Чего не сделаешь ради науки

Существует несколько гипотез о том, зачем зебрам полоски. По одной из версий, контрастный фон мешает насекомым сесть на животное и так защищает зебр от укусов. Эту гипотезу и проверяли японские ученые — они нарисовали белые полосы на теле коров, а затем сравнили количество мух на «зеброкоровах» и их нераскрашенных сородичах. Оказалось, что на полосатых животных мухи садились в два раза реже, а ещё такие коровы меньше отмахивались от насекомых. Вероятно, и зебрам окрас помогает защититься от назойливой мошкары.
Еще до ученых из Японии американские зоологи уже нашли подтверждение гипотезы о полосках как отпугивателе насекомых. В тот раз исследователи ничего не рисовали, а просто надели на лошадей полосатые балахоны. Слепни почти не садились на тело лошадей в костюме зебр, но активно кусали их непокрытые головы и однотонных сородичей. Из-за полосок насекомые не могли выбрать место для посадки, долго кружили над лошадьми или врезались в них.
Две другие гипотезы о функциях полосатости зебр давно опровергли — окрас не защищает этих непарнокопытных от хищников и не помогает в терморегуляции. Чтобы понять последнее, ученые нарядили бочки с водой в шкуры разных животных — бочки в серых и белых шкурах охлаждались быстрее, чем в полосатых.

Муравьи безошибочно находят дорогу домой — даже если сориентироваться необходимо в пустыне Сахара. Известно, что правильно определить направление муравьям помогают далекие ориентиры — опираясь на такие вехи, насекомые могут запоминать дорогу домой, подобно тому, как пираты из приключенческих романов записывали путь к сокровищам: пройти сто шагов в сторону полярной звезды, повернуть направо, сделать еще пятьдесят шагов и копать.
Мирмеколог из Ульмского университета Маттиас Виттлингер показал, что муравьи Cataglyphis fortis действительно отмеряют расстояния шагами — для этого он поймал насекомых в десяти метрах от гнезда и разделил на три группы. Первым он к каждой лапке приделал ходули из щетинок свиней, вторым подрезал ноги, а у третьих ничего не менял. Когда мирмеколог дал муравьям по кусочку еды и отпустил, только насекомые из третьей группы добрались до муравейника с первой попытки. Муравьи на ходулях прошагали по прямой на пять метров больше, чем было нужно, и только после этого остановились и начали искать гнездо. Коротколапые же насекомые останавливались на середине пути. После первой неудачи муравьи приспосабливались и без проблем возвращались домой — значит, они действительно считают шаги для оценки расстояний (то есть измеряют его одометрически).
Виттлингер не впервые проводил странные действия с муравьями, чтобы исследовать способы их навигации. До этого, например, он изучал, необходима ли зрительная информация Cataglyphis bicolor, другим муравьям из пустыни Сахара, чтобы запомнить дорогу домой. Одна колония этих насекомых использует несколько гнезд, и фуражиры при необходимости переносят новых рабочих между соседними муравейниками. Когда ученый отнимал у фуражира его пассажира на полпути к цели, рабочий муравей без проблем в самостоятельно возвращался в гнездо. Если же мирмеколог завязывал рабочему глаза повязкой (перед тем, как фуражир забирал его из муравейника), после снятия повязки тот не мог найти дорогу назад. Так исследователь доказал, что муравьи могут оценивать пройденное расстояние “на глаз”.

В 1979 году японцы завезли на остров Амамиосима малого мангуста. Он должен был контролировать численность крыс и ядовитых змей, но расплодился и стал охотиться на другие местные виды, в том числе лягушек-эндемиков. В 2000 году мангустов начали уничтожать, вскоре на острове их не осталось, а местные популяции восстановили свою численность. Ученые, однако, предположили, что островные виды должны были запомнить нашествие хищников и сформировать механизмы защиты.
Исследователи решили проверить, как близко им удастся подкрасться к лягушкам, живущим неподалеку от места, откуда мангустов выпускали, или на противоположном конце острова. Один и тот же ученый надевал одни и те же резиновые сапоги, медленно приближался к лягушкам и записывал расстояние, на которое ему удалось подойти, прежде чем животное отпрыгивало. Оказалось, самые нервные лягушки жили ближе всего к городу Амами, откуда началось расселение мангустов. Защитные механизмы сохранились даже через поколение.

Новокаледонские вороны славятся умением изготавливать орудия и по памяти воссоздавать инструменты. Ученые из Шотландии попытались запутать птиц — к веткам, которыми те достают личинок из-под коры, они приклеили листья других растений. Птицы обману не поддались.
Мы писали и про другие эксперименты, в которых ученые портили растения. В одном из них исследователи пытались подражать шмелям — те прокусывают листья, чтобы растения быстрее цвели. Энтомологи с помощью пинцетов и скальпелей попробовали сделать такие же проколы самостоятельно, но ускорить цветение им не удалось. Похоже, что шмели впрысквают в место укуса вещества, которые заставляют растения цвести быстрее. Впрочем, экспериментально это пока не доказано.

Гусеницы березовой пяденицы маскируются под ветки, на которых сидят — для этого они могут менять цвет тела с коричневого на зеленый и обратно. Исследователи сомневались, что гусеницы определяют нужный цвет с помощью глазков, поэтому закрасили их темной краской. Это не помешало насекомым подстроить оттенок тела под цвет веток. Более того, если гусеницам предлагали две палочки, они выбирали ту, что больше подходит им по цвету. Значит, насекомые могут использовать не только глазки, но и фоторецепторы на теле.
В похожем эксперименте на палочниках результаты получились противоположными. Когда личинкам закрашивали нижнюю половину глаз, тем казалось, что они сидят на темной земле, и окраска тела менялась за несколько дней.
Другим насекомым ученые красили спину — им было интересно, как пустынницы выбирают правильную местность для маскировки. В отличие от гусениц и палочников, эти насекомые не могут менять цвет и вынуждены прятаться в среде, с которой сливаются. Исследователи красили спинки белых пустынниц в черный, а черных — в белый цвет и смотрели, как часто те буду встречаться на темном асфальте или белой плитке. Насекомые сориентировались и перебежали на соответствующее покрытие. Крупные глаза на подвижной голове позволяют пустынницам видеть собственное тело и землю — остается лишь сравнить информацию и сделать выбор.

Как ни странно, мы до сих пор точно не знаем, какой прок мужчинам от бороды — но недавно она из гипотез нашла косвенное подтверждение. Исследователи предположили, что человеческая борода аналогична гриве львов и тоже защищает лицо в драках — смягчает удары и не дает челюсти сломаться. Проверить гипотезу сначала хотели на настоящих челюстях бородатых трупов, но не нашли достаточно экземпляров. Поэтому сделали макеты — челюсти из стеклопластика, — а вместо бороды использовали куски овечьих шкур. На искусственные челюсти роняли тяжелый стержень, вычисляли энергию удара и осматривали повреждения. Оказалось, что шкура действительно смягчала удар за счет снижения скорости стержня, а значит борода действительно может защищать челюсти от повреждений.

Комары реагируют на низкочастотные вибрации и разнообразные шумы, но до прошлого года никто не пытался узнать, как на поведение комаров влияет современная музыка. Это сделала группа биологов — ученые содержали одну группу самок комаров в тишине, а другой проигрывали песню “Scary Monsters and Nice Sprites” в жанре дабстеп. Рядом с самками помещали одного девственного самца и связанного хомяка; ученые считали, сколько раз за десять минут самки попробуют спариться с самцом, подлетят к хомяку или укусят его.
Самки, которым включали дабстеп, приближались к хомяку лишь через две минуты и пили его кровь реже, чем в тишине. Спариваться под дабстеп комары вообще не стали. Авторы работы предположили, что можно разработать музыкальные средства для защиты от комаров и борьбы с переносимыми ими заболеваниями, но, к сожалению, ничего подобного до сих пор не изобрели. Пока существуют лишь ультразвуковые «репелленты» — правда, исследование показало, что они скорее приманивают, чем отпугивают комаров.

Так археологи выясняли, зачем древние люди из олдувайской и ашельской культур изготавливали шары из камней. Такие предметы регулярно находят в восточной Африке и на Ближнем Востоке, а версий их предназначения было множество — то ли круглые камни кидали в противников, то ли использовали для приготовления пищи. 
Анализ сколов показал, что шары использовались как ударное орудие, а на их поверхности нашли осколки костей и въевшийся жир. Ученые предположили, что древние люди дробили шарами кости, и попробовали пройти по тому же пути — самостоятельно изготовили каменные орудия и добыли с их помощью костный мозг. Оказалось, шарами работать гораздо удобнее, чем необработанными камнями, — они лучше ложатся в руку и не разбрызгивают мозг.
Вообще существует отдельная академическая дисциплина — экспериментальная археология — в которой делают реплики древних предметов и пытаются использовать их по назначению. Мы, например, рассказывали о том, как археологи изготовили бронзовые мечи и попробовали на них подраться. Оставшиеся на мечах отметины сравнили с зазубринами на археологических находках — так удалось понять некоторые особенности фехтования бронзового века. Из-за мягкости мечей воины, по-видимому, избегали ударов с замаха. Вместо этого они с силой скрещивали мечи, пока одному не удавалось отбросить оружие соперника. Чтобы не погнуть мягкий клинок, фехтовальщики целились не в сердце, а в горло или живот противника.

Легенда о переворачивателях пингвинов появилась в восьмидесятые годы прошлого века — предположительно, ее придумали пилоты Королевских военно-воздушных сил Великобритании во время Фолклендской войны 1982 года. В газетах рассказывали, что пилоты обратили внимание, как увлеченно пингвины следят за пролетающими мимо самолетами, и придумали следующее развлечение: они летали туда-сюда вдоль пляжей, на которых собирались пингвины, и тысячи птиц синхронно поворачивали головы в сторону пролетающего самолета. Затем пилоты заходили со стороны моря и пролетали над птицами. Те задирали головы все выше и выше, пока не опрокидывались на спину, а после этого не могли подняться.
История стала популярна после того, как ее в 1986 году ее упомянули в американском комиксе Bloom County. Позже мем получил развитие: появились сообщения о том, что во время Фолклендской войны на островах нанимали переворачивателей пингвинов — мол, птицы, засмотревшиеся на самолеты, не могли самостоятельно подняться.
История стала вирусной, и в 2000 году группа исследователей отправилась к субантарктическому острову Южной Георгии, на берегах которого живет множество пингвинов. Над головами птиц 17 раз пролетел вертолет, а ученые наблюдали за поведением животных. Оказалось, что пингвины вообще не следят за летающими машинами и уж тем более не падают, заглядевшись на них. Услышав шум вертолета, птицы замолкали, а некоторые убегали. К 17 пролету пингвины несколько привыкли и перестали обращать внимание на летательный аппарат.
Мем, впрочем, научные исследования не похоронили. В 2018 году, например, пользователь Твиттера рассказал о «парне из паба», который назвался переворачивателем пингвинов из Эдинбургского зоопарка — его работой как будто бы было поднимать птиц каждый раз, когда над парком пролетал самолет. Уже на следующий день представители зоопарка разочаровали публику — такой должности в штате нет.