Журнал BMC Ecology and Evolution (до января 2021 года на протяжении двух десятилетий он носил наименование BMC Evolutionary Biology) — это рецензируемый научный журнал с открытым доступом, охватывающий все области эволюционной биологии, включая филогенетику и палеонтологию. Выпускается как часть серии журналов BMC, издаваемых коммерческим научным издательством BioMed Central, обладает вполне приличным импакт-фактором 3,260. Конкурс фотографий проводится им ежегодно на протяжении уже почти десятилетия и пользуется немалым интересом среди научных журналистов. На странице конкурса1 можно найти ссылки на фотографии предыдущих лет и их подробное описание. В этом году работы принимались в четырех категориях: «Взаимосвязи в природе», «Исследования в действии», «Биоразнообразие под угрозой» и «Жизнь крупным планом».
1. Абсолютным победителем в этот раз была признана работа биолога-эволюциониста и фотографа-любителя из Университета Валенсии (Испания) и Лундского университета (Швеция) Роберто Гарсия-Роа. На его фото запечатлен, как сначала кажется, сюжет из научной фантастики: плодовое тело грибка-паразита, прорастающее сквозь тело мухи. Этот устрашающий снимок был сделан в перуанских джунглях Тамбопаты, а сам Роберто пояснил, что «споры так называемого зомбирующего грибка (например, рода Ophiocordyceps) заражают членистоногих, проникая в их экзоскелет и разум». В результате хозяева паразитов вынуждены мигрировать в более благоприятные для роста грибка места. Здесь они и ожидают неизбежной гибели, после чего грибок продолжает питаться своим хозяином, производя плодовые тела, наполненные спорами, которые будут выброшены наружу, чтобы заразить новых жертв, — такой механизм размножения грибка был сформирован тысячами лет эволюции. Член редакционной коллегии журнала Кристи Анна Хипсли, входившая в жюри конкурса, отмечает, что это фото, столь драматично демонстрирующее взаимодействие паразита и хозяина, «является одновременно символом жизни и смерти и выходит за пределы конкретного времени, пространства или даже вида». Смерть мухи дает жизнь грибку.
«Взаимосвязи в природе»
2. Алвин Харденбол из Университета Восточной Финляндии стал победителем в категории «Взаимосвязи в природе». На его снимке — обыкновенный свиристель (Bombycilla garrulus), лакомящийся ферментированными ягодами рябины, что свидетельствует о тесной связи между этими видами. Урожай ягод рябины определяет направление миграции свиристелей, которые способны съесть несколько сотен ягод в день и даже обзавелись для этого в ходе эволюции более крупной печенью, чтобы успешно перерабатывать этанол, образующийся при ферментации ягод.
3. Александр Боуг, американский биолог-бихевиорист из Суортмор-колледжа, удостоен второго места в той же категории, запечатлев взаимоотношения хищника и жертвы в Смитсоновском институте тропических исследований в Панаме. Александр так комментирует свое фото: «Это изображение иллюстрирует противоречия, возникающие порой между естественным и половым отбором. Самец южноамериканской лягушки Engystomops pustulosus из семейства свистуновых стал закуской для голодной летучей мыши — бахромчатогубого листоноса (Trachops cirrhosus), — который отыскал свою жертву благодаря издаваемым той брачным крикам». Эти летучие мыши специализируются на охоте на подобных лягушек: их слух специально адаптирован к низкочастотным лягушачьим брачным крикам, а слюнные железы могут нейтрализовать токсины в коже ядовитой добычи.
«Биоразнообразие под угрозой»
4. Саманта Крелинг из Вашингтонского университета сделала лучший снимок в данной категории. Саманта объясняет, что на фотографии изображена «группа африканских слонов, укрывшихся от солнца под большим баобабом, когда засуха обрушилась на Национальный парк Мапунгубве в Южной Африке». Следы на дереве — это места, где слоны содрали кору в поисках воды. Баобаб заполняет сезонные пустыни на юге Африки и может прожить более 2000 лет. Это древнее дерево приспособилось к экстремальным условиям окружающей среды, храня воду в своем бочкообразном стволе. К сожалению, недавние исследования показывают, что эти деревья всё чаще становятся жертвами изменения климата. Слоны давно повадились извлекать воду из стволов этих быстро заживающих деревьев, но с повышением температуры гигантские животные наносят коре всё больше вреда, и баобабы с этим уже не справляются.
5. Линдси Свирк из Бингемтонского университета (Университета штата Нью-Йорк в Бингемтоне) заняла второе место в категории «Биоразнообразие под угрозой».
Весна на северо-востоке США наступает всё раньше и становится всё более изменчивой по своему температурному режиму. И это представляет большую угрозу для многих земноводных, в том числе лесных лягушек. Лесные лягушки Rana sylvatica размножаются ранней весной в умеренном климате Северной Америки — они скапливаются в весенних прудах вскоре после таяния льда, чтобы спариваться и откладывать икру. Но в последнее время лягушки начинают размножение всё раньше, поскольку изменение климата делает раннюю весну на северо-востоке США всё более теплой. К сожалению, зимние бури всё еще могут застать лягушек врасплох, и те оказываются подо льдом… Здесь самец лесной лягушки цепляется за намеченную перед заморозками массу икринок: и икра, и лягушка оказались в ловушке подо льдом. Лягушка выжила, но многие икринки — нет.
«Жизнь крупным планом»
6. Победу в категории «Жизнь крупным планом» принесло фото эмбрионов древесных лягушек Agalychnis spurrelli (рубиновоглазых, или малиновоглазых квакш) с полуострова О́са на юго-западе Коста-Рики. Автором этой фотографии стал аспирант Брэндон Андре Гуэль из Бостонского университета в США. «Икринки на этом изображении были отложены тысячами планирующих древесных лягушек во время взрывного размножения, вызванного проливным дождем. Если их не трогать, то будущие лягушки вылупятся через шесть дней развития, однако эмбрионы могут вылупиться и раньше, чтобы избежать угроз со стороны хищников и наводнений», — говорит Брэндон Андре Гуэль. Вылупление квакш — прекрасный пример адаптивного поведения под влиянием окружающей среды.
7. Фотография ящерицы, ныряющей и находящейся под водой с помощью хитрого трюка, заняла второе место в той же категории, и ее также сделала Линдси Свирк. Линдси комментирует это так: «Водяные анолисы (Anolis aquaticus) — это маленькие неотропические ящерицы, которые укрываются под водой, когда им угрожают хищники. Они могут провести под водой почти 20 минут, вдыхая и выдыхая пузырьки воздуха, прилипшие к их морде. Кислород из этого пузыря постепенно истощается во время подводного погружения, но, вероятно, помогает водяным анолисам долго оставаться под поверхностью».
«Исследования в действии»
8. Снимок, победивший в номинации «Исследования в действии», был представлен Джеферсоном Рибейро Амаралом, биологом, работающим в Корнеллском университете. Джефферсон объясняет, что на фотографии запечатлены исследователи из бразильского Университета Рио-де-Жанейро, которые проводят полевые исследования в разгар пандемии COVID-19 во время грозы. Джефферсон сделал это фото во время работы научным сотрудником в Лаборатории экологии рек и ручьев вышеозначенного университета. Он говорит, что аспиранты, присутствующие в кадре, изучали, может ли присутствие одиночных деревьев смягчить антропогенные факторы, определяемые использованием сельскохозяйственных земель, за счет увеличения численности лягушек и положительного влияния на рециркуляцию питательных веществ внутри прудов.
9. Изображение, представленное Брэндоном Андре Гуэлем, также заняло второе место в категории «Исследования в действии». На фото Брэндон среди тысяч древесных лягушек Agalychnis spurrelli на пальмовых ветвях и их недавно отложенных икринок. Брэндон говорит об этом так: «Эта фотография хранит удивительное воспоминание о первом взрывном размножении, которое я наблюдал, фотографировал и собирал данные для своего диссертационного исследования. Планирующие древесные лягушки представляют мой особый научный и личный интерес из-за их недостаточно изученной стратегии взрывного размножения на деревьях и разнообразия поведения, которое может повлиять на репродуктивный успех взрослых особей… Мои исследования за последние пять лет лет направлены на то, чтобы лучше понять репродуктивное поведение и экологическую составляющую развития этих лягушек с использованием наблюдений и экспериментов в той местности, где они живут.
На этом снимке я стою в низинном тропическом лесу на полуострове Оса в Коста-Рике возле пруда, держа в руках взрослого самца древесной лягушки, которого я позже тщательно изучу. В тот же день и через много дней после этого, в течение четырех сезонов, я собирал данные о фенологии размножения квакш и его экологических триггерах, репродуктивном поведении взрослых особей, взаимодействиях хищник-жертва, развитии и поведении эмбрионов и прочем».
10. Помимо вышеприведенных фотографий-победителей, жюри получило множество других фантастических изображений, и некоторые из них представлены в дополнительных файлах. Здесь, например, запечатлены флуоресцентные грибы, встречающиеся в тропических лесах Борнео.
Джулиан Шредер, австралийский эколог, работающий в Университете Маккуори, представил этот снимок, сопроводив его следующим комментарием: «Тропические леса Борнео полны чудес. Прогулка после заката позволила мне открыть для себя нечто новое, чего я никогда раньше не видел. Лесная подстилка светилась флуоресцентными грибами. Эта небольшая группа выглядела особенно впечатляющей и была достаточно яркой, чтобы ее можно было заснять на камеру. Почему эти грибы используют биолюминесценцию, до сих пор до конца не ясно». Нити некоторых грибниц (мицелий) образуют светящуюся подземную сеть, однако причина, по которой они излучают свет в темноте, остается загадкой. Исторически грибковая биолюминесценция считалась побочным продуктом эволюции, не имеющим никакой реальной функции. Однако наблюдения, согласно которым некоторые грибы светятся лишь на поверхности, привели к теории о том, что таким образом они привлекают насекомых, способствующих рассеиванию спор грибов.
Таким образом, на этой фотографии запечатлен один из неразгаданных секретов природы, и нет однозначного ответа, почему именно грибы излучают свет. Можно даже предположить, что разные виды могут светиться по разным причинам.
Максим Борисов
Фото BMC Ecology and Evolution
1 2022 BMC Ecology and Evolution image competition: the winning images — doi.org/10.1186/s12862-022-02049-y