Category: экология

Почему вымерли аммониты

Прочитал на "Элементах" интересную и вроде бы общепринятую гипотезу, объясняющую, почему аммониты вымерли вместе с динозаврами, а гораздо более примитивные наутилусы выжили. Дело в том, что аммониты вылуплялись из яиц очень маленькими, порядка 1 мм, это хорошо видно по размеру самых внутренних витков их спиральных раковин:



Молодые аммониты вели образ жизни планктона и только повзрослев, занимали экологические ниши хищников, падальщиков и фильтраторов. Когда по планктону ударило массовое вымирание, аммониты вымерли.

Здесь можно проследить аналогию с динозаврами. Крупные динозавры вылуплялись размером со страусенка и несколько раз в течение жизни меняли экологические ниши. Где-то мне попадалась гипотеза, что некоторые хищные динозавры в раннем детстве порхали, как голуби, на нормальных крыльях и кушали насекомых. Когда динозаврики подрастали, крылья переставали держать их в воздухе, они переходили к охоте на аналогов мышей, потом на мелких динозавров, потом на не очень мелких динозавров и в конце концов получался двуногий пернатый медведь, которому, наверное, иногда снились детские полеты. Эта полубезумная гипотеза, скорее всего, неверна, но менее радикальные смены экологических ниш на протяжении жизни одной особи у динозавров точно были распространены. А когда вид должен занимать сразу несколько экологических ниш, шансы вымереть у такого вида заметно выше, чем у вида, представители которого на протяжении всей жизни занимаются одним и тем же. Кстати, птицам, единственным выжившим динозаврам, смена образа жизни с возрастом совершенно не свойственна.

Бразильская народная забава

Осенью прошлого года горячие бразильские парни Бетиньо и Родриго под истеричные вопли Сирлей, жены Бетиньо, накрутили хвост анаконде:



Когда местная полиция посмотрела видео, которое участники выложили на ютуб, горячих парней оштрафовали на $600, и еще какие-то экологические менты посчитали происходящее извращенной формой браконьерства, за что в Бразилии можно сесть в тюрьму до полутора лет. Вроде не сели. Это и это - по-моему, фейсбуки участников.

UPD. А может, и не они, может, однофамильцы.

Как правильно утилизировать шины



Эту конструкцию соорудили в Липецке 3.5 года назад для какого-то унылого мероприятия экологической направленности. Размеры соответствуют не очень крупной особи, например, брахиозавра. По-моему, он прекрасен.

Здесь есть еще его фотографии.

О токсичности природного газа

С детства я привык считать, что природный газ, который подается в газовые плиты, сильно ядовит. В СССР повсюду висели плакаты наподобие вот такого:



В разных книгах и фильмах то и дело кто-то случайно погибал либо совершал самоубийство, не закрыв газовый кран, и т.п.

А вчера, почитав комментарии к посту про метановую газировку, я с удивлением узнал, что основные компоненты природного газа (раз, два, три) относятся к первому, наименее опасному, классу токсичности. К этому же классу относятся метиловый спирт, бензин, ацетон, большинство сортов антифриза и углекислый газ. Другими словами, природным газом можно отравиться, если очень постараться, но не более того. Природный газ не растворяется в воде и крови, и потому биологически нейтрален, за исключением очень-очень слабого наркотического действия, настолько незначительного, что использовать газовую конфорку для кайфа - занятие абсолютно бессмысленное.

Единственная опасность природного газа состоит в том, что в очень больших дозах он вытесняет из воздуха кислород, а человеческие рецепторы не замечают этого, потому что они измеряют содержание в воздухе не кислорода, а углекислого газа. В результате дыхание человека не учащается, он дышит как обычно, а кислорода в организм поступает меньше. Когда доля природного газа во вдыхаемом воздухе достигает 30%, содержание кислорода падает с 21% до примерно 15%, и тогда у человека появляются первые признаки кислородного голодания. Дальнейшее снижение концентрации кислорода приводит к нарастающей асфиксии, вплоть до смерти. Но для этого необходимо, чтобы природного газа стало больше, чем воздуха, чего добиться очень непросто, особенно если учесть, что большинство компонентов природного газа намного легче воздуха. Но если очень постараться или очень не повезет, такое иногда случается.

В малых дозах природный газ не представляет для организма никакой опасности. Американской тетеньке из вчерашнего поста ничего не грозит, если она не будет держать кран открытым несколько часов подряд.

Кайнозойские динозавры

До последнего времени было принято считать, что вымирание динозавров 65.9 миллионов лет назад было резким и внезапным. Мелкие динозавры медленно и постепенно сдавали свои экологические ниши млекопитающим, а потом вдруг бабах! - и динозавров не стало вообще, ни крупных, ни мелких. То ли столкновение Земли с астероидом, то ли еще какая-то большая катастрофа поставила жирную точку в давно развивавшемся экологическом кризисе.

Несколько лет назад стали появляться предположения, что некоторые виды динозавров пережили основное вымирание и вымерли на 300-500 тысяч лет позднее катастрофы. Но ископаемые находки, на которых основывались эти предположения, были спорными - нельзя было исключать, что датировка окаменелостей ошибочна. И вот недавно канадские палеонтологи во главе с неким Ларри Химаном обнаружили в американском штате Нью-Мексико первые достоверные останки кайнозойского динозавра, примерно вот такого:



Это был аламозавр, сравнительно небольшой (не более 30-35 тонн) представитель надсемейства титанозавров инфраотряда зауроподов. Предположительно, титанозавры в меловом периоде занимали экологическую нишу современных жирафов - бродили по саваннам и обгрызали верхушки деревьев.

Канадские палеонтологи померили возраст костей найденного динозавра несколькими разными методами и установили, что этот возраст никак не может превосходить 65.1 миллиона лет - на 800 тысяч лет позже вымирания динозавров. Более вероятно, что останкам аламозавра всего 64.8 миллиона лет, т.е. этот вид продолжал существовать более миллиона лет после великого вымирания. Но в дальнейшем аламозавры все же вымерли - перестройка экосистемы, в которой они жили, зашла слишком далеко. Но они успели немного пожить в новом мире, где место динозавров пытались занять маленькие примитивные млекопитающие, примерно вот такие:

Растения в меняющемся климате

Два швейцарских ботаника исследовали влияние изменений климата на разные растения. Сделанный вывод вполне очевиден, но раньше, вроде, никем не формулировался. Лучше всего к изменениям климата адаптируются короткоживущие пионерные растения, обитающие на пустырях, пожарищах, вырубках и т.п. (характерные примеры - луговые растения, малина, шиповник, сирень). Долгоживущие деревья (дуб, ель, бук) переносят климатические изменения намного хуже. Так что в результате глобального потепления в умеренных щиротах станет меньше лесов и больше лугов, а в лесах станет меньше дубов и елей, и больше берез и осин.

Важно, впрочем, отметить, что вырубка леса оказывает на видовой состав растений примерно такое же влияние. В урбанизированных районах центральной России (например, в Подмосковье) леса еще не вполне оправились от массовых вырубок конца 19 - начала 20 века, так что изменения климата вряд ли сильно отразятся наэтих лесах. Но восстановление средневековых дубрав откладывается на неопределенное будущее.

О роли признаков-гандикапов в эволюции или почему в мобильных телефонах так много ненужных функций

Некие биологи из Швейцарии и Нидерландов недавно провели занимательное численное моделирование, показавшее, что роль признаков-гандикапов в эволюции сильно недооценивалась. Признак-гандикап - это признак самца, который, с одной стороны, хорошо понятен самке, и, с другой стороны, предъявляет к имеющему его самцу повышенные требования по жизненной успешности. К таким признакам относятся, например, хвосты павлинов, райских птиц и петухов, рога оленей, пестрая раскраска попугаев и тропических рыб, песни соловьев и лягушек, и т.п. Есть виды, у которых гандикапы отращивают самки, а не самцы, один вид таких млекопитающих хорошо всем известен :-)

Пусть есть популяция неких абстрактных птичек, обладающих следующими свойствами:
- они питаются семенами;
- в некоторых местах растут мелкие семена, в некоторых - крупные, средних не бывает;
- птичкам с маленькими клювами удобно клевать маленькие семена, птичкам с большими клювами удобно клевать большие семена;
- птички-самки предпочитают самцов с ярко-красным оперением, чем оно краснее, тем привлекательнее самец;
- чем лучше самец питается, тем краснее его перья.

Нетрудно сообразить, что на участках с мелкими семенами короткоклювые самцы будут в среднем более красными, чем длинноклювые, а на участках с длинными семенами - наоборот. При этом самец с клювом средних размеров может эффективно кормиться и там, и там, но где бы он ни кормился, более специализированные товарищи отрастят более красные перья, и ни одна самка этому универсальному самцу не даст. Через несколько поколений самцы с клювами средних размеров вымирают, а ранее единый вид "птичка обыкновенная" разделяется на два вида: "птичка короткоклювая" и "птичка длинноклювая".

Прикол здесь в том, что если убрать из модели красивые красные перья самцов, оказывается, что для расщепления вида требуется гораздо большее давление естественного отбора. Вот, например, графическая иллюстрация одного из прогонов модели, вверху без красных перьев, внизу - с:



Некоторые виды живых существ занимают уникальные экологические ниши и практически не конкурируют с другими видами и между собой (белый медведь, слон, горилла), другие виды живут в условиях жесткой конкуренции (козлы, антилопы, лесные птицы, тропические рыбы, бабочки, вымершие гадрозавры). Конкурентные виды испытывают более сильное давление естественного отбора, они чаще возникают и чаще вымирают, потому что каждой локальной неудачей одного вида пользуются конкуренты, они при каждом удобном случае пытаются занять временно освободившееся место своей популяцией. Поэтому конкурентные виды заинтересованы в более быстром видообразовании - вдруг по соседству с родной экологической нишей временно освободится смежная. Если быстро занять ее, можно быстро породить новый процветающий вид, который тоже будет нести эгоистичные гены вида-прародителя.

Таким образом, бесполезные на первый взгляд извращения типа павлиньих хвостов, оленьих рогов и соловьиных песен оказываются очень полезными - они повышают эволюционную изменчивость вида. Видимо, поэтому конкурентные виды очень часто имеют признаки-гандикапы, а виды с уникальной специализацией, а также неспециализированные пионерные виды не имеют этих признаков почти никогда.

Очень похоже, что эта закономерность проявляется не только в биологической эволюции. Скорее всего, ее проявлениями являются такие известные факты, как:
- в процветающих обществах распространены странные и нелепые традиции и ритуалы;
- популярные мемы быстро обрастают странной и нелепой атрибутикой;
- чем больше у товара конкурентов, тем больше товар имеет странных и нелепых, но внешне привлекательных признаков (ненужные функции в мобильнике, наклейка "Vista compatible" на корпусе ноутбука, сдвоенные выхлопные трубы у автомобилей среднего класса и т.п.).
- чем больше у товара конкурентов, тем активнее товар рекламируется;
- посредственные личности больше всех пиздят о богатом внутреннем мире;
- чем больше индусов в софтварной компании, тем пестрее кнопки у программы;
- чем тупее уютный дневничок, тем ярче его оформление и тем больше в нем тагов.

Первобытная экология

Большинство современных людей искренне верят, что экологические проблемы появились в последние 100-200 лет, а раньше люди жили в полной гармонии с и природой. На самом деле экологические катастрофы случались и в средневековье (массовое вырубание лесов в Западной Европе), и в древнем мире (регулярные засаливания - от слова "соль" - плодородных почв в Месопотамии). Самым древним негативным воздействием на природу в истории человечества считается истребление мамонтов, шерстистых носорогов и прочих крупных травоядных плейстоценовой фауны. Намедни некие американские ученые установили, что масштабы этого воздействия, похоже, были намного больше, чем предполагалось ранее, и, возможно, переход от плейстоцена от голоцена случился не сам по себе. Возможно, его осуществили первобытные люди.

Ученые изучили несколько плейстоценовых и голоценовых отложений на территории США на предмет наличия в них окаменевших спор грибка sporormiella, который распространяется в основном с навозом крупных травоядных - на коровьих пастбищах этого грибка полно, а в городских парках его практически нет. Ученые изучили распространенность этого грибка в прошлом, сравнили полученные данные с известными графиками распространения лесов в Северной Америке, и с удивлением обнаружили, что площадь лесов Северной Америки начала расти (а площадь прерий, соответственно, убывать) не до вымирания крупных копытных, а после, примерно через 800 лет. А вымирание крупных копытных началось примерно через 200 лет после заселения территории США первобытными людьми, и длилось около 1300 лет.

Очень похоже, что первые индейцы попросту перебили за 1300 лет всех мамонтов, шерстистых носорогов, большерогих оленей и гиганстких бобров, в результате чего молодые деревца стало некому выедать, лесостепи превратились в леса и изменился весь облик континента. Нечто подобное происходило и в Евразии, но гораздо медленнее и не так драматично, но сибирская тайга и европейские смешанные и широколиственные леса, весьма вероятно, тоже творение первобытного человека.

Вот такая гармония была у первобытного человека с природой. Я не сильно удивлюсь, если окажется, что пустыню Сахара и амазонскую сельву тоже создали первобытные люди примерно таким же способом.

К вопросу о глобальном потеплении

Пятеро ученых из Швеции и США попытались оценить влияние последних климатических изменений на климат в Африке, а точнее, вдоль южной границы пустыни Сахара. И вот что они обнаружили:



На картинках изображен фрагмент географической карты Африки, черное слева - Атлантический океан, черное справа - Индийский океан. Если я правильно понял то, что написано в статье, то зеленое, желтое и поносное на нижней картинке - те участки местности, где пустыня уже превратилась в саванну. Т.е. пустыня Сахара медленно, но неуклонно отступает на север. Похоже, что Фримен Дайсон был прав и глобальное потепление - скорее хорошо, чем плохо.