Некоторые хищные птицы, например, сапсан и балобан, могут атаковать добычу, пикируя на нее с высокой скоростью. Но как им удается при этом не разбиться о жертву, а также избежать разрыва кровеносных сосудов и баротравмы?
Недавно биологи из Великобритании выяснили это, расшифровав геномы обеих птиц. Как оказалось, эволюция обо всем позаботилась.
Среди соколов самыми скоростными охотниками по праву считаются сапсан и балобан. Эти воздушные разбойники могут атаковать добычу, падая на нее с огромной скоростью. Первое место занимает сапсан (Falco peregrinus) - он может пикировать на жертву со скоростью 300-330 километров в час, что является рекордом среди птиц. Балобан же (Falco cherrug) занимает почетное второе место — его максимальная скорость пикирования достигает 250 км/ч.
Собственно говоря, способ воздушной охоты у обоих соколов примерно одинаковый — обнаружив добычу, птицы приподнимаются над ней и почти под прямым углом стремительно пикируют вниз, ударяя ее сложенными и прижатыми к туловищу лапами по касательной (сапсан чаще бьет в голову, а балобан — в бок). Удар может быть настолько сильным, что даже у такой крупной жертвы, как цапля, сразу же отлетает голова. Далее сокол вновь взмывает вверх, и, если нужно, повторяет атаку, а если нет — либо подхватывает добычу и уносит ее, либо ждет, пока та упадет на землю, добивает и после этого начинает трапезу.
Читайте также: Почему у совы не болит голова?
Сами понимаете, подобный способ, хоть и является эффективным, в тоже время весьма рискованный — например, пикируя на такой скорости, охотник должен испытывать проблемы с дыханием. Дело в том, что встречный воздушный поток, входя в легкие птицы во время движения, может повредить их. Также непонятно, как справляется с такими нагрузками кровеносная система — при таких скоростях по идее кровь должна быстро идти по сосудам назад, что может привести к их разрыву (ведь сердце продолжает работать). Ну и наконец, долгое время ученые не могли понять, почему сокол просто-напросто не разбивается о жертву в тот момент, когда наносит удар — ведь перед этим он не тормозит и атакует добычу на полном ходу.
И вот недавно группа ученых, которой руководил профессор Майкл Бруффорд из Кардиффского университета (Великобритания), смогла разгадать эту загадку.
Исследователи смогли секвенировать (то есть расшифровать последовательность нуклеотидов в ДНК) геномы сапсана и балобана. После чего полученные данные сравнили с генами других птиц, таких как
Это позволило биологам понять, каким именно охотничьим признакам естественный отбор благоволил в первую очередь.
В результате выяснилось, что эволюция хорошо позаботилась об этих воздушных хищниках. Так, череп соколов оказался куда более прочным, чем у других птиц, а объем околомозговой жидкости большим. Эти приспособления позволяют сапсану и балобану избежать сотрясения мозга во время атаки на высокой скорости. А вот суставы лап соколов оказались крайне эластичными — благодаря им охотник не травмирует конечность тогда, когда наносит удар лапой (по сути дела, ноги сокола в этот момент работают как плетка).
Были также выявлены многие интересные приспособления в кровеносной и дыхательной системах. В частности, легкие этих птиц оказались куда более эластичными, чем у представителей других видов. Кроме того, у них имеются интересные механизмы быстрого выравнивания давления с помощью жидкости, окружающей эти органы. Что касается кровеносной системы, то выяснилось, что многие сосуды данных птиц снабжены специальными приспособлениями, которые могут останавливать ток крови во время атаки. Благодаря этому разрыв сосудов невозможен.
Как видите, для того, что бы жить на высоких скоростях, нужно действительно иметь множество приспособлений. В статье, опубликованной в Nature Genetics, биологи отмечают, что все эти скоростные изменения происходили не столько под влиянием среды обитания, сколько под действием выбранного охотничьего стиля, то есть под влиянием поведения. По их мнению, эволюция стимулировала развитие одних и тех же групп генов у сапсана и у балобана для того, чтобы они смогли оставаться целыми и невредимыми, атакуя добычу на весьма большой скорости.
Читайте также: Отчего дятел до сих пор не спятил
Кроме того, судя по всему, оба сокола испытывали жесточайшую конкуренцию, которая и заставила их в самое сжатое время сходным образом перестроить собственную анатомию и физиологию. И сапсан справился с этим куда более успешно — недаром он до сих пор носит титул чемпиона по скоростному полету среди всех пернатых…