Странная наука – 2023
Шесть научных открытий прошлого года, о которых мы не знаем, что и думать.
Говорящие растения
Любое исследование начинается с постановки проблемы. Решая её, можно прийти к совершенно удивительным выводам. Но иногда нам попадаются такие работы, в которых самое интересное – это не результат, а то, почему исследователям вообще пришло в голову заняться той задачей, которой они занимались. Вот, к примеру, сотрудники Тель-Авивского университета поставили на редкость странный эксперимент – они решили узнать, издают ли растения какие-нибудь звуки. Нет, конечно, мы все слышали, как шумит листва и как скрипят деревья на ветру, но тут интерес был в том, издают ли растения звуки, когда механически их ничто не тревожит. Растения томатов и табака поставили в звуконепроницаемый ящик с микрофонами. Микрофоны поймали ультразвуковые щелчки, которые больше ниоткуда не могли взяться, кроме как от растений.
Подопытные растения и прислушивающиеся к ним микрофоны. Фото: Ohad Lewin-Epstein / Tel-Aviv University
Томаты и табак щёлкали не от хорошей жизни: их либо надолго оставляли без воды, либо отрезали у них кончик стебля. В сухой почве томаты щёлкали тридцать пять раз в час. В ответ на механическое повреждение они щёлкали чуть реже. Растения табака были в целом более молчаливы, чем томаты. В обычных условиях, когда у них ничего не отрезали и воды было достаточно, ни табак, ни томаты никаких щелчков не издавали. То есть можно сказать, что растения щёлкают ультразвуком от стресса. Предположительно, тут всё дело в пузырьках, которые появляются и схлопываются в растительных сосудах. Пузырьки могут появиться как из-за проблем с водоснабжением, так и из-за механических повреждений – в любом случае нельзя сказать, что растения специально зовут на помощь. В каком-то смысле эти звуки подобны шуму листвы, только листва может шуметь от безобидного ветра, а ультразвуковые щелчки начинаются от серьёзных жизненных проблем.
Есть ли какой-то смысл в таких щелчках? Необязательно. Это может быть просто следствием механического напряжения в тканях растений. Возможно, растительный ультразвук слышат животные, чьи уши к нему восприимчивы. Но тут нужны дополнительные эксперименты, чтобы понять, предпринимают ли животные какие-то специальные действия в ответ.
Идея послушать растения кажется вполне удивительной, но на самом деле даже у самых удивительных идей в науке есть какая-то предыстория. Растительные (ультра)звуки записывают давно: есть целый ряд исследований, в которых датчики прикрепляли к растениям, и те ловили мелкие колебания, которые могли бы дать ультразвук. Сейчас мысль была другая – узнать, способны ли растения «ультразвучать» в воздух, способны ли они производить звуки, которые можно услышать на расстоянии от них. Оказалось, что способны.
Грибы охлаждают себя при любой погоде
Иллюстрация: Mari-Liis Link / Unsplash.com
Сотрудники Университета Джонса Хопкинса и Университета Пуэрто-Рико измеряли температуру грибов и пришли к выводу, что они всегда холодные. Речь не о том, что они холодные на ощупь – об этом любой грибник знает – а о том, что они всегда холоднее окружающей среды примерно на 1,4–5,9 °С. Причём грибы готовы понижать свою температуру, даже если от нуля их будет отделять всего несколько градусов.
И это касается всех грибов – не только тех, у кого есть шляпка на ножке, но и плесневых, у которых мы видим только нити мицелия, и даже дрожжей. Если поселить колонию плесневых или дрожжевых грибков на твёрдой питательной среде, то окажется, что рядом с колонией температура ниже, чем вокруг. А если измерять температуру у привычных для нас грибов со шляпками и ножками, то окажется, что они холодные сверху донизу, начиная с подземного мицелия, хотя разные части гриба могут быть теплее или холоднее других.
Грибы охлаждают себя, испаряя воду. Зачем – не очень понятно. Может быть, такое самоохлаждение есть просто побочный эффект их физиологии. Если дать волю фантазии, можно представить что-то вроде грибной сплит-системы. Исследователи дали волю фантазии: они сконструировали нечто вроде портативного холодильника, который работал на шампиньонах. В холодильнике было две камеры: в одну клали 420 грамм шампиньонов, воздух из грибной камеры в другую перегонял небольшой вентилятор. Через какое-то время во второй камере стало на 10°С холоднее, чем снаружи. Правда, поскольку шампиньоны были сорванные, их хватило только на двадцать пять минут.
Светящиеся звери
Лисица обыкновенная, флуоресцирующая в ультрафиолете. Фото: Kenny J. Travouillon et al., Royal Society Open Science, 2023
Сотрудники Университета Кэртина прошлись по музеям, чтобы узнать, сколько видов зверей могут светиться в темноте. Оказалось – целых 125 видов. Речь идёт о флуоресценции, когда какое-то вещество поглощает энергию падающего света, чтобы потом испустить собственный свет, но уже с большей длиной волны. Флуоресценция среди животных встречается часто, но именно звери, как считалось, этой способностью обделены. Всё оказалось не так: светятся очень и очень многие, от утконоса и ехидн до летучих мышей, зебр и домашних кошек – в каждом отряде млекопитающих можно найти кого-то, кто будет флуоресцировать. Светятся кожа, зубы, когти и, естественно, шерсть, причём светлая шерсть. То есть у зебр, например, флуоресцируют белые полосы, но не чёрные – очевидно, большое количество пигмента предотвращает свечение. (Соответственно, чёрную кошку в тёмной комнате будет трудно найти даже с УФ-лампой.) Среди ночных зверей чаще встречаются те, что светятся, и светятся они сильнее, чем дневные. Водные виды флуоресцируют слабее, чем те, которые живут в норах, или на деревьях, или просто бегают по земле. Возможно, флуоресценция имеет для млекопитающих какое-то экологическое значение, но пока непонятно, какое именно.
Колибри немножко выпивают
Колибри на кормушке-поилке. Фото: coltfan909 / Flickr.com
Сотрудники Калифорнийского университета в Беркли задумались о том, сильно ли выпивают колибри. Дело в том, что и цветочный нектар, и сладкая вода в специальной кормушке сбраживается микроорганизмами. Если взять стандартную кормушку для колибри с двадцатипроцентным раствором сахарозы, то за две недели в ней накопится 0,05% этанола. Как будто немного, но нужно помнить, что колибри в день съедают-выпивают жидкости на 80% от собственной массы. Так что общее количество алкоголя, которое они поглощают, пусть невелико, но всё же не ничтожно. Более того, колибри не смущаются и большей крепостью: в эксперименте им предлагали на выбор кормушки с сахарной водой вообще без этанола и с 1% этанола – и колибри с одинаковым удовольствием пили как воду без этанола, так и воду с этанолом. Когда же уровень спирта повышали до 2%, то колибри пили из такой кормушки уже пореже – но всё равно пили. В целом то количество алкоголя, которое они выпивали из двухпроцентной кормушки, было равно тому алкоголю, которое они выпивали из однопроцентной кормушки. Можно сказать, что колибри в целом не против выпить, но свою норму они знают. И вряд ли тот алкоголь, который они выпивают, как-то успевает повлиять на поведение; скорее всего, его мгновенно перерабатывает птичий обмен веществ.
Что до нектара, то этанол в цветах систематически никто не измерял. (Хотя для некоторых растений такие измерения есть: например, известно, что у некоторых пальм в нектаре может быть до 3,8% спирта.) Поэтому следующее, что собираются сделать исследователи, это оценить содержание алкоголя в цветах, на которых кормятся колибри, а заодно поставить похожие эксперименты с медососами и нектарницами – ещё двумя птичьими семействами, которые питаются нектаром. Несколько лет назад мы писали, что пьяные птицы путаются в песнях, но тогда речь шла об амадинах, которые жили в лаборатории и у которых не было выбора, пить или не пить. С колибри же удалось впервые показать, что птицы – по крайней мере, некоторые – сильного отвращения к спирту не испытывают, и готовы немножко выпить без какого-либо принуждения.
Молодые мамы склонны к парейдолии
Фото: Ludovico Ceroseis / Unsplash.com
Парейдолия – это когда ты видишь лицо там, где его нет. Поросль мха на камне, варенье на хлебе или окна в доме вдруг оказываются глазами, носом, ртом, ушами – и вот перед нами человеческая физиономия. На самом деле, мнимый образ не обязательно будет лицом, бывает и нечто более сложное, например, когда в облаках возникают драконы, а в еде на тарелке являются религиозные сюжеты; но обычно это всё-таки лица.
В прошлом году мы писали, что чаще всего воображаемые лица принадлежат мужчинам. В новой статье в Biology Letters одна из авторов прошлогодней работы вместе с коллегами из Квинслендского университета сообщает, что склонность к парейдолии усиливается у молодых матерей. В эксперименте участвовало 380 женщин, среди которых более трети были беременные или недавно родившие. Им показывали несколько сотен фотографий. Из них небольшая часть были портретными (то есть фото людей), ещё часть изображала объекты, на которых увидеть лицо здоровому человеку было бы весьма затруднительно (как, например, на фото яичницы из одного яйца). А вот остальные фото были парейдолическими – на них можно было бы при желании разглядеть глаза, нос и т. д. Нужно было по 11-балльной шкале определить, насколько изображении на фото лично тебе кажется лицом. Все женщины оценивали настоящие лица как настоящие лица, а яичницу как яичницу. Отличия начинались в парейдолических фотографиях: молодые мамы, чьему ребёнку исполнился в лучшем случае год, завышали подобным фотографиям «лицевые» баллы – или, иными словами, им сильнее казалось, что на фото есть лицо. Речь именно о состоявшемся материнстве; у беременных склонность к парейдолии оставалась сравнительно низкой. Зачем молодым мамам парейдолия, пока можно только гадать.
Собаки кусаются в жару
Фото: Isabel Vittrup-Pallier / Unsplash.com
Сотрудники Гарвардского университета проанализировали сообщения о собачьих укусах в восьми городах США с 2009 по 2018 гг. Таких сообщений набралось 69 с лишним тысяч – в среднем по три укуса в день. Но распределялись укусы неравномерно. То есть в какие-то дни собаки кусали людей чаще, в какие-то реже. Когда частоту укусов сравнили с погодой, оказалось, что собаки на 11% чаще кусали в дни, когда город получал повышенную дозу солнечного ультрафиолета, на 4% – когда в городе было жарче обычного, на 3% – когда в воздухе повышался уровень озона. А вот когда случались особенно сильные ливни, собаки кусали на 1% реже.
Информацию о собачьих укусах брали из архивов специальных городских служб. Сама собой возникает мысль, что тут анализировали не столько частоту укусов, сколько частоту сообщений об укусах. То есть можно представить, что в жаркие и «ультрафиолетовые» дни люди более склонны сообщать о проблемах с собаками. Но есть и исследования, которые говорят о том, что в жару и при повышенном уровне загрязнений в воздухе (а озон, например, считается загрязнителем, когда он оказывается в приземном слое воздуха) люди, макаки, мыши и крысы становятся более агрессивными. Если люди и мыши сильнее злятся в жару, то почему бы и собакам не вести себя так же?
