Круче, чем в «Дюне»: самые отмороженные черви Земли
Автор цикла «Хроники Дюны» Фрэнк Герберт был не зоологом, а писателем-фантастом, но все же его песчаные черви были не совсем фантастическими сущностями. Сценаристы фильма «Дюна», который идет в кино этой осенью, по-видимому, еще больше вдохновлялись живыми существами нашей планеты. Есть ли у червей с планеты Арракис живой прототип на Земле и какие самые выдающиеся черви живут среди нас, а иногда и прямо в нас?
Прототипы червей «Дюны»
Прототипами червей из фильма «Дюна», скорее всего, послужили не только черви, но и разные другие животные. Это гибридный образ, потому что двигаются они в прыжке, как рептилии. Песчаные удавчики или аптечные сцинки — рептилии, которые ползают в толще песка. И движения у червей из фильма больше похоже на них.
На Земле червей в песке мы все-таки не найдем, потому что эти животные влаголюбивые, им нужна вода. Мощных челюстей, которыми можно захватывать жертв, у червей тоже нет. Это выдумка, взятая, скорее всего, от других животных — например, от миксин, позвоночных червеподобных существ, у которых как раз есть такие страшные мощные челюсти.
Об интересных червях нашей планеты можно говорить бесконечно. Но если пытаться искать прообраз червей «Дюны» в природе, то это может быть, например, пурпурный австралийский червь. Эти хищные морские черви обитают на океанском дне — на глубине до 40 м. Размером они могут достигать 2–2,5 м — это действительно гигантские животные! И они как раз охотятся на проплывающих мимо рыб, поджидают их на дне, и их тоже часто засыпает песком, донным грунтом. Когда рыбы проплывают мимо, они резко поднимаются вверх, хватают добычу и заглатывают. Это похоже, наверное, на движения, которые производят черви в фильме. И при этом эти черви могут достаточно долго обходиться без пищи, могут голодать около года. Вот это действительно такое животное, которое могло послужить отчасти прообразом червей из «Дюны».
Но несмотря на гигантский размер, австралийские черви вряд ли способны съесть человека. Они ловят мелкую добычу, у них некрупный рот и нет сильных хватательных челюстей, хотя, в принципе, челюсти есть. Но, возможно, если схватить этого червя неожиданно для него, он может вас покусать, это будет не очень приятно.
Наши многощетинковые черви нереисы (Nereis pelagica), которые живут у нас в Белом море, тоже бывают довольно крупными (около 70 см) и тоже могут укусить. Если этого червя схватить неожиданно, он своими хитиновыми челюстями может нанести какое-то повреждение человеку.
Самые необычные черви планеты
Вообще, черви — это очень разнообразная группа. Эти существа живут в любом доступном кусочке Земли и фрагменте субстрата. Мы можем их найти и в клетках у нас, внутри растений, внутри других животных и насекомых, свободноживущих и обитающих в грунте и воде, — черви есть везде! Благодаря примитивному строению тела им удалось освоить самые разные ниши.
На нашей планете есть черви, которые всю жизнь обходятся без рта и кишечника. Можно привести два примера. Один из них — это червь рифтия, она живет около термальных источников у Галапагосских островов. Она длинная и тонкая: около 1,5 м длиной и 4 см в диаметре. И вот у рифтии нет ни рта, ни желудка, зато в ее теле живут симбиотические бактерии. Эти бактерии по весу составляют больше половины массы червя, и именно они производят пищу для рифтии. Они синтезируют аминокислоты, белки, а рифтия их потребляет. Получается, что она дает им дом в виде своего тела, а они дают ей питательные вещества.
Есть еще один такой червь — оседакс. Это тоже многощетинковый червь. Название «оседакс» переводится как «поедающий кости», потому что все черви из данного рода, которых мы нашли, обитают на скелетах китов на дне морском. Когда кит умирает, скелет оседает на дно и на этом месте заводятся черви. По идее, кости черви переваривать не могут. Однако, как мы знаем, в теле оседакса живут симбиотические бактерии — они-то и помогают ему извлекать питательные вещества из костей скелетов. Поскольку эти черви живут на теле умерших китов, их еще называют червями-зомби. Они были открыты совсем недавно — в 2002 году, то есть всего 19 лет назад. Сейчас известно порядка трех видов.
Есть еще «очень особенные» черви, которые живут во льду. В Америке они живут прямо внутри льда и так и называются — ледяные черви. У них нет глаз, они массово выходят на поверхность, только когда тает лед. На нагорных ледниках мы можем увидеть гигантские скопления из этих червей. Но мы про них практически ничего не знаем. Наблюдения очень отрывочные, мы их видим в момент выхода изо льда, иногда удается найти замороженных особей внутри льда. По сути, это одни из немногих червей, которые способны переживать полную заморозку своего тела и потом размораживаться.
Про этих самых «отмороженных» червей, которые живут в Вирджинии, мы можем только строить догадки, потому что мы не можем проникнуть внутрь льда и узнать, что они там делают. Предполагается, что они там либо вмерзшие, либо находят какие-то места, где могут ползать и питаться бактериями и водорослями. Но пронаблюдать это не удается, потому что живут они в труднодоступных местах — в горных ледниках.
Мы привыкли к тому, что черви довольно скрытные животные, они стараются найти какие-то убежища, где их не съедят хищники или где они могут притаиться в засаде. Есть среди червей поджидающие хищники, которые сидят в песке и ждут, когда мимо проплывет рыба и они ее схватят. Я еще помню из моего детства фильм «Дрожь земли», где черви выскакивали из песка и кого-то хватали. В основном черви делают так, они не очень подвижные. Некоторые черви даже строят себе домики — например, трубки из извести — и выглядят при этом как морские кораллы, актинии. Такой червяк, засевший в кальциевой трубке, выставляет сверху лопасти щетинки, фильтрует проплывающих мимо мелких существ и поедает их.
Но есть среди червей и свободноживущие, подвижные представители, которые ведут активный образ жизни: они ползают по лесу и преследуют добычу. Это в том числе пиявки — паразитические черви, которые питаются кровью. В тропическом поясе, на экваторе, по всей нашей планете живут черви-пиявки рода Bipalium. Эти черви имеют очень красивую яркую окраску — видимо, для того, чтобы их не ели птицы (птицы думают, что они ядовитые). Они ползают по поверхности грунта: по листьям, стволам, корням деревьев — и поедают разных других животных. Могут нападать на насекомых и слизней, но основной их корм — это другие черви. Тропический червяк Bipalium находит другого червяка, нападает на него и заглатывает целиком, находясь при этом на суше.
У знакомой нам медицинской пиявки довольно широкий спектр хозяев: от млекопитающих до рыб. У них много рецепторов на теле, небольшие глазки, и, если вы оказываетесь в воде, они вас чувствуют и видят: подплывают, присасывается и пьют кровь. Пиявки бывают не только водные. Если вы поедете в Юго-Восточную Азию или в тропическую Африку, то встретите там сухопутных пиявок. Стоит сесть посреди тропического леса в сезон дождей, как через какое-то время вы увидите, что вокруг вас собираются пиявки. Чувствуя тепло и запах, они сползаются на вас для того, чтобы присосаться и пить кровь. Нам очень повезло, что пиявки ничего не переносят.
Опасные для человека
Я бы сказал, что самые опасные черви — это паразиты, которые поселяются в нашем кишечнике, во всем организме. Например, есть аскариды — черви, которые паразитируют внутри человека. У них очень сложный жизненный цикл: для того чтобы размножиться, они должны попасть в наши дыхательные пути. Соответственно, они прогрызают очень часто стенки дыхательных путей, стенки кишечника и тем самым наносят довольно сильные повреждения.
Среди червей широко распространены классические паразиты человека, такие как, например, бычий и свиной цепень. Это очень длинные черви — до 10 м длиной. Они способны жить в бескислородной среде — у нас в кишечнике. У них тоже нет пищеварительной системы, в том числе рта. Они подцепляют все питательные вещества через стенки своего тела из той полупереваренной пищи, которая у нас есть в кишечнике.
Попав в организм, один цепень может жить и прекрасно размножаться, отделяя членики своего тела, как и все животные, которые построены из отдельных члеников. У них все системы: нервная, пищеварительная, кровеносная — повторятся внутри тела и дублируются в каждом членике.
Бычий цепень может вызывать интоксикацию организма, потому что он крупный. И если он еще и не один окажется внутри человека, то будет выделять свои продукты жизнедеятельности и потихонечку отравлять наш организм. К тому же он потребляет нашу пищу, поэтому многие люди худеют, и на этом, кстати, основаны некоторые медицинские препараты. Они не одобрены у нас в стране, но тем не менее можно заказать препарат в виде таблетки, внутри которой будет яйцо червя. Люди добровольно поселяют внутри себя червяка для того, чтобы похудеть. В этом ничего хорошего нет. Эти черви, пожалуй, и являются самыми опасными.
Живучие и неубиваемые
Черви — одни из немногих организмов, которые живут возле термальных источников, где вода около 70 °C для них оказывается не губительна. Все другие живые существа уже бы оказались сваренными. Фактически бактерии и черви — единственные, кто там живет.
У многих червей есть уникальная способность к регенерации, восстановлению фрагментов своего тела. Когда мы разрываем дождевого червя на две части, он продолжает двигаться. Это говорит о том, что у него нервная система узлового типа, то есть в каждом членике тела есть узел нервной системы, который какое-то время может существовать автономно. По школьному заблуждению мы думаем, что восстановятся обе части, но на самом деле нет. Та часть, которая была хвостом, погибает, а голова продолжает жить и вскоре отрастит себе заднюю часть тела заново. Дождевой червь способен почти полностью себя восстановить: отрастить пищеварительную и нервную систему, мускулатуру, половую систему и даже анальное отверстие. Если сохранилась головная часть, где находится крупный сосуд, выполняющий роль сердца, и крупные нервные узлы, выполняющие функции головного мозга, вторую половину тела он регенерирует. Это все равно что нас разрезали бы напополам и мы все заново себе вырастили!
Ученые, кстати, наблюдают за червями для того, чтобы перенести эти технологии в медицину, потому что нам очень хочется, чтобы наши конечности регенерировали, и черви в этом смысле — один из объектов изучения.
Как размножаются черви?
Многие черви не нуждаются в половом партнере для размножения. У бычьего цепня, например, отрываются кусочки (членики), и со временем они становятся новыми червями. История, похожая на почкование, но на самом деле у него есть половые клетки, внутри цепня происходит оплодотворение. Но чтобы размножаться, ему не нужна встреча со своим сородичем.
Многие черви — гермафродиты: у них есть и мужская половая система, и женская. Нашему самому обычному дождевому червю не нужно искать мальчика или девочку, ему достаточно встретиться с другим червем. У каждого червя есть сперматозоиды и есть яйцеклетки. Если два червя встречаются, они просто обмениваются половыми продуктами и расползаются дальше — откладывать яйца. Кстати, яйца дождевого червя запаковываются в особую капсулу, и это такой элемент заботы о будущем потомстве: яйца не просто так выбрасываются в землю, а прячутся в слизистую упаковочку.
У некоторых червей, например у водяного хищного червя нереиса, который у нас живет на севере, есть особое водяное брачное плавание. В определенное время года все черви всплывают к поверхности, и в этот момент они спариваются.
Когда эти крупные радужно окрашенные черви всплывают на поверхность в лунные ночи и предаются массовому половому размножению, это выглядит очень красиво.
Как изучают червей?
На самом деле мы знаем про червей не так много. Хорошо изучен дождевой червь, потому что он часто встречается. Мы научились их разводить, есть даже червячные фермы. Каждый может купить себе домой бочонок с дождевыми червями и перерабатывать отходы — это такой экологический способ переработки остатков овощей, фруктов в питательный грунт. А про многих других червей мы знаем крайне мало, потому что эти животные скрытные. Когда мы их находим, мы обычно достаем либо уже мертвых существ, либо извлекаем их из среды обитания и нам не удается их содержать в неволе для исследований. Мы, например, до сих пор ничего не знаем про глубоководных червей, потому что не можем наблюдать за ними на глубине 4000 м. Поэтому черви до сих пор активный объект изучения.
Есть много ученых, которые занимаются анатомией червей, исследуют регенерацию и работу разных рецептов, предпринимают попытки содержать их, чтобы узнать побольше про их размножение. Очень активно изучаются различные медицинские аспекты червей. Например, есть филярии — это такие черви, которые переносятся комарами. Раньше они были распространены только в южной части планеты: в Южной Европе и Африке, но сегодня мы знаем, что они распространяются на север и в какой-то момент могут оказаться и в северных европейских городах. А они являются паразитами не только собак и кошек, но и людей: могут появляться в крови людей, поселяться в глазах и оказывать очень неприятное воздействие на человека.
Есть ли польза от червей?
Черви выполняют ряд важных функций. Черви, которые питаются гниющими остатками, в том числе и дождевой червь, — это основные образователи почвы. Весь плодородный слой почвы отчасти образован ими, потому что они весь листопад, который есть у нас в городах, поедают и переводят в питательные вещества. Наши дождевые черви делают на зиму запасы: они утаскивают листья под землю для того, чтобы питаться ими в течение зимы, потому что они уже не могут выйти на поверхность через заледеневшую почву. А в земле они продолжают быть активными, и запасенные листья служат им кормом. Но часть они не съедают, листья перегнивают и становятся почвой. Морские черви — те же нереисы — являются очень важным объектом питания рыб. В океане и северных морях нереисами питается большинство рыб. В советское время даже были программы по переселению этих червей в Каспийское море для того, чтобы поддерживать там популяцию рыб. Хищные черви, как и паразиты, играют важную роль как регуляторы численности. Они поедают других животных, в том числе ослабленных. Так что черви — очень важный элемент в экосистеме.
