Кто там, в толще скал?

в 18:17, , рубрики: антропология, бактерии, биология, древность, животные, мыши плакали, научная фантастика, Научно-популярное, палеолит, пещеры, птицы, скалы, темнота

Автор сообщества Биореактор: биолог Никита Игнатенко

Кто там, в толще скал? - 1
Не соответствует тематике !
Кто там, в толще скал? - 2

Просим всех людей, кто считает, что Хабр только для для тех кто пишет статьи о программах, как например человек на скриншоте, ознакомьтесь, пожалуйста, с мнением администрации на этот счёт в комментариях под нашей статьёй о слепнях. Если Вас это не удовлетворит, то, пожалуйста, не тратьте своё время на прочтение данной статьи!

Эта статья абсолютно соответствует тематике тех хабов, в которых эта статья находится и той сложности технического материала, которую требуют от статьи данные хабы. Лучше переходите сразу к прочтению других материалов, которые соответствуют вашим потребительским предпочтениям. Открою вам истину капитана: лента Хабра настраивается так, как захотите вы! Не нравятся наши статьи, читайте хабы, где пишут исключительно по IT! Не портите себе настроения, уважайте мнение других и хорошего Вам дня! Живите дружно!

Кто там, в толще скал? - 3

Пещеры. Мир тьмы, холода и капающей воды. Подземелья манили и пугали человека с тех самых времён, когда первый троглодит решил спрятаться в них от дождей и хищников. Наш вид прошёл через гипогею по касательной, стараясь не забредать слишком далеко в запутанные галереи и циклопические пустоты, способные вместить готический собор.

Шахта глубиной 179 метров. Пещера Эллисон, США.
Шахта глубиной 179 метров. Пещера Эллисон, США.

Тем не менее, существует множество организмов, решивших назвать пещеры своим домом. Вместе с «Биореактором» мы пройдём до самого дна тёмного лабиринта и познакомимся с теми, кто там живёт.

Пещера условно делится на три части: вход с относительно «земными» условиями, сумеречную зону и зону темноты.
Пещера условно делится на три части: вход с относительно «земными» условиями, сумеречную зону и зону темноты.

Зайдя в пещеру, мы попадаем в зону входа. Сюда не капает дождь и не задувает ветер, а потому здесь можно прятаться от непогоды. Нас встречают тенелюбивые растения и вполне обычные животные. При некоторой доле везения имеется не иллюзорный риск повстречать енота, волка, собаку или даже медведя. Все они будут рады гостям. Вторжение моментально инициирует конфликт. Кто-то склонен избегать подобных знакомств, а кто-то захочет выгнать пришельцев. Наши предки эффективно решали эту проблему с помощью палок, копий и факелов.

Пещерные медведи были крупнее привычных нам, но, подобно современным представителям бурых, подавляли размерами:

Кто там, в толще скал? - 6

Встав на дыбы, пещерный медведь был бы вдвое выше современного человека:

Кто там, в толще скал? - 7

В наши дни пещерные медведи выглядят примерно так. Прошедшие тысячи лет лишь добавили им брутальности:

Кто там, в толще скал? - 8

Значительная доля стоянок использовалась охотниками-собирателями на протяжении тысячелетий. Постояльцы оставляли внушительный культурный слой из объедков и мусора. Они же раскрашивали стены, повинуясь смутной жажде творчества. Первые художники заметили, что грязные руки оставляют долговечные следы. Сначала — кривые линии. После — детальные изображения зверей, выведенные охрой и кровью.

Если древний человек имел представление о собственности, то оно было весьма смутным..

Стоянки в пещерах находились в общественном пользовании, и не были закреплены за конкретной семьёй:

Кто там, в толще скал? - 9

Первым средством рисования стали руки. Они же выступали объектом изображения. Пещера Куэва-дэ-лас-Манос, Аргентина:

Кто там, в толще скал? - 10

Наскальное творчество в пещере Магура, Болгария. Возраст некоторых петроглифов оценивается в 100 тысяч лет:

Кто там, в толще скал? - 11

Легендарная пещера Шове, Франция. Она простояла в полной изоляции до 90-х годов XX века, а потому сохранилась в достойном виде:

Кто там, в толще скал? - 12

Когда под рукой только собственный палец и миска с охрой. Капова пещера, Башкортостан:

Кто там, в толще скал? - 13

Австралийские аборигены писали картины в уникальном «рентгеновском» стиле, изображая прозрачное тело и плотные кости персонажа. Вот что значит смотреть вглубь. Парк Какаду, Австралия:

Кто там, в толще скал? - 14

Рисунки, опередившие своё время. Самым древним из них до 200 тысяч лет. Тут бы народам доколумбовой Америки придумать зубчатое колесо, но увы: история не знает сослагательного наклонения. Чумашская пещера, Калифорния:

Кто там, в толще скал? - 15

Онежские петроглифы, 4-3 тысячи лет до нашей эры. Крест уже имеет современные черты и несёт какой-то мистический посыл.

Кто там, в толще скал? - 16

Наскальные росписи в Хорсшу-Каньоне, штат Юта. Искажённые пропорции и плывущие очертания сделаны осознанно, хотя цели остаются неясными.

Кто там, в толще скал? - 17

Визг костяных флейт. Гортанное пение шамана. Шлепки босых ног и ладоней, бьющих по стенам пещеры. Такими были звуки каменного века. Любой антрополог отдал бы десять лет жизни за шанс побывать на первобытной мистерии.

Даже сейчас мы питаем склонность к наскальной живописи. Какая разница, что нынешние скалы отлиты из бетона? Не стоит заблуждаться: граффити — жанр искусства, уходящий корнями в палеолит.

Спекуляции на тему палеоконтакта — гиблое дело, но наскальные рисунки, посвящённые ему, могли бы выглядеть примерно так.
Спекуляции на тему палеоконтакта — гиблое дело, но наскальные рисунки, посвящённые ему, могли бы выглядеть примерно так.

Возвращаясь к биологии, следует сделать вывод. Животные, заходящие в пещеру случайно и ненадолго, называются «троглоксены». Они тут чужие, как бы ни старались убедить себя в обратном.

Следующая зона — это зона сумерек. Света здесь практически нет. Значит, на фотосинтез полагаться нельзя. Впрочем, сине-зелёные водоросли научились вытягивать фотоны из ближнего инфракрасного излучения.

Зона сумерек — последний отрезок пещеры, где можно полагаться на зрение. Голубой грот, Италия.
Зона сумерек — последний отрезок пещеры, где можно полагаться на зрение. Голубой грот, Италия.

В пограничье спокойно и тихо. Его облюбовали летучие мыши и некоторые птицы. Например, козодои, освоившие эхолокацию.

Летучие мыши в пещере — настолько архетипический образ, что безошибочно узнаются по всему миру:

Кто там, в толще скал? - 20

А вот птицы, твёрдо решившие стать летучими мышами — животные менее известные:

Кто там, в толще скал? - 21

Огромные глаза козодоя помогают ему ориентироваться при ночных полётах, но становятся практически бесполезными в пещерах. Для виражей в настоящей темноте он использует эхолокатор:

Кто там, в толще скал? - 22

Птицы расклёвывают плоды. Семена выходят вместе с помётом и даже прорастают в кромешной темноте. Включим фонарь — и нашему взгляду предстанут чахоточные леса бледных побегов. Эти растения обречены, ведь рано или поздно росток исчерпает запас питательных веществ — и отомрёт без солнца.

Освещённость падает пропорционально расстоянию. Заметно, как редеют заросли по мере удаления от поверхности:

Кто там, в толще скал? - 23

Желтушный оттенок листьев, слабые ветви и тонкие стволы: жизнь этих деревьев не назовёшь приятной:

Кто там, в толще скал? - 24

Пограничье живёт на органике и гуано. Помёт кишит всевозможными грибами, бактериями и насекомыми. На клещей охотятся ложноскорпионы. Личинки саламандр проглатывают кусочки навоза ради симбиотической флоры.

Копрофагия для саламандр — вынужденная мера. Земноводные не могут долго протянуть на навозной диете, но гипогея — далеко не ресторан.

Ложноскорпион на охоте. Вся его жизнь проходит в куске чужого навоза, но такой вариант — далеко не самое худшее, что способна предложить пещера.
Ложноскорпион на охоте. Вся его жизнь проходит в куске чужого навоза, но такой вариант — далеко не самое худшее, что способна предложить пещера.

Но мы продолжаем схождение. Камень скользкий от минерального налёта. Вдали журчит вода. Раствор слабых кислот проедает дорогу сквозь известковые породы. Где-то хнычет ветер. Вокруг топорщатся сталактиты. Погасим фонарь. Огни под сводом — не звёздное небо, а биолюминисцентные организмы. Если света нет — будь светом для себя.

Arachnocampa Luminosa издаёт фосфорическое свечение, приманивая мелких насекомых.
Arachnocampa Luminosa издаёт фосфорическое свечение, приманивая мелких насекомых.

Пещеры чем-то похожи на морское дно. Органика попадает сюда снаружи или вырабатывается на месте хемоавтотрофами. Кислород — неплохой окислитель, но электроны для синтеза можно брать из других элементов. Эта магия доступна лишь археям и бактериям. Отдельные их представители научились извлекать пользу из радиоактивного сияния урана. Они процветают там, где человек рискует заиметь лучевую болезнь и лишиться костного мозга.

Бактерии-экстремофилы Desulfotomaculum используют ионизирующее излучение урана, чтобы получать свободный водород из воды. С помощью ионизированного атома они превращают сульфат-ионы в сернистый газ. Энергия, выделяющаяся при этом, идёт на синтез углеводов.
Бактерии-экстремофилы Desulfotomaculum используют ионизирующее излучение урана, чтобы получать свободный водород из воды. С помощью ионизированного атома они превращают сульфат-ионы в сернистый газ. Энергия, выделяющаяся при этом, идёт на синтез углеводов.

Время превращается в абстракцию. Условия не меняются на протяжении сотен тысяч лет. Чтобы кое-как обжиться в этом Аиде, приходится пойти на сделку с эволюцией. Троглобионту приходится быть маленьким, давать мало потомства и редко двигаться. Теплокровность стоит очень дорого. Пещерный житель вынужден отказаться от развитой нервной системы и забыть о поведении, характерном для внешнего мира. Он больше не защищает территорию. В темноте непонятно, какого размера пришелец, чего ему надо и резонно ли с ним связываться.

Сначала естественный отбор пытается увеличивать глаза, как это было видно у козодоев. Потом сдаётся. Отныне зрение стало воспоминанием, вымытым из генов. На смену ему приходит развитая хемочувствительность. Членистоногие отращивают гигантские усы и конечности. Рыбы и земноводные увеличивают голову, дабы максимально набить её воспринимающими органами.

Троглофил и троглобионт — две большие разницы, хоть и приходятся друг другу родственниками. Саламандры Eurycea troglodytes и Eurycea wallacei.
Троглофил и троглобионт — две большие разницы, хоть и приходятся друг другу родственниками. Саламандры Eurycea troglodytes и Eurycea wallacei.
Бокоплав Niphargus croaticus, наземная и пещерная форма.
Бокоплав Niphargus croaticus, наземная и пещерная форма.

Поставки органики случаются в сезон дождей. Иногда какой-то зверь падает в карстовую воронку. Тогда в холодном лимбе начинается банкет. Но как быть, если пещера со всех сторон закрыта? Еды крайне мало, и больше не предвидится. Хемотрофам едва хватает пищи для себя. Троглобионтов никто не приглашал в эту пугающую вселенную. Пусть выживают, как хотят.

Всегда есть вариант подружиться с хемотрофами, обретя независимость от источников пищи. Так поступил рачок Typhlatya pearsei, заведя колонии хемоавтотрофных бактерий в собственном организме.
Всегда есть вариант подружиться с хемотрофами, обретя независимость от источников пищи. Так поступил рачок Typhlatya pearsei, заведя колонии хемоавтотрофных бактерий в собственном организме.

Они выживают. Выживают изо всех сил, стоически перенося долгие периоды голода. Выживают, превратившись в истощённых бедолаг, считающих за счастье откушать гуано.

Пещеры оставляют узнаваемый отпечаток на всех, кто связал с ними свою судьбу.

Но какая сила загоняет животных в пещеры? Некоторые виды слепых рыб — эндемики, чьи ближайшие родственники встречаются только в океанах. Когда море отступило, подземные водоёмы стали тюрьмой для целых популяций.

Астинаксы, небольшие рыбы странной формы, имеют вариабельный фенотип. Если поселить астинакса в тёмный аквариум, он станет неотличимым от пещерных собратьев. У него не будет глаз, зато слепая голова похвастается внушительным рогом с волосками и развитой боковой линией. Умение адаптироваться в течение жизни одного поколения стало мощным подспорьем в эволюции этого вида.

Sinocyclocheilus furcodorsalis и его рог. Судя по всему, вырост на голове несёт множество органов чувств. Длина масштабного отрезка 5 см.
Sinocyclocheilus furcodorsalis и его рог. Судя по всему, вырост на голове несёт множество органов чувств. Длина масштабного отрезка 5 см.
В ледяных ручьях плавают бледные пиявки. Не совсем понятно, чем они питаются, ведь кроме них в водоёмах никого не нашли.
В ледяных ручьях плавают бледные пиявки. Не совсем понятно, чем они питаются, ведь кроме них в водоёмах никого не нашли.

Невыносимые условия развивают в троглобионтах неожиданную способность. Благодаря низкой скорости обмена веществ они наделены долголетием.

Рыба Amblyopsis rosae живёт шесть лет, в то время как её «нормальные» сородичи едва дотягивают до года. Рак вида Оrconectes australis отличился своеобразным подвигом. Он разменял 176 лет. Пропорция, применённая к человеку, даст невероятный результат в сто пятьдесят веков!

Призрачный долгожитель. На сегодняшний день исследователи сомневаются в существовании двухсотлетних раков, оценивая продолжительность их жизни в 15-20 лет, что тоже немало.
Призрачный долгожитель. На сегодняшний день исследователи сомневаются в существовании двухсотлетних раков, оценивая продолжительность их жизни в 15-20 лет, что тоже немало.

Отмотаем время вспять. На островах Средиземноморья воцаряются эллины, народ мудрецов, мореплавателей и философов. Его представители открыли геометрию, додумались до атома, сферической Земли и длины экватора, применяя одну только логику.

Греки заметили, что незадолго до землетрясений в ручьях появляются неизвестные существа, выглядящие как бледно-розовые рыбочерви. Здравствуй, протей!

Так выглядит европейский протей, если фотограф не выбирает максимально выгодный ракурс:

Кто там, в толще скал? - 34

Протей в поисках добычи. Когда любоваться нечем, глаза не нужны:

Кто там, в толще скал? - 35

Так выглядит европейский протей, если фотограф выбирает максимально выгодный ракурс:

Кто там, в толще скал? - 36

Слепой и ленивый протей умудряется сидеть на одном месте по семь лет. Жабры и архаичные черты строения выдают неотению — способность размножаться, не покидая стадию личинки. Единственное, что может расшевелить их — это сезон размножения. Ради любви протеи-самцы устраивают дуэли. Конечно, их побоищам далеко до брачных игр наземных животных. Укусы и неубедительные удары головой — вот и все приёмы в скудном арсенале. Смертельных исходов не бывает. Впрочем, побеждённые Ромео склонны избегать мест, где их побили в прошлый раз.

Первая задача любого бойца — вовремя опознать противника. Этим протеи занимаются на верхней картинке, попутно используя голову как таран. Две нижние показывают характерные позы при ударах хвостом и укусах.
Первая задача любого бойца — вовремя опознать противника. Этим протеи занимаются на верхней картинке, попутно используя голову как таран. Две нижние показывают характерные позы при ударах хвостом и укусах.

Пещеры — неплохое место для ленивых. Приспособившись один раз, можно не беспокоиться о гонке эволюционных вооружений. Единственное, что ограничивает колонизацию — это высокий порог вхождения.

В этот момент включается механизм преадаптаций. Допустим, кто-то изначально запасает много жира, достигает половозрелости, будучи личинкой, или экономно расходует энергию. На поверхности это не мешает, но под землёй оборачивается весомым преимуществом в деле выживания.

Что-то, намертво вшитое в человеческую ДНК, сопротивляется самой идее жить в норах. Клаустрофобия. Страх перед темнотой. Боязнь пустоты. Всё это — наследие наших далёких предков. Дедушка Дарвин авторитетно сообщает из XIX-го века: те люди, которым нравилось бродить по катакомбам, оставляли меньше авантюрного потомства.

Шаманы учили соплеменников: не ходите в слишком глубоко в пещеры. Хтонические духи и приведения слоняются по царству хозяйки Медной Горы. Тот, кто увидит каменные цветы, навсегда останется во власти жестокой богини.

Но храбрецы всё равно рождались. Хищники открывали глаза и ползли на запах добычи. Тогда в тесных коридорах, окрашенных бликами факелов, начинались кровопролитные бои.
Но храбрецы всё равно рождались. Хищники открывали глаза и ползли на запах добычи. Тогда в тесных коридорах, окрашенных бликами факелов, начинались кровопролитные бои.

Периодически победу одерживали приматы из рода Homo. Память о героях каменного века тянет нас обратно в пещеры. Тянет — и отвращает.

Когда пещера далеко, сгодится рукотворный аналог. Субкультура диггеров — наглядное тому подтверждение. Фото: alex_avr.
Когда пещера далеко, сгодится рукотворный аналог. Субкультура диггеров — наглядное тому подтверждение. Фото: alex_avr.

Извечный вопрос философии: в какой момент человек стал не вполне животным? Кто-то упоминает освоение огня, изобретение плуга или первый орбитальный полёт, но корни уходят намного глубже. Примат обрёл разум, когда в нём завёлся дух противоречия.

Дух противоречия между тягой к знаниям и страхом. Противоречия между «там опасно» и «смотри, за горизонтом спрятано что-то интересное». Риск часто приводит к фатальным последствиям, но он же — верный спутник прогресса.

Источники информации:
  • Dan L. Danielopol, Raymond Rouch / Encyclopedia of Caves, 2012

  • Daphne Soares, Matthew L. Niemiller / The Anatomical Record, 2018

  • M. Joey Pakes et al. / Journal of Crustacean Biology, 2014

  • Stefano Mammola, Marco Isaia / Subterranean Biology, 2018

Как водится, все картинки взяты из открытых источников и принадлежат их авторам.

Автор: Биореактор

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js