Лекарственные каракатицы (Sepia officinalis) способны переходить от одной стратегии питания к другой в зависимости от условий, сообщается в Biology Letters. Если долгое время им каждый вечер предлагают их любимую еду (креветок), днем они съедают меньше нелюбимой пищи (крабов), но если вечернюю доступность креветок невозможно предсказать, днем каракатицы поглощают крабов по-максимуму.
В дикой природе пища для хищников редко бывает все время одинаково доступной. Поэтому многие включают в свой рацион жертв нескольких разных видов и ловят тех, кто доступен в данный момент, даже если это не самая привлекательная пища. Существуют различные варианты действий в таких ситуациях: ловить первого, кто попадется (хотя это может быть неоптимальной стратегией); запоминать, где сколько водится добычи; запоминать, когда пищи больше всего, и так далее.
Каракатицы считаются хищниками-оппортунистами, которые ловят того, кого видят. Но учитывая, что эти и другие головоногие моллюски отличаются высоким интеллектом, стоит иметь в виду, что мы можем чего-то не знать об их стратегиях охоты в условиях ограниченных ресурсов.
Чтобы выяснить, отличается ли поведение лекарственных каракатиц в зависимости от доступности пищи и того, насколько легко предсказать ее появление, исследователи из Кембриджского университета и Университета Кан-Нормандия во главе с Кристель Жозе-Альвес (Christelle Jozet-Alves) поставили эксперимент с 29 животными этого вида. Их вырастили из яиц, которые исследователи собрали у французского и английского берегов Ла-Манша.
Каракатиц разделили на две группы по возрасту: 19 молодых особей и 10 моллюсков постарше. Всем им всегда бросали утром в индивидуальные аквариумы крабов: по одному — более юным и по два — более зрелым (так как эти каракатицы крупнее и им нужно больше пищи).
Представителей обеих групп также разделили на три подгруппы. Одним вечером обязательно давали креветку (две, если речь шла о более зрелых каракатицах). Вторым — не всегда, а только если программа-рандомайзер разрешала это делать. Третьей группе креветок клали каждый второй вечер. Крабов вечером при этом не давали никогда. Все остатки дневной пищи вечером удаляли из аквариумов независимо от того, помещали ли туда креветок.
Через 16 дней каракатиц из первой и второй подгруппы поменяли местами: теперь тем, кому раньше всегда клали креветок, стали давать их в случайные вечера, и так делали еще 16 дней. Эксперимент с моллюсками из третьей подгруппы длился до тех пор, пока животное не воздерживалось 10 раз подряд от поедания крабов в те дни, когда вечером им должны были предоставить креветок.
Для первых двух подгрупп ученые оценивали, сколько крабов в день съедала каждая каракатица, и сравнивали это число с тем, давали ли конкретному моллюску в тот же день креветок. Перед основной серией экспериментов всех каракатиц протестировали на то, какую пищу они предпочитают, и каждая охотнее ела креветок, а не крабов.
Выяснилось, что, во-первых, каракатицы способны запомнить, когда ожидать появления креветок, а когда нет. Это показали результаты третьей подгруппы. Во-вторых, представители первых двух подгрупп демонстрировали принципиально разные стратегии поведения в зависимости от условий. Все эти моллюски съедали больше крабов, когда появление креветок невозможно было предсказать, и оставляли часть крабов, если знали, что вечером им дадут креветок.
Исследователи отмечают, что это не было связано с тем, что каракатицы, которым не каждый вечер доставалась еда, были более голодными. Потребление крабов в первой подгруппе (у тех, кому креветок давали каждый вечер), изначально более низкое, со временем еще уменьшалось, то есть еды у них было даже в избытке. Во второй подгруппе число съеденных крабов не падало в ходе эксперимента. Когда условия для каракатиц сменили на противоположные, эти закономерности сохранились: снова потребление крабов было стабильнее у тех, кто не мог быть уверенным в появлении креветок вечером.
Получается, что лекарственные каракатицы проявляют большую гибкость в пищевом поведении и действуют согласно полученному опыту. У них есть определенные пищевые предпочтения, и они способны планировать, сколько добычи конкретного типа им съесть, в зависимости от доступности любимой еды. Это достаточно сложное поведение, доступное далеко не всем животным.
Головоногие моллюски — удивительно умные существа, возможно, самые интеллектуально развитые среди беспозвоночных. Например, фараоновы каракатицы для успешной охоты и собственной безопасности притворяются раками-отшельниками, а когда им предоставляют возможность выбрать садок с добычей, считают ее количество и выбирают тот отсек аквариума, где жертв больше (но только если они живые).
Лекарственные каракатицы, о которых идет речь в данной новости, умеют даже снижать интенсивность своего биоэлектрического поля, чтобы быть менее заметными для хищников. Но головоногие интересны не только своим поведением: их еще довольно удобно использовать в качестве модельных животных. Об этом можно прочесть в нашем материале «Как стать моделью».
Светлана Ястребова
И отползли от источника звука
Группа исследователей из Китая, США и Южной Кореи выяснила, что нематоды Caenorhabditis Elegans, которые чувствуют звук всем телом, реагируют не на абсолютное звуковое давление, а на его градиент. Из-за этого они способны различать и избегать звуки, которые издают небольшие беспозвоночные хищники, но не реагируют на более громкий шум. Кроме того, такой механизм восприятия градиента звукового давления, по-видимому, общий для многих животных, включая других беспозвоночных и млекопитающих. Работа опубликована в Current Biology. У нематод Caenorhabditis Elegans, как и у многих беспозвоночных, нет органов слуха, но они могут чувствовать звук и уползать от него, то есть проявлять отрицательной фонотаксис. В 2019 году Адам Илифф (Adam Illiff) из Мичиганского университета с коллегами показали, что звуковые вибрации черви ощущают всем телом, а их наружные покровы — кутикула — работают примерно как барабанная перепонка позвоночных. Тогда ученые определили механосенсорные нейроны червей, которые, вероятно, преобразуют звуковые волны в нервный импульс. И выяснили, что воспринимают черви именно колебания воздуха: мутанты, которые не чувствовали вибрацию субстрата, все равно проявляли фонотаксис. Теперь Цань Ван (Can Wang) из Хуачжунского университета науки и технологий (он принимал участие и в прошлом исследовании) и его коллеги из Китая, США и Южной Кореи выяснили, как именно нематоды чувствуют звук. Они размещали рядом с головой нематод динамики разных размеров и включали звуки разной громкости и частоты. Когда ученые помещали маленький динамик диаметром 0,5 миллиметра на расстоянии одного миллиметра от головы нематоды (что примерно равняется длине тела червя), и включали на нем звук частотой 1 килогерц и громкостью 80 децибел, черви разворачивались и ползли в противоположную от звука сторону. Но когда этот динамик заменили на больший, диаметром 3 миллиметра, нематоды не реагировали, хотя звук был таким же. Даже когда громкость увеличивали до 110 децибел или меняли частоту на большую или меньшую, нематоды не меняли траекторию своего движения. Исследователи обнаружили, что кутикула червей вибрирует сильнее всего от звука из маленького динамика. С помощью кальциевой визуализации авторы оценили активность механосенсорных нейронов, которые и реагируют на звуковые колебания. Их активность уменьшалась с увеличением размера динамика, даже если громкость звука была одинаковой. На звук из трехмиллиметрового динамика нейроны червей не реагировали. Также ученые выяснили, что звук из маленького динамика создает наибольший градиент звукового давления в теле нематод — это измерили с помощью миниатюрного микрофона. Давление звука, проходящего через среду, снижается с течением времени, — и в голове червя, которая ближе всего к динамику, оно выше, чем на конце его тела. Если источник звука небольшой, звуковое давление уменьшается быстрее, и таким образом градиент звукового давления по телу червя получается больше. Чтобы изменить звуковой градиент, авторы размещали динамики на разном расстоянии от головы червя — чем ближе был динамик, тем резче градиент. Абсолютное звуковое давление в области головы нематод тем временем не менялось. Черви демонстрировали наиболее устойчивые слуховые реакции только в ответ на резкий градиент. Градиент звукового давления коррелировал и с движением червей, и с вибрацией кутикулы, и с активностью механосенсорных нейронов. Нематоды живут в гниющих листьях на земле, где им могут повстречаться разные беспозвоночные хищники. По всей видимости, именно их звуки — стрекотание, шуршание или шелест крыльев — и могут слышать черви, а вот более громкие звуки от источников большего размера для них не так важны. Градиент звукового давления возникает и в тимпанальных органах кузнечиков, и в заполненной жидкостью улитке млекопитающих. В случае последних этот градиент, по всей видимости, необходим, чтобы активировались механочувствительные волосковые клетки улитки. То есть активация чувствительных к звуку нейронов происходит у разных животных по одному принципу. Ранее ученые обнаружили, что эпигенетическая память позволила нематодам C. elegans избегать патогенных бактерий даже спустя четыре поколения. То есть одни черви встретились с бактерией, выяснили, что она опасна, и стали ее избегать, а их детям и внукам уже не потребовалось проверять бактерий на себе — они избегали их сразу благодаря унаследованным модификациям гистонов.