Тайны жизни, которые наука не может объяснить

Даже при всем том, что наука продвинула наше понимание живого мира к новым высотам, некоторые вещи все ещё ставят нас в тупик. Кажется, что чем больше мы узнаём о жизни на нашей планете, тем больше находим в ней тайн.

1. Коровы, когда пасутся, всегда смотрят на север или на юг Обычно мы не присматриваемся к пасущимся коровам, но когда ученые изучили тысячи спутниковых снимков Google Earth, они обнаружили деталь, которую мы не замечали в течение тысячелетий: коровы во время отдыха или выпаса стоят вдоль магнитных полюсов Земли головой к северу или югу. Схема остается неизменной независимо от ветра или других факторов, и никто точно не знает почему. Хотя известно, что у некоторых животных есть внутренний компас, тем не менее это первый случай, когда он был обнаружен у крупного млекопитающего. Другая странность заключается в том, что чем ближе они находятся к полюсам, тем менее точно ориентируются. Ученые не знают, связано ли это явление с навигацией или неверно рассчитанной попыткой отогнать хищников. Но, из-за того что так поступают коровы шести континентов, кажется, что это имеет какой-то смысл и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, но еще никто не придумал как. 2. Почему некоторые млекопитающие вернулись в воду? Мы знаем, что морские животные вышли из воды и у них появились конечности, позволяющие передвигаться по земле. Это был разумный поступок, так как земля содержала большое количество незадействованных ресурсов, идеально подходящих для успешной эволюции. Но то, почему некоторые из этих животных — такие как непосредственные предки китов и тюленей — вернулись обратно в воду, остается неизвестным. Для наземных животных эволюционно намного труднее переместиться в море, чем наоборот, поскольку адаптация к плаванию у сухопутного животного отнимает огромное количество энергии. Это то, что долгое время озадачивало ученых. Позже в процессе эволюции морские млекопитающие разработали намного более эффективный метод навигации хвостами, вместо того чтобы грести, что заставляет задаться вопросом: почему решение этих проблем стояло на первом месте? Пока это остается одной из самых больших загадок эволюции, разгадать которую современной науке ещё только предстоит. 3. Алкалоиды в растениях Растения часто вырабатывают вещества, которые оказывают интересное и порой страшное воздействие на животных, которые употребляют их в пищу. Алкалоиды — это естественные соединения, содержащиеся в растениях, одно из самых распространённых из них — морфин. В растениях было идентифицировано более 7000 различных типов алкалоидов, и хотя мы подробно изучили химические вещества, но до сих пор не вполне понимаем, почему они там содержатся. Это сильные вещества, которые при попадании в организм животных вызывают разные ответные реакции. Что касается мака, который производит морфин, то некоторые эксперты считают, что он помогает держать хищников на расстоянии, хотя о том, как морфин — вещество, которое очень эффективно уменьшает боль, может защитить от хищников, можно только гадать. Некоторые считают, что, вместо внешних причин алкалоиды могут быть полезны для регулирования метаболизма самих растений. 4. Почему цветы везде? Цветущие растения формируют класс покрытосеменных растений, и, как вы, возможно, заметили, они везде. Удивительно, но так было не всегда. Цветковые растения примерно 400 миллионов лет назад за короткий промежуток времени вытеснили другие типы растений, и в результате сегодня составляют около 90 процентов всех видов растений. Эта проблема беспокоила Чарльза Дарвина настолько, что он назвал ее «ужасной тайной». Быстрое развитие цветов вскоре после их появления противоречило его теории медленной эволюции путем естественного отбора. Поскольку растения не оставляют окаменелостей после своей смерти, трудно определить, откуда появились эти виды и как они так быстро победили все остальные растения. 5. Почему около экватора царит такое разнообразие? Если вы пойдёте от более холодных областей планеты к экватору, то увидите, что жизнь становится более разнообразной. Около 200 лет назад прусский исследователь Александр фон Гумбольдт впервые обнаружил, что биоразнообразие увеличивается по мере приближения к экватору. Природа и человеческая культура становятся более разнообразными и яркими, так же, как и болезни. Вспышки смертельных вирусов в Африке или Южной Америке, о которых мы часто слышим, возникают не просто из-за плохого медицинского обслуживания в слаборазвитых странах. Вирусы и бактерии, вызывающие эти заболевания, намного активнее и разнообразнее в южных странах по сравнению с северными. Можно подумать, что мы знаем наверняка, почему это происходит, но за исключением некоторых теорий, мнения ученых разделяются. Насчитывается около трех десятков теорий, пытающихся найти ответ на главный вопрос, но, учитывая огромное количество форм жизни, о которых они говорят, почти невозможно привести все гипотезы к единому заключению. 6. Парадокс фитопланктона Фитопланктон — это класс организмов, встречающийся в больших водоемах и включающий в себя широкий ряд различных подвидов. По сути, они являются плавающими растениями и были обнаружены в водных системах по всему миру. Это чрезвычайно разнообразная группа, и многообразие этих организмов бросает вызов эволюции и естественному отбору. Нехватка ресурсов делает невозможным выживание в экосистеме такого большого количества разных организмов без уничтожения друг друга. Но так или иначе они все еще существуют. 7. Как аргентинские муравьи создают колонии на разных континентах На первый взгляд, аргентинские муравьи выглядят так же, как и обычные. Но они, возможно, единственный вид, кроме людей, который сумел колонизировать три континента. Все три суперколонии аргентинских муравьев в Европе, Южной Америке и Азии состоят из муравьев, которые имеют одни и те же генетические признаки и по существу являются одной и той же популяцией муравьев. Поскольку географический диапазон этих колоний умопомрачительно огромен, социальная структура этих суперколоний и сегодня ставит науку в тупик. Муравьи немедленно признают своих братьев каждый раз, когда оказываются рядом, но агрессивны с муравьями других видов. Кроме того, современный генетический код муравьев за тысячи лет не изменился. Это странно, потому что организмы вне их родной среды обычно быстро развиваются, чего не произошло в случае с аргентинскими муравьями. 8. Таинственный предок человека За многие годы происхождение современных людей было хорошо изучено, и хотя первые люди появились очень давно, мы имеем неплохое представление о наших истоках. Или нам так казалось — до того момента как ученые обнаружили следы совершенно нового вида древнего предка человека в ДНК вымерших видов. Когда ученые изучили ДНК денисовского человека (денисовец — вид ископаемого человека, тесно связанный с неандертальцами и названный в честь пещер, в которых впервые был найден), они нашли следы таинственного вида, который наука не смогла идентифицировать. Хотя денисовца тоже окружает тайна, но мы по крайней мере знаем, кем он был и откуда произошёл. Однако нельзя того же сказать о неизвестных видах, с которыми они размножались около 30 000 лет назад и которые оставили четкий след в ДНК денисовца. В основном всё что мы знаем — это то, что они дали денисовскому человеку странный набор зубов, не встречавшийся больше нигде в животном мире. 9. Животные, которые могут жить без кислорода Почти каждый организм на Земле живет используя кислород — употребляя или производя его. Именно поэтому все были в шоке, когда глубоко в Средиземном море были найдены первые бескислородные животные. Хотя некоторые бактерии и другие простые организмы могут жить без кислорода, среди сложных многоклеточных животных это неслыханное явление. Недавно обнаружили существ типа лорицифер, представителей класса мелких животных, которые некогда жили на воздухе, но в конце концов приспособились к новой среде, в которой уровень кислорода упал и был заменен солями. Науке неизвестны другие сложные организмы, живущих в бескислородной среде, и мы не имеем ни малейшего представления о их эволюционной истории. Но дополнительные исследования помогут нам заглянуть в жизнь океана на 600 миллионов лет назад. 10. Половое размножение За исключением некоторых микробов и растений, почти все живое в мире размножается половым путем. Мы воспринимаем такое положение вещей как должное и не понимаем, что это огромная эволюционная аномалия. Целая половина вида — самцы — не в состоянии производить потомство, используя тот же объем ресурсов из окружающей среды, что и раньше. Зачем же было прилагать столько усилий, чтобы разработать механизм, который в долгосрочной перспективе является явным недостатком? Одна из наиболее популярных теорий заключается в том, что секс помогает закрепляться вредным мутациям, но это не похоже на правду. Когда ученые исследовали 700 генов различных организмов, они обнаружили, что вредные мутации поразили всего 0,5% особей каждого поколения. Этого явно недостаточно, чтобы подтвердить эту теорию полового размножения. И пока секс так и остаётся чем-то до конца нами не понятым.