверстия в скорлупе или раковине их жертв и добираться до их мягких тканей. Как предположили ученые, их дальневосточные кузены могут орудовать своим "языком" таким же образом.
Они проверили, так ли это на самом деле, просветив радулу при помощи электронного микроскопа и создав трехмерную модель этой части рта слизня, в том числе и мускулов "языка". Благодаря ей ученые нашли сразу несколько свидетельств того, что этих моллюсков можно назвать профессиональными "бурильщиками".
В частности, "зубы" языка были устроены таким образом, что они сильнее всего сопротивлялись "вертикальным" нагрузкам, а его мускулы были приспособлены для частых движений в условно левую и правую стороны. Их работе помогают несколько специальных желез, чьи выделения растворяют и ослабляют известковую броню червя.
В этом отношении, по словам ученых, Vayssierea elegans сильно отличаются от обычных моллюсков, но при этом они похожи на тех брюхоногих беспозвоночных, которые тоже умеют разрушать твердые раковины их жертв, несмотря на совершенно разную эволюционную историю.
Дальнейшее изучение секретов этого слизня, как надеются ученые, поможет использовать секреты работы его бура для создания новых инструментов и гаджетов, подобно тому, как иглы дикобразов и лапы гекконов помогли создать острые иглы для инъекций и чрезвычайно липкий скотч.
Исторический очерк. Зоологические знания начали накапливаться человеком с древнейших времён. Уже жизнь первобытных людей (не менее 1 миллиона лет назад) была тесно связана с большим разнообразием окружающих их живых организмов, познанием важных природных явлений. Около 40-50 тысяч лет назад, а возможно и раньше, люди научились ловить рыбу, охотиться. 15-10 тысяч лет назад началось одомашнивание (доместикация) животных. Искусство людей каменного века донесло до нас выразительные, точные рисунки многих зверей, среди которых есть и ныне вымершие - мамонт, шерстистый носорог, дикие лошади, быки. Многие из них обожествлялись, становились предметом культа. Первые попытки систематизации знаний о животных были предприняты Аристотелем (4 век до нашей эры). Ему удалось построить иерархическую систему, включающую свыше 450 таксонов животных, в которой просматривается ступенчатый переход от простых форм к сложным (идея «лестницы существ»), провести границу между миром животных и миром растений (фактически выделить их в отдельные царства). Он сделал ряд зоологических открытий (в том числе описание живорождения у акул). Достижения и авторитет Аристотеля господствовали в Европе несколько столетий. В 1 веке нашей эры Плиний Старший в 37-томной «Естественной истории» обобщил имевшиеся на тот момент знания о животных; наряду с действительными фактами она содержала немало фантастической информации. Гален продолжил традиции медицинской школы Гиппократа, дополнив их собственными сравнительно-анатомическими исследованиями и физиологическими опытами над животными. Его многочисленные сочинения являлись авторитетными руководствами вплоть до эпохи Возрождения. В период Средневековья в государствах Европы и Азии развитие зоологии ограничивалось господствующими религиозными доктринами. Накапливающиеся сведения о животных и растениях носили апокрифический или прикладной характер. Крупнейшей биологической энциклопедией Средневековья стали труды Альберта Великого, в том числе трактат «О животных» («De animalibus») в 26 книгах.
В эпоху Возрождения коренным образом изменилась картина мира. В результате Великих географических открытий значительно расширились представления о разнообразии мировой фауны. Появляются многотомные, компилятивные сводки К. Геснера, французских естествоиспытателей (У. Альдрованди и др.), монографии по отдельным классам животных - рыбам и птицам - французских учёных Г. Ронделе и П. Белона. Предметом исследования становится человек, его строение и положение по отношению к миру животных. Леонардо да Винчи создаёт точные изображения внешнего вида и внутреннего строения человека и многих животных; он же обнаруживает окаменелые остатки вымерших моллюсков и кораллов. А. Везалий на основе эмпирического материала издаёт труд «О строении человеческого тела» (1543). Разрабатывается анатомическая номенклатура человека, которая позднее используется в развивающейся сравнительной анатомии животных. В 1628 У. Гарвей доказал существование системы кровообращения. Развитие инструментальных методов, в том числе совершенствование микроскопа, позволило открыть капилляры (М. Мальпиги, 1661), сперматозоиды и эритроциты (А. ван Левенгук, соответственно 1677 и 1683), увидеть микроорганизмы (Р. Гук, М. Мальпиги, Н. Грю, А. ван Левенгук), изучать микроскопическое строение животных организмов и их зародышевое развитие, которое трактовалось с позиций преформизма.
В конце 17 - начале 18 века английские учёные Дж. Рей и Ф. Уиллоби публикуют систематизированное описание животных (главным образом позвоночных), выделяют категорию «вид» как элементарную единицу систематики. В 18 веке достижения предыдущих поколений систематиков аккумулировал К. Линней, разделивший царства растений и животных на иерархически соподчинённые таксоны: классы, отряды (порядки), роды и виды: каждому известному ему виду дал латинское родовое и видовое названия в соответствии с правилами бинарной номенклатуры. Современная зоологическая номенклатура ведёт отсчёт со времени выхода 10-го издания линнеевской «Системы природы» (1758). Т. к. система К. Линнея построена в основном на сопоставлении выбранных им отдельных признаков, она считается искусственной. Человека он поместил в один отряд с обезьянами, что разрушало антропоцентрическую картину мира. Линней подчёркивал относительную устойчивость видов, объяснял происхождение их единым актом творения, допуская всё же возникновение новых видов путём гибридизации. Но сам принцип линнеевской иерархии таксонов в виде расходящегося ветвления (в класс входят несколько родов, а число видов ещё больше) способствовал в дальнейшем развитию эволюционных взглядов (представления о монофилии, дивергенции видов).
Опубликованная Ж. де Бюффоном 36-томная «Естественная история» (1749-1788) содержала не только описания образа жизни и строения животных (главным образом млекопитающих и птиц), но и ряд важных положений: о древности жизни на Земле, о расселении животных, их «прототипе» и т.д. Не разделяя линнеевские принципы систематики, Ж. де Бюффон подчёркивал наличие постепенных переходов между видами, развил идею «лестницы существ» с позиций трансформизма, хотя позднее под давлением Церкви отказался от своих взглядов. В этот период начинается становление эмбриологии животных. Проводятся экспериментальные исследования по размножению и регенерации у простейших, гидр и раков. Опираясь на эксперимент, Л. Спалланцани опровергает возможность самозарождения организмов. В области физиологии изучение взаимодействия нервной и мышечной систем (А. фон Галлер, Й. Прохаска, Л. Гальвани) позволило сформулировать представление о раздражимости как об одном из важнейших свойств животных.
В России в этот период были предприняты первые попытки научных описаний ресурсов живой природы огромной страны. Требовалось обработать накопленные столетиями знания о промысловых животных, изучить традиции животноводства, собрать репрезентативные коллекции по фауне и т. д. Выполнение этих задач было возложено на участников академического отряда Великой Северной (2-й Камчатской) экспедиции (1733-43). И. Г. Гмелин, Г. В. Стеллер, С. П. Крашенинников открыли и описали большое число ранее неизвестных видов животных. Книга «Описание земли Камчатки» (1755) С. П. Крашенинникова включает первую региональную фаунистическую сводку для российской территории. В 1768-74 П. С. Паллас, И. И. Лепёхин и др. завершили первый систематический этап инвентаризации животного мира страны. Кроме того, П. С. Паллас опубликовал несколько иллюстрированных томов по фауне России и сопредельных стран, включая итоговую книгу «Zoographia Rosso-Asiatica» (т. 1-3, 1811) с описанием 151 вида млекопитающих, 425 - птиц, 41 - пресмыкающихся, 11 - земноводных, 241 вида рыб.
В 19 веке фронт зоологических исследований необычайно расширился. Зоология окончательно выделилась из естествознания как самостоятельная наука. В результате экспедиционных и музейных исследований ежегодно описывались сотни новых видов животных, формировались коллекционные фонды. Всё это стимулировало развитие систематики, морфологии, сравнительной анатомии, палеонтологии и биогеографии, экологии и теории эволюции. Широкое признание получили работы Ж. Кювье, заложившего основы сравнительной анатомии, обосновавшего принцип функциональных и морфологических корреляций, использовавшего для классификации животных морфотипы - «планы строения». Исследования Ж. Кювье ископаемых организмов положили начало палеонтологии. Придерживаясь доктрины постоянства видов, он объяснял существование вымерших форм мировыми катастрофами (смотри Катастроф теория). В знаменитом споре с Э. Жоффруа Сент-Илером (1830), отстаивавшим идею единства плана строения всех животных (из чего вытекала идея эволюции), временную победу одержал Ж. Кювье. Первая попытка создания стройной теории эволюции была предпринята Ж. Б. Ламарком в «Философии зоологии» (1809), однако основное её положение - наличие у животных некоего внутреннего стремления к совершенствованию путём наследования благоприобретённых признаков - не получило признания большинства современников. И всё же работы Ламарка стимулировали дальнейшие поиски доказательств и причин исторического развития видов. Он же разработал систему беспозвоночных животных, разделив их на 10 классов; 4 класса составили позвоночные.
Значительную роль в развитии зоологии сыграли учение о клетке и теория эволюции. Обоснование единства клеточного строения растительных (М. Шлейден, 1838) и животных (Т. Шванн, 1839) организмов легло в основу единой клеточной теории, которая способствовала развитию не только цитологии, гистологии и эмбриологии, но и доказательству существования одноклеточных организмов - простейших (К. Зибольд, 1848). Предложенная Ч. Дарвином (1859) теория эволюции органического мира (смотри Дарвинизм), ставшая краеугольной консолидирующей доктриной всей биологии, способствовала развитию отдельных областей биологических знаний, в том числе зоологии. Убедительным подтверждением идеи эволюции оказались открытия вымерших предков человека, ряда промежуточных форм между некоторыми классами животных, построения геохронологической шкалы и филогенетических рядов многих групп животных.
В 19 веке были раскрыты многие механизмы функционирования нервной системы, желёз внутренней секреции, органов чувств человека и животных. Рационалистическое объяснение этих биологических процессов нанесло сокрушительный удар по витализму, отстаивавшему концепцию о наличии особой «жизненной силы». Достижения эмбриологии не ограничивались открытиями половых и соматических клеток, описанием процесса их дробления. К. М. Бэр сформулировал ряд положений сравнительной эмбриологии животных, в том числе о сходстве ранних стадий онтогенеза, о специализации на конечных этапах и т.д. (1828-37). Эволюционное обоснование этих положений было развито Ф. Мюллером (1864) и Э. Геккелем (1866) в рамках биогенетического закона.
Хотя термин «экология» был предложен Э. Геккелем лишь в 1866 году, наблюдения за жизнью животных велись и раньше, оценивалась также роль отдельных видов в природе. Значительна роль зоологов в становлении экологии как науки, в развитии почвоведения, разработке первых принципов охраны природы. Зоогеографическое (фаунистическое) районирование суши провели Ф. Склетер (1858-1874) и А. Уоллес (1876), океана - Дж. Дана (1852-53). В России в этой области работали А. Ф. Миддендорф, Н. А. Северцов, М. А. Мензбир и др. В 1864 А. Брем начал публиковать многотомную сводку, позднее получившую название «Brehms Tierleben», переиздающуюся в оригинальной или в сильно изменённой версии до сих пор (в России «Жизнь животных», с 1894). По результатам обработки коллекционных сборов многочисленных морских и сухопутных экспедиций публикуются капитальные сводки по региональным фаунам, отдельным группам животных, например «Птицы России» М. А. Мензбира (т. 1-2, 1893-95).
С середины 19 века зоологи объединяются в научные общества, открываются новые лаборатории, биостанции, в том числе в России - Севастопольская (1871), Соловецкая (1881), на озере Глубоком (Московской губернии; 1891). Возникает специализированная зоологическая периодическая литература: например, в Великобритании - «Proceedings of the Zoological Society of London» (1833; с 1987 «Journal of Zoology: Proceedings of the Zoology Society of London»), в Германии - «Zeitschrift für wissenschaftliche Zoologie» (1848), «Zoologische Jahrbü-cher» (1886), во Франции - «Archives de zoologie expérimentale et générale» (1872), в США - «American Naturalist» (1867), «Journal of Morphology» (1887), в России - «Бюллетень Московского общества испытателей природы» (1829). Проходят первые международные конгрессы: орнитологический (Вена, 1884), зоологический (Париж, 1889).
Зоология в 20 веке. В этом столетии для зоологии характерна интенсивная специализация. Наряду с энтомологией, ихтиологией, герпетологией и орнитологией формируются териология, зоология морских беспозвоночных и др. На новый уровень развития выходит систематика, как в области высших таксонов, так и на подвидовом уровне. Особенно плодотворно ведутся исследования в эмбриологии, сравнительной анатомии и эволюционной морфологии животных. Значителен вклад зоологов в раскрытие механизмов передачи наследственной информации, в описание процессов обмена веществ, в развитие современной экологии, теории и практики охраны природы, в выяснение механизмов регуляций основных функций организма, поддержания гомеостаза живых систем. Зоологические исследования сыграли существенную роль в изучении поведения и процессов коммуникаций у животных (формирование зоопсихологии, этологии), определении факторов и закономерностей эволюции, создании синтетической теории эволюции. Постоянно пополняя свой арсенал всё более совершенными инструментальными методами, способами фиксаций и обработки наблюдений, зоология развивается в плане как специализированных (по объектам и задачам), так и комплексных исследований. Возросло значение теоретических, концептуальных построений наряду с экспериментами в природе. Плодотворным оказалось использование в зоологии достижений математики, физики, химии и ряда других наук. Значительно расширился инструментальный арсенал зоологов: от радиоактивных меток и телеметрии до видеозаписи и компьютерной обработки полевых и лабораторных материалов.
Подтверждение законов Г. Менделя (Э. Чермак Зейзенегг, К. Корренс, Х. Де Фриз, 1900) стимулировало изучение индивидуальной изменчивости и наследственности у животных. Дальнейший прогресс в изучении механизмов передачи наследственной информации связан с развитием биохимии и молекулярной биологии. Параллельно с анализом молекулярных основ наследственности велись исследования других факторов, определяющих индивидуальное развитие животных. Х. Шпеман открыл в 1901 году явление эмбриональной индукции. Корреляционными системами регуляторного характера (эпигенетические системы), обеспечивающими целостность живых организмов, в 1930-х годах занимались И. И. Шмальгаузен, К. Уоддингтон (Великобритания) и др. В 20 веке началось изучение гормональной регуляции функций организма. Дальнейшее развитие и специализация физиологии животных связаны с исследованиями нервной системы, её структуры и механизмов функционирования (И. П. Павлов, Ч. Шеррингтон и др.), установлена природа рефлексов, сигнальных систем, координационных и функциональных центров в головном и спинном мозге. Изучение многих процессов, проходящих в нервной системе, велось на стыке зоологии, физиологии, биохимии, биофизики. При участии зоологов расширились исследования различных форм поведения животных, удалось оценить развитие наследственно детерминированных реакций и реакций, приобретённых путём научения стереотипам (И. П. Павлов, Э. Торндайк и др.), открыть системы и механизмы коммуникаций в живой природе (К. Лоренц, Н. Тинберген, К. фон Фриш и др.).
Продолжается описание не только новых видов, но целых классов и даже типов в царстве животных, проведено большое число исследований животного мира всех природных зон, фаун рек, почв, пещер и океанских глубин. К середине 20 века отечественными зоологами предложен ряд концепций, имевших большое значение для развития зоологии, например филогенетическая макросистематика животных (В. Н. Беклемишев, 1944), теория происхождения многоклеточных (А. А. Захваткин, 1949), принцип олигомеризации гомологичных органов (В. А. Догель, 1954). Создаются специализированные зоологические институты (в СССР - более 10), новые кафедры в университетах (в том числе зоологии беспозвоночных, энтомологии, ихтиологии - в МГУ), лаборатории в академических и прикладных учреждениях. Зоологический институт Академии Наук СССР с 1935 публикует уникальную серию монографий «Фауна СССР» (с 1911 она издавалась Зоологическим музеем как «Фауна России и сопредельных стран», в 1929-33 выходила под названием «Фауна СССР и сопредельных стран», с 1993 - «Фауна России и сопредельных стран»), всего 170 томов. В 1927-1991 издавалась серия «Определители по фауне СССР», с 1995 - «Определители по фауне России», всего свыше 170 томов. К. И. Скрябиным с соавторами были выпущены 2 серии монографий: «Трематоды животных и человека» (1947-1978) в 26 томах и «Основы нематодологии» (1949-79) в 29 томах. Под редакцией Г. Я. Бей-Биенко и Г. С. Медведева опубликован «Определитель насекомых Европейской части СССР» (1964-88) в 5 томах (14 частей). С 1986 издаётся многотомный «Определитель насекомых Дальнего Востока России». Опубликованная Л. С. Бергом монография «Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран» (ч. 1-3, 1948-49) положила начало целой серии сводок по ихтиофауне России. Аналогичное значение для орнитологии имела сводка «Птицы Советского Союза» (т. 1-6, 1951-54). С. И. Огневым создана многотомная монография «Звери СССР и прилежащих стран» (1928-1950), продолженная (с 1961) несколькими книгами «Млекопитающие Советского Союза», а затем (с 1994) серией «Млекопитающие России и сопредельных регионов». Крупные фаунистические сводки выходят и за рубежом. Значительная роль в развитии отечественной зоологии сыграло начатое Л. А. Зенкевичем незавершённое многотомное «Руководство по зоологии» (1937-51). В новой версии «Руководства» опубликована 1-я часть - «Протесты» (2000). Аналогичные фундаментальные издания выходили и в других странах, в том числе «Handbuch der Zoologie» (с 1923) и «Traite de zoologie» (с 1948). Отечественными зоологами издан ряд капитальных сводок по вопросам сравнительной анатомии, эмбриологии животных (В. Н. Беклемишев, В. А. Догель, А. А. Захваткин, И. И. Шмальгаузен и др.), шеститомная «Сравнительная эмбриология беспозвоночных животных» (1975-81) О. М. Ивановой-Казас. Из 15 томов «Основ палеонтологии» (1959-63) 13 посвящены ископаемым животным. Значительное влияние на развитие экологии животных оказали труды В. Шелфорда, Р. Чепмен, Ч. Элтона, Ю. Одума, Д. Н. Кашкарова, С. А. Северцова, В. Н. Беклемишева, В. В. Станчинского, Н. П. Наумова, А. Н. Формозова, С. С. Шварца и др. Были проанализированы внешние и внутренние факторы, определяющие динамику популяций животных, структуру сообществ, их смену в пространстве и времени. В работах (особенно гидробиологов) исследовались цепи питания, трофические уровни, закономерности формирования биологической продукции, круговорота веществ и потока энергии в экосистеме. К концу 20 века были сформулированы рациональные принципы эксплуатации природных ресурсов, указаны антропогенные причины многих форм деградации популяций, вымирания различных видов, предложены обоснованные принципы и способы охраны природы. Зоологами написаны капитальные руководства в области зоогеографии [Н. А. Бобринский, В. Г. Гептнер, И. И. Пузанов (Россия), С. Экман (Швеция), Ф. Дарлингтон (США) и др.]. Одним из важных прикладных достижений зоологии явилась разработка учения о природной очаговости трансмиссивных заболеваний (клещевого энцефалита, чумы и многих др.); существенный вклад внесли отечественные учёные (особенно Е. Н. Павловский), благодаря усилиям которых была создана широкая сеть эпидемиологических станций, в том числе противочумных.
В противовес неутихающей критике дарвинизма (Л. С. Берг, А. А. Любищев и др.) и неоднократным попыткам, в том числе на зоологическом материале, опровергнуть его основные постулаты усилиями ряда учёных (в том числе Дж. Хаксли, Э. Майр, Дж. Симпсон, И. И. Шмальгаузен), объединивших достижения генетики, морфологии, эмбриологии, популяционной экологии, зоологии, палеонтологии и биогеографии, была создана синтетическая теория эволюции, развивающая дарвинизм на современном этапе. Формы эволюционных преобразований органов, обусловливающих биологический прогресс (ароморфоз, идиоадаптация, теломорфоз, катаморфоз), описал А. Н. Северцов (1925-39), роль стабилизирующего отбора выявили И. И. Шмальгаузен (1938) и К. Уоддингтон (1942-1953), эволюционное значение колебаний численности исследовалось зоологами как в природе, так и в эксперименте [С. С. Четвериков, А. Лотка (США), В. Вольтерра, Г. Ф. Гаузе и др.]. Было доказано, что в ряде случаев видообразование у животных обусловлено партеногенезом. Открытие молекулярных основ наследственности и дальнейшие исследования в этом направлении затронули традиционные представления зоологической систематики. Возможно, сотрудничество специалистов в области зоологии и молекулярной биологии приведёт к созданию новой филогенетической системы животного мира.
Во 2-й половине 20 века с началом освоения космоса зоологи приняли участие в разработке научной и практической базы, обеспечивающей возможность существования живых организмов, в том числе человека, в космическом аппарате в межпланетном пространстве.
Основные проблемы и пути развития современной зоологии. Среди множества проблем, разрабатываемых зоологией, можно выделить несколько основополагающих.
Систематика . Развитие методов цитологии, биохимии и молекулярной биологии позволило перейти к оценке родства и видоспецифичности зоологических объектов на уровне наследственных микроструктур (кариотипы, ДНК и т.д.), используя прижизненные, щадящие формы сбора проб для анализа. Совершенствование методов изучения поведения и образа жизни животных в природе способствовало выявлению множества новых таксономических признаков (демонстрационных, акустических, химических, электрических и т.д.). Современные компьютерные технологии статистической обработки дали возможность оперировать большими массивами информации как по конкретным видам, так и по отдельным признакам (например, при кладистическом анализе), готовить обширные базы данных по мировой фауне. На новом уровне развития знаний публикуются обобщающие сводки, например, по рыбам мира - «Catalog of fishes» (vol. 1-3, 1998), по птицам - «Handbook of the birds of the world» (vol. 1-11,1992-2006), по млекопитающим - «Mammal species of the world» (vol. 1-2,2005), издаются справочники-определители. Однако в ряде случаев наблюдается несоответствие между построениями классической систематики и классификацией, основанной на данных молекулярной биологии. Это касается различных уровней - от видового и подвидового до типов и царств. Устранение этих противоречий, построение наиболее естественной системы царства животных - задача ближайших поколений зоологов и специалистов смежных дисциплин.
Функциональная и эволюционная морфология, исследуя адаптивные возможности отдельных органов и их систем у животных, выявляют высокоспециализированные и мультифункциональные морфологические адаптации покровов, скелета, мышечной, кровеносной, нервной и выделительной систем животных, органов чувств и размножения. Открытия в этой области используются бионикой, они же способствуют развитию биомеханики, аэро- и гидродинамики. На основе морфологических и функциональных корреляций проводят палеореконструкции. Ряд нерешённых вопросов остаётся в области исследования Первичных морфологических типов животных, оценки гомологичных структур.
Зоологические исследования играют существенную роль в выяснении механизмов дифференцировки клеток, тканей и органов, в изучении роли наследственных, видоспецифических факторов, в создании теории онтогенеза. Для получения (в том числе методами генетической инженерии) организмов животных с заранее заданными свойствами необходимы специальные зоологические исследования, т.к. пока не известны последствия интродукции подобных объектов в природные комплексы, включения их в цепи питания.
Новый синтез в эволюционной теории при участии зоологов и биологов других специальностей затронет вопросы соотношения макро- и микроэволюционных преобразований, возможностей моно- и полифилетического происхождения таксонов, критерии прогресса, оценку параллелизмов в эволюции. Требуется разработка единых принципов построения естественной (филогенетической) системы живых организмов. Благодаря совершенствованию теории и современных методов диагностики родство видов и сам критерий этого уровня организации должны получить более чёткое обоснование. Ожидается развитие экологического и биокибернетического направлений эволюционных исследований, связанных с проблемами взаимоотношения разных уровней организации жизни в процессе её эволюции. Продолжится изучение ранних этапов эволюции животных, причин, условий и форм появления жизни на Земле, возможностей существования жизни в космическом пространстве.
Исследование различных форм поведения, их мотиваций у животных будет развиваться в плане создания возможностей управления поведением конкретных видов, в том числе важных для человека. Особое значение приобретает изучение группового поведения, взаимоотношений особей в популяциях и сообществах. В этой области уже имеются известные достижения, например в управлении поведением рыб (в том числе в районе гидротехнических сооружений) и птиц (с целью предотвращения столкновения с самолётами). Ожидается значительный прогресс в расшифровке способов коммуникации у животных на уровне звуковых, зрительных, химических сигналов и др.
Будет возрастать вклад зоологии в развитие экологии. Это коснётся изучения популяционной динамики видов, в том числе важных для человека, исследований структуры сообществ животных, их средообразующего, трофоэнергетического, экосистемного значения. Благодаря развитию современных методов мечения, компьютерной обработке материалов расширится база данных по распространению животных, будут создаваться более совершенные карты ареалов. Одной из успешно решаемых задач современной зоологии стала инвентаризация биоразнообразия - составление кадастров баз данных, списка видов, атласов, определителей и т. д. в печатной, электронной аудио- и видеоверсиях. На новый уровень выйдет изучение региональных фаун. В связи со стремительным, неконтролируемым ростом населения Земли возникает проблема не только обеспечения людей пищевыми ресурсами, но и сохранения той среды обитания, где возможно получение таких ресурсов. Повышение продуктивности естественных и искусственных биоценозов не должно ставить под угрозу существование необходимого биоразнообразия, в том числе и животного мира. При участии зоологов созданы Красные книги животных, находящихся под угрозой исчезновения, нуждающихся в охране на глобальном, национальном и региональном уровнях, разработаны концепции сохранения биоразнообразия. Это отвечает не только утилитарным целям, но и задачам фундаментальной зоологии, в том числе дальнейшему изучению процесса эволюции, прогнозированию будущего развития жизни на Земле.
Достижения зоологии используются в биомеханике, аэро- и гидродинамике, в создании локационных, навигационных, сигнальных систем, в практике дизайна, в архитектуре и строительстве, при получении искусственных материалов, сравнимых с природными аналогами. Результаты зоологических исследований важны для обоснования принципов устойчивого развития биосферы. Представления об уникальности каждого биологического вида имеют большое значение для разработки мер по сохранению всего многообразия жизни на Земле.
Научные учреждения и периодические издания. В различных странах зоологические исследования ведутся в целом ряде научных учреждений: в том числе в вузах, в зоологических музеях, зоопарках, на биостанциях, в экспедициях, в заповедниках и национальных парках. В России центром зоологических исследований является Отделение биологических наук РАН (к нему относится ряд институтов; смотри Зоологический институт, Проблем экологии и эволюции институт, Экологии растений и животных институт, Биологии моря институт, Систематики и экологии животных институт и др.). Во многих российских университетах на биологических факультетах имеются специализированные зоологические кафедры и лаборатории. Зоологи объединяются в различные научные общества (орнитологов, энтомологов, териологов и др.), проводят конгрессы, съезды, тематические совещания и выставки. Издаётся большое число журналов зоологического профиля, например, под эгидой РАН - «Зоологический журнал», «Энтомологическое обозрение», «Вопросы ихтиологии», «Биология моря». Расширяется электронная база зоологической информации. Активно ведётся популяризация зоологических знаний, рекомендаций по охране животного мира.
Лит.: Кашкаров Д. Н., Станчинский В. В. Курс зоологии позвоночных животных. 2-е изд. М.; Л., 1940; Плавильщиков Н. Н. Очерки по истории зоологии. М., 1941; Майр Э., Линсли Э., Юзингер Р. Методы и принципы зоологической систематики. М., 1956; Maзурмович Б. Н. Выдающиеся отечественные зоологи. М., 1960; Зоологи Советского Союза М.; Л., 1961; Курс зоологии: В 2 т. 7-е изд. М., 1966; Майр Э. Зоологический вид и эволюция. М., 1968; История биологии с древнейших времен до наших дней. М., 1972-1975. Т. 1-2; Наумов Н. П., Карташев Н. Н. Зоология позвоночных: В 2 ч. М., 1979; Догель В. А. Зоология беспозвоночных. 7-е изд. М., 1981; Зоологический институт Академии наук СССР. 150 лет. Л., 1982; Наумов С. П. Зоология позвоночных. 4-е изд. М., 1982; Жизнь животных: В 7 т. 2-е изд. М., 1983-1989; Хадорн Э., Венер Р. Общая зоология. М., 1989; Шишкин В. С. Зарождение, развитие и преемственность академической зоологии в России // Зоологический журнал. 1999. Т. 78. № 12; Протесты: Руководство по зоологии. СПб., 2000. Ч. 1; Красная книга Российской Федерации: (Животные). М., 2001; Алимов А. Ф. и др. Альма-матер отечественной зоологии // Наука в России. 200З. № 3; Фундаментальные зоологические исследования: теория и методы. СПб., 2004.
Д. С. Павлов, Ю. И. Чернов, В. С. Шишкин.
