Морские черепахи заново научились держать еду передними конечностями
Биологи обнаружили, что морские черепахи умеют использовать свои ласты не только для плавания, но и для питания. Оказалось, что черепахи достаточно умны, чтобы выполнять передними конечностями несколько типов операций. Как поясняют ученые в публикации в журнале PeerJ, ранее считалось, что это более поздняя адаптация, характерная преимущественно для млекопитающих.
Конечности морских животных в процессе эволюции адаптировались к среде обитания таким образом, чтобы облегчить передвижение в толще воды, однако выполнять такими передними конечностями какие-то иные операции довольно затруднительно. Тем не менее, многие морские млекопитающие вторично приспособились использовать рудиментарные или «неудобные» конечности в целях пропитания, например, для охоты, поиска и удержания добычи.
Зоологи в процессе наблюдения за водными животными выделили десять типов операций, выполняемых при помощи передних лап, ласт или хвоста, которые можно назвать примерами вторичной адаптации. К примеру, животные могут рыть дно в поисках добычи, ударять ее и оглушать, загонять добычу в ловушку, собирать ее в стайки, разными способами удерживать еду до и в процессе поедания.
Тем не менее, подобное поведение считалось преимущественно характерным для млекопитающих — социальных животных с хорошо развитыми лобными долями головного мозга. Рептилии, в частности, черепахи, считались слишком «глупыми» для использования своих конечностей подобным образом. У морских черепах конечности максимально адаптированы для передвижения в воде — они выглядят как ласты, и какие-то манипуляции выполнять ими сложно. Принято считать, что питаются черепахи исключительно при помощи рта, хватая и проглатывая добычу целиком или откусывая от нее куски.
Исследователи из Морского аквариума бухты Монтерей в США совместно с коллегами из университета Калифорнии и черепашьего заповедника штата Гавайи опровергли это мнение о черепахах и предоставили множество примеров использования тремя видами черепах ласт для удержания еды и питания. Таким образом, возникновение вторичных адаптаций у водных животных может оказаться гораздо древнее, чем считалось ранее.
Впервые биологи заметили подобное поведение у черепахи-биссы, просматривая видео с кораллового рифа во Французской Полинезии. Чтобы подтвердить выводы, исследователи проанализировали множество публично доступных изображений и видео, собственные архивы, а также просмотрели научную литературу на предмет упоминания использования конечностей черепахами.
Анализ источников позволил авторам определить четыре новых способа альтернативного использования ласт тремя видами морских черепах: зеленая черепаха, бисса и головастая черепаха-логгерхед. Рептилии оказались способны использовать конечности для поимки, разделывания и перемещения еды. Например, черепахи оказались достаточно сообразительны, чтобы придерживать ластами губки или кораллы, пока челюстями отрывали их от субстрата.
Исследователи отмечают, что морские черепахи не являются социальными животными, а значит, возможности научиться друг у друга у них нет. Если подобное использование узкоспециализированных конечностей является для черепах врожденным, и было характерно для них все 120 миллионов лет, в течение которого существуют их предки, это на десятки миллионов лет удревняет такой тип вторичной адаптации.
Среди водных животных чемпионами по разнообразию приемов, выполняемых при помощи конечностей, являются выдры и каланы. Кроме того, выдры умеют учиться этим приемам друг у друга. К примеру, мы рассказывали, как гладкошерстные выдры научили друг друга открывать контейнеры с едой.
Дарья Спасская
Они нам кажутся почти в два раза легче своего реально веса
Исследователи из Великобритании предложили людям сравнить вес их собственных ладоней и грузов, подвешенных к рукам, чтобы выяснить, насколько верно люди оценивают массу своего тела и его частей. Проведенные эксперименты показали, что испытуемые сильно занижают вес собственных кистей — в одном из экспериментов он оказался на 49,4 процента ниже, чем реальный. Результаты опубликованы в Current Biology. Когда мы берем какой-то предмет, его ощущаемый вес связан с чувством усилия — величиной двигательных команд, которые направляются мышцам. За восприятие веса самого нашего тела и его частей тоже отвечает центральная нервная система, но нет конкретных сенсорных рецепторов, которые были бы в этом задействованы. Воспринимаемый вес тела может меняться из-за усталости, анестезии и других факторов. Пациенты, перенесшие инсульт с параличом конечности, часто жалуются на то, что конечность стала тяжелее. Протезы тоже кажутся людям более тяжелыми, хотя часто весят меньше реальной руки или ноги. Элиза Ферре (Elisa R. Ferrè) из Лондонского университета и ее коллеги решили выяснить, как люди воспринимают вес собственной кисти. В трех экспериментах участвовали 60 человек. До начала испытаний каждый участник опускал кисть левой руки, опирающейся на предплечье, на 30 секунд, чтобы оценить ее вес. Затем к уже лежащей на подушке руке крепили браслет, на который подвешивали грузы разной массы. Участники должны были сказать, что ощущалось тяжелее — кисть или груз. Грузом выступали пакетики с рисом, всего их было 16 штук, а их масса составляла от 100 до 600 грамм. В экспериментах ученые использовали психофизическую лестницу. Среднюю массу кисти, согласно ранее проведенным исследованиям, ученые взяли за 400 грамм. Первый подвешенный груз отличался на 200 грамм, то есть его масса составляла 200 либо 600 грамм — в зависимости от того, была лестница нисходящей или восходящей. Массу следующего груза выбирал алгоритм: если участник считал, что груз тяжелее ладони, следующий подвешенный груз был легче, и наоборот. Так спустя какое-то количество испытаний масса грузов начинала колебаться вокруг некоторой цифры — предполагаемой (участником) массы кисти. В первом эксперименте 20 участников просто сравнивали вес кисти и вес груза. Всего с ними провели три блока по 20 испытаний. В конце эксперимента ученые измерили реальную массу кистей участников, посчитав объем вытесненной рукой воды. Средняя масса кисти составила 327,9 грамм. Участникам, однако, казалось, что их кисть весит гораздо меньше: средний ощущаемый вес кисти оказался в среднем на 49,4 процента ниже, чем реальный, — то есть кисть, по мнению испытуемых, весила менее 200 грамм (p < 0,0001). Во втором эксперименте участвовало еще 20 человек. Теперь после серии испытаний ученые попросили людей в течение десяти минут делать упражнения с ручным тренажером, чтобы их кисть устала. Усталость люди оценивали по стобалльной шкале; до начала испытаний она составляла в среднем 10 баллов, а после упражнений — 70. И до, и после упражнений участники воспринимали свои ладони более легкими, чем есть на самом деле. Однако уставшая рука казалась им немного тяжелее, и ощущаемый вес был уже на 28,8 процента ниже реального (p < 0,01), по сравнению с 43,9 процента до упражнений (p < 0,0001). В третьем эксперименте другие 20 участников пытались взвесить свою руку и мешочки с рисом, однако теперь в каждом испытании они чувствовали поочередно и вес кисти, и вес груза. Независимо от того, что они взвешивали первым, рука все равно казалось им легче, чем она есть на самом деле — в среднем на 33,4 процента (p < 0,001) Исследователи предположили, что такое искажение восприятия, возможно, помогает нам сравнивать массы двух предметов, которые мы берем в обе руки. Если один предмет весит 400 грамм, а другой 500, и к ним добавляется еще и масса самих рук (около 3 килограмм), то распознать, что тяжелее, а что легче, будет сложно. Таким образом, перцептивное «вычитание» веса собственных конечностей может улучшить восприятие веса самих предметов. Также авторы считают, что занижение ощущаемого веса тела — механизм, который помогает нервной системе модулировать активность, или, наоборот, отдых. А воспринимаемый вес предметов можно изменить в виртуальной реальности. Например, если предмет движется медленнее, чем рука, он будет казаться немного тяжелее. А еще более тяжелыми виртуальные объекты станут, если надеть на запястья вибрирующие ремешки.