Почему у жирафа длинная шея?

Современные виды жирафов (Giraffa camelopardalis), эволюционировали до этой формы около миллиона лет назад. Жирафы — самое высокое животное, достигают до 5 метров в высоту, причем почти половина их высоты занята их шеей!

На шею жирафа, конечно, приятно смотреть. Интересно, что их шеи состоят всего из семи позвонков, как и человеческая шея! Огромная длина, приданная природой, одновременно ошеломляет и смешна. Как могла развиться такая длинная анатомическая структура? На протяжении веков этот вопрос волновал как естествоиспытателей, так и ученых.

Общее объяснение

Чтобы прояснить головоломку с длинной шеей, некоторые обращаются к идеям Чарльза Дарвина о естественном отборе и объясняют, что среди предковой популяции жирафов есть некоторые особи, у которых шеи немного длиннее, чем у их товарищей. Это давало им преимущество в том, что они могли достигать более высоких ветвей и получать больше пищи.

Постепенно, как следствие, эти жирафы стали более успешными в размножении, поскольку они смогли выжить и процветать с их способностью достигать большего количества пищи на более высоких ветвях, в то время как популяция тех, у кого шеи были короче, постепенно начали уменьшаться.

Однако исследования, проведенные в последнее время, представляют совершенно иную точку зрения на эту идею эволюции. Они указывают, что колоссальные шеи могут иметь мало общего с поиском пищи и больше с брачным пристрастием.

Нельзя отрицать, что у жирафов самые длинные шеи, когда дело доходит до современных млекопитающих, но в прошлом были существа с более длинными шеями. Например, у динозавров Маменхизавра шея была длиной более 10 метров, что в 4-5 раз превышает длину шеи современных жирафов.

Такая длинная шея сопряжена с риском. Учитывая, что мозг жирафа находится примерно в 2 метрах над его сердцем, сердце должно быть большим и мощным.

Чтобы кровь достигла мозга, сердце должно качать ее под очень высоким давлением. На самом деле, кровяное давление у жирафов является самым высоким из всех наземных животных.

Половой отбор

Последняя и довольно удивительная теория, которая не была предложена ранее, заключается в том, что длинные шеи жирафов являются результатом полового отбора — чтобы конкурировать за женщин, самцы жирафов развили длинную шею.

В саваннах Африки самцы жирафов сражаются, чтобы завоевать самок. В поединке, чтобы выиграть самку для спаривания, два самца жирафа стоят бок о бок, качая затылками в тела друг друга. Черепа у них необычайно толстые, что вполне подходит для таких поединков. Их головы похожи на мощные молоты, способные ломать кости противников!

Таким образом, обладание длинной и мощной шеей дало бы преимущество в таких поединках; было обнаружено, что мужчины с длинными шеями не только склонны побеждать чаще, но и самки жирафов также предпочитают спариваться с жирафами с более длинными шеями.

Это объяснение также проясняет вопрос о том, почему жирафы вытянули свои шеи намного больше, чем их конечности. Если жирафы эволюционировали просто для того, чтобы добывать пищу на более высоких ветвях деревьев, то их ноги также должны были удлиняться, пропорционально увеличению их шей, но они этого не сделали.

Проблема с этой идеей в том, что она подразумевает, что самкам жирафов не нужно было развивать длинные шеи.

Учитывая лишь небольшую разницу в длине шеи жирафа у самцов и самок, научное сообщество не вполне убеждено в этой идее. Таким образом, эта многовековая головоломка все еще нуждается в более тщательном изучении и исследовании, чтобы достичь определенного объяснения.

ZHiraf.jpg

Выше жирафа никого нет. Он смотрит на землю с высоты пяти с половиной метров, да и вес у него не малый — больше тонны. Чтобы подать кровь к головному мозгу, сердце этого гиганта должно нагнетать столб крови высотой до двух метров. Поэтому стенки шейной артерии жирафа очень толстые — больше восьми миллиметров, а давление крови в два раза выше, чем у человека. Но не будь у жирафа такой удивительной шеи, он стал бы легкой добычей любого хищника.

Высоко подняв головы, жирафы всматриваются в даль. Появится хищник — они увидят его первыми. Теперь, казалось бы, все надежды на быстрые ноги. Но не только на ноги. Именно длинная шея позволяет жирафу бежать со скоростью до пятидесяти километров в час.

Во время бега массивная голова жирафа на длинной шее отклоняется то в одну, то в другую сторону, это помогает ему сохранить равновесие. Зачем это нужно? А вот зачем. Жирафы бегут не так, как лошади. Жирафы — иноходцы. В беге они выносят вперед сначала обе правые ноги, а потом обе левые и так далее. В тот момент, когда у жирафа подняты обе правые ноги, он стоит на двух левых. Тут-то и помогает тяжелая голова — она поворачивается на длинной шее вправо, и жираф прекрасно сохраняет равновесие.

ZHiraf-9.jpg

В Африке очень много заборов. Их ставят фермеры, пытаясь оградить свои угодья от четвероногих обитателей. Иногда жирафы таранят своим телом преграды, оказавшиеся на их пути, и далеко волокут за собой длинные усы из колючей проволоки. Порой жирафы применяют более удобный способ форсирования преград. К великому изумлению местных фермеров, они перепрыгивают через забор. Подбегая к нему, животное энергично отбрасывает назад голову на своей длинной шее, так легче перебросить через проволоку передние ноги.

Очень неудобно пить жирафам из речки. Им приходится опускаться на колени. Недаром львы выбирают именно этот момент, чтобы напасть на жирафов. Правда, и здесь в случае опасности выручает шея. В одно мгновение жираф забрасывает голову назад, почти на спину и затем рывком выталкивает ее вперед. Этот рывок и помогает ему быстро выпрямить ноги.

Жирафы миролюбивые животные. Они отлично уживаются с окружающим миром. Но изредка в их «возвышенные» головы приходят странные мысли. Однажды проезжавший по шоссе в Южной Африке путешественник вынужден был остановить автомобиль, потому что наперерез ему направлялись два жирафа. Уже темнело, и, намереваясь отпугнуть животных, путешественник включил фары. Это немного помогло. Немного, потому что только один жираф ушел с дороги. Зато другой еще решительнее направился к автомобилю, повернулся кругом и начал дубасить его своими могучими задними ногами. Тяжелые удары градом сыпались на капот мотора, и, прежде чем удивленный водитель смог развернуть машину, несколько метких ударов пришлось даже по радиатору. Это нападение стало предметом особой гордости владельца автомобиля. Он долго ездил на поврежденной машине и всем рассказывал о своем необычайном приключении.

Но на самом деле случай этот не является необычным. Нет, нет да и выкинет номер жираф! Другой растерявшийся водитель остановил автомобиль, как только увидел жирафа перед собой в лучах фар. Животное как будто его и ждало. Оно решительно направилось к автомобилю. От сильных ударов ног фары моментально разлетелись вдребезги, по ветровому стеклу поползли змейки-трещины и, чуть подержавшись в своей раме, стекло рассыпалось на мелкие кусочки. Даже рулевое колесо было погнуто. И наконец, чего уж никак нельзя было предположить, разъяренное животное пробежало прямо по крыше автомобиля. Вот тебе и неуклюжее создание!

Впрочем, мнение о том, что жираф животное неуклюжее, часто подтверждается. Особенно тяжело ему приходится в гористой местности. В одном из заповедников в Танзании огромный бык-жираф тщетно пытался выбраться из глубокого заросшего оврага. Он долго карабкался по крутой и скользкой буйволиной тропе. Раз за разом ноги жирафа теряли опору, и, наконец, он сполз опять к самому дну оврага. Когда ему удалось подняться и твердо стать на все четыре ноги, оказалось, что перед ним сгрудилась целая стая бабуинов. Они враждебно уставились на жирафа, который плотно закупорил собою путь к водопою. Вдруг один из бабуинов, особенно нахальный, скользнул между ногами гиганта и устремился к источнику. Возмущенный жираф попытался ударить нахала, но поскользнулся и упал. Вся стая бабуинов бросилась к водопою, не давая ему подняться.

Живут жирафы стадами. Одинокие жирафы встречаются очень редко. В крупных стадах бывает до пятидесяти животных. И даже львы предпочитают обходить их подальше. Потому что, защищаясь от врагов, жирафы становятся неистовыми драчунами. Иногда в драке участвуют сразу несколько животных, и даже крошечные телята ввязываются в общую свалку. Во всех сражениях жираф орудует головой. Низко опустив голову и сильно раскачав шею, он наносит сокрушительные удары. Иногда ему удается одним ударом головы сбить противника с ног.

Другое дело, когда жираф один. Тогда лев подкрадывается к нему, взвивается в воздух в своем страшном прыжке, обрушивается на спину животного и ударом лапы перебивает своей жертве позвоночник. Гигант тут же безвольной тушей оседает на землю. Но если лев промахнется и попадет под удары копыт, ему несдобровать. Был случай, когда в одном из африканских заповедников лев слишком долго гнался за убегавшим жирафом. Этот зверь не приспособлен к длительному бегу, он сильно устал, и поэтому у него не хватило сил сделать достаточно длинный прыжок. Он лишь коснулся спины жирафа и соскользнул вниз. Это стоило льву жизни. Жираф не растерялся. Удар копыт пришелся прямо по боку хищника. Через несколько часов его нашел служащий заповедника, который решил, что льва лучше пристрелить. У хищника оказались переломанными почти все ребра.

Когда жирафы сражаются друг с другом, они не брыкаются. Тем не менее, схватки их очень жестоки и в то же время интересны. Очевидно, в стадах этих животных существует старшинство. Специалисты заметили, что главенствующее животное чаще прогуливается взад-вперед перед своими подчиненными. И голову он держит гораздо выше, чем другие жирафы в стаде. Животные более низкого ранга слегка опускают головы, когда мимо них проходит «главный». Выражая угрозу, жирафы качают головой вверх-вниз, а чтобы отогнать соперника, низко опускают голову и угрожают ему своими короткими рожками. Эти рожки в действительности представляют собой единственное оружие в схватках между быками-жирафами, если не считать больших тяжелых голов, которые используются как страшные молотки. Рожки жирафа закрыты мехом. Но у самцов этот мех сдирается, и тупые кончики их оголяются. По этому признаку и можно отличать самцов от самок.

Схватки между быками-жирафами происходят очень редко, и многие африканцы, часто встречающие этих животных, никогда не видели их драк. Но кто видел, тот никогда не забудет всей картины драки, которая проходит как бы в замедленном темпе.

Дерущиеся жирафы стоят не друг против друга, как это делают антилопы или хищные звери, а встают рядом, бок о бок, словно лошади в одной упряжке. Иногда они даже не смотрят друг на друга, отворачиваются в разные стороны и никогда не пытаются кусаться. Размахивая головами на длинных шеях, они низко опускают их. Едва ли можно представить себе ту силу, с которой жирафы обрушивают друг на друга свои удары. Однажды во франкфуртском зоопарке разгневанный жираф могучим ударом головы выбросил через сетку вольера досаждавшую ему антилопу вапити. Перелетев через ограждение, вапити сильно ударился о землю и переломал себе кости.

Схватки жирафов в борьбе за старшинство длятся обычно минут пятнадцать. За это время вокруг дерущихся собираются коровы и быки, многие из которых постепенно тоже ввязываются в драку. Если, наконец, один жираф сдается, он отходит назад на несколько шагов, а победитель следует за ним с высоко поднятой головой. Но побежденный жираф не изгоняется из стада, как это бывает у оленей, антилоп и многих крупных хищников, которые изгоняют соперника за пределы своей территории. Быки-жирафы обычно вновь мирно уживаются после того, как выделяется сильнейший. Иногда они сразу же после схватки начинают тереться шеями, что означает примирение, и продолжают мирно пастись.

Однажды в Южной Африке группа туристов нашла недалеко от дороги взрослого жирафа, растянувшегося на земле. Люди решили, что жираф мертв, и подошли, чтобы рассмотреть его. Но оказалось, что животное дышало, глаза его были открыты. Однако жираф не шевелился, и туристы постепенно осмелели. Несколько мужчин, перевернув жирафа на живот, подогнули ему ноги. Они, по-видимому, не подозревали, какой большой опасности подвергали себя при этом. Специалисты на их месте были бы гораздо осторожнее. Наконец животное встало. Оказавшись на всех четырех ногах, жираф как бы высокомерно глянул на столпившихся внизу людей с фото- и видеокамерами, качнул хвостом и плавно двинулся в заросли, изредка оглядываясь. Может быть, туристы нашли жирафа, который только-только пришел в себя после неудачной схватки?

Автор: Г. Бернард, перевод с английского.

Биологи по сей день проверяют разные гипотезы, объясняющие длину шеи жирафов.

(Фото: vencav / Depositphotos.)Открыть в полном размере

Чарльз Дарвин и Альфред Расселл Уоллес, основоположники эволюционной теории, согласились с тем, что все дело в древесных листьях, однако личные усилия жирафов тут ни при чем. В каждом поколении животных в силу естественной изменчивости появляются особи с более и менее длинной шеей, и преимущество получают те, у кого шея более длинная – они лучше питаются, дотягиваясь до более облиственных веток, и потому лучше чувствуют себя и лучше размножаются, передавая в следующее поколение те варианты «шейных» генов, с помощью которых шея получается более длинной. Это один из самых знаменитых примеров того, как работает естественный отбор, и в таком виде – вместе с высокими деревьями – жирафы попали во все учебники.

Но только ли в недосягаемых листьях причина? В 1949 году Чепман Пинчер – журналист и писатель, увлекавшийся зоологией и генетикой – попытался, так сказать, увязать длинную шею жирафов с их длинными ногами. Вполне очевидно, что на длинных ногах проще убегать от хищников, но при том, как предположил Пинчер, с такими ногами трудно пить, если вода – под ногами (а в природе жирафам никто не будет подносить воду ко рту). Эта гипотеза приобрела некоторую популярность, однако со временем палеонтологи нашли ископаемых предков современных жирафов, у которых были длинные ноги и короткая шея и которые на протяжении миллионов лет не испытывали никаких проблем с водой.

По другой версии, длинная шея в первую очередь нужна была самцам жирафов – самец с более длинной шеей легче побеждал соперника в схватке за самку, или же самки просто почему-то предпочитали более длинношеих самцов. Иными словами, длина шеи жирафов была признаком, на который действовал половой отбор (об особенностях полового отбора мы рассказывать не будем, но посоветуем на этот счет прекрасную статью Бориса Жукова в июньском номере «Науки и жизни»).

Наконец, некоторые специалисты полагают, что длинная шея защищает от перегрева. Известно, что температурный баланс зависит от соотношения поверхности тела к его объему. Чем больше поверхность, тем быстрее тепло уходит, чем больше объём тела, тем больше тепла в нем задерживается. Для большого животного, обитающего в жарком климате, важно избавляться от избытка тепла, чтобы не перегреться. Можно предположить, что длинная шея вместе длинными ногами у жирафов увеличивают поверхность тела относительно объёма, помогая им охлаждаться. Но для того, чтобы понять, так оно или не так, нужно точно измерить жирафью поверхность и жирафий объём.

Именно это проделали исследователи из Преторийского университета с несколькими жирафами из Зимбабве. В статье в Journal of Arid Environments говорится, что поверхность тела жирафов в среднем ничуть не больше, чем у других животных с подобной массой тела, так что гипотезу «шеи-холодильника», видимо, придётся отбросить.

Тем не менее, авторы работы описывают другую уловку, которая может спасать жирафов от перегрева: стоя головой прямо к солнцу, они уменьшают площадь тела, освещаемую его лучами – на шею солнце просто не попадает. Жирафы действительно часто именно так и стоят, но, вероятно, искать менее «жаркую» позу им пришлось уже после того, как у них появилась длинная шея.

По материалам Nature.

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)Используемые источники:

  • https://sciencelife.ru/жизнь/почему-у-жирафа-длинная-шея/
  • https://www.poznavayka.org/zoologiya/zachem-zhirafu-sheya/
  • https://www.nkj.ru/news/32164/

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий