Головна
Реферати » Реферати з біології » Можливе адаптивне значення відкритого таза птахів і нова гіпотеза походження польоту

Можливе адаптивне значення відкритого таза птахів і нова гіпотеза походження польоту

приурочено поява складного явища насиджування у птахів. Володіючи високою температурою тіла і (вже) термоизолирующими покривами, птиці сформували з властивого багатьом рептиліям охоронно-терморегулюючого поведінки близько відкладеної кладки даний насиживание з передачею кладці високої - 36-38 оС - температури, що скорочувало і стабілізувало час розвитку. При цьому не було необхідності до заривання кладки. При появі небезпеки насиджує самка (мелкая!) рятувалася втечею і ці два фактори призвели до розвитку у птахів як класу забарвлених, найчастіше кріптіческой, яєць. Наявність же у деяких "примітивних" загонів незабарвлених яєць можна віднести до розвитку цих груп у процесі подальшої еволюції в місцепроживання, вільних від наземних хижаків (острова). Віддаленим сучасним екологічним аналогом таких ранніх нелітаючих форм можна визнати курочку водяну (Gallinula chloropus), хоча вона, як растительноядная форма, не використовує спосіб полювання "в тіні".

У деяких випадках між кормовими піщаними мілководдя і рятівними заростями могли опинятися глибокі протоки, або хижак відрізав найближчий шлях втечі. Що в подібних випадках могло відбуватися, добре ілюструє домашня курка, кинута у ставок. Не володіючи здатністю до польоту, ці форми намагалися "бігти по воді" як сучасні ящірки василіски (Basiliscus plumifrons), але на відміну від них, вони володіли ще одним способом підтримувати над водою тіло - ляскаючи передніми кінцівками з розвиненими "протомаховимі" пір'ям. Чи не пристосована до подібного пересуванню сучасна курка пересувається до берега досить успішно. Ловчий яструб-тетеревятник (Accipiter gentilis) вагою 900 г, теж не будучи околоводной птахом, за допомогою такого хлопающего по поверхні води польоту виносить на берег за 70-100 м крякву (Anas platyrhynchos) вагою більше кілограма. З такого типу порятунку від небезпеки міг розвинутися полуполет - глиссирование. Серед сучасних птахів він досить широко розповсюджений (Кістяківський, 1967). Ним користуються нелітні пташенята качок, здатні розвинути швидкість до 10 м / сек. До нього вдаються при порятунку від небезпеки пастушкові. Без етапу такого польоту неможливий злет у всіх представників загонів гагар, поганок і підряду чістікових. При втрати здатності до польоту острівних форм цей тип пересування зникає останнім. У південноамериканських качок-пароплавів (Tachyeres sp.) При значної редукції ваги грудної мускулатури зберігся полет-глиссирование. Для цього польоту в цілому можна мати меншу площу крил і менш розвинену польотну мускулатуру.

Тут, мабуть, необхідно пояснити появу синхронного удару передніми кінцівками. Зазвичай потрапляючи в нестандартну ситуацію, в якій у тварини не було досвіду, воно намагається реалізувати, іноді дуже повно, майже весь свій руховий репертуар. Наприклад, не тільки собака, ніколи не потрапляла на глибину, але й не зустрічався протягом своєї еволюції як виду з водою сірійський хом'як (Mesocricetus auratus), потрапляючи на глибоку воду, намагаються рухатися як на землі: або стрибками, тобто діючи синхронно передніми і задніми кінцівками, або роблячи біжать руху, як на рисі, по черзі правими задніми і лівими передніми відповідно. Однак, перший спосіб рухів призводить тільки до виніріванію і заниріванія після кожного поштовху і тільки другий дозволяє триматися на поверхні води, хоча для освоєння стилю плавання наземних ссавців "по-собачому" проходить кілька уроків. У сучасних птахів, що потрапляють в подібну ситуацію, включаються одночасно механізми бігу (задні кінцівки) і польоту. У предків птахів теж включався механізм бігу на задніх кінцівках, але якщо вони починали змахувати передніми кінцівками асинхронно, "польоту" по поверхні води не виходило, і єдино можливим способом підтримати передню частину тіла над водою став синхронний удар-помах передніми кінцівками (яким би задачам він не служив увазі раніше).

Наступним етапом, мабуть, міг бути політ над екраном. Сучасні птахи, використовуючи його (лебеді, чайки, чаплі і навіть Вранова) при рівних м'язових зусиллях помітно збільшують швидкість, а значить та ж швидкість могла бути досягнута при менших м'язових зусиллях. Здібні до такого польоту "протоптіци" могли пересуватися між берегом і прилеглими островами, використати його при сезонних переміщеннях і при пошуку місць концентрації корму. У ряду сучасних видів при необхідності ці три типи польоту легко переходять один в іншій. Так, наприклад, лиска (Fulica atra), непогано літаючий вид, на зимівниках при вазі 800-900 г часто користується активним польотом для переміщення між місцями годування і відпочинку, але в деяких випадках їй вигідніше нагромадити значну кількість жиру для страховки від несприятливих умов кормодобиванія в море (шторм). При цьому при вазі близько 1 кг вона може користуватися тільки польотом над екраном, а при 1200-1300 г - тільки глиссированием. Для повсякденної активності на зимівлі цього виявляється достатньо, а перед весняної міграцією лиски зменшують вагу до 800-900 г (Верещагін, 1986).

Однак, для проходження цих двох періодів становлення активного польоту предки птахів не повинні були виходити за зумовлені рівнем метаболізму рамки розмірів і ваги в 100-500 р. При таких малих розмірах і значній кількості хижаків в оточуючих екосистемах політ-втеча міг мати вирішальне значення у виживанні групи, оскільки збільшувати плодючість володіють великими яйцями птахи не могли (Дольник, Дольник, 1982).

Що ж стосується біомеханіки, хлопающего і глиссирующего польоту, то при оплесках передніми кінцівками по поверхні води завдання їх - підтримати над водою передню частину тіла, роль ж рушія, який штовхає птицю вперед, належить гребущіх або біжучим заднім ногам. При такому пересуванні спосіб помаху і крива, описувана кистьовий частиною, особливого значення не мають і можуть варіювати. При справжньому гліссірованія передня кромка крила при помахах, навіть якщо крило ще не оформлене, як у пташенят сучасних водоплавних, повертається вниз і вперед для більш потужного удару об воду. У міру збільшення швидкості такого бігу-польоту кінцева частина крила починає створювати, як у всіх сучасних птахів, тягову силу за рахунок асиметрії опахал першорядних махових, і поступово роль рушія переходить при гліссірованія до крил. Ноги ж, б'ючи по воді, підтримують над поверхнею важку задню частину птиці. Ці два етапи, на нашу думку, пройшли всі птахи, перш ніж перейшли до польоту над екраном.

Власне, при польоті над екраном "махають" техніка польоту нічим не відрізняється від польоту більшості сучасних форм, а екран тільки допомагає економити частина ще явно недостатній потужності м'язів. Такий політ міг бути тільки польотом-втечею або "транзитним" польотом, тобто польотом з точки А в точку Б, безсумнівно совершаенмим в одному режимі з утрудненими зльотом і посадкою. Приблизно в цей час можливе відділення від загального анцестральной стовбура пінгвінів, перейшли до "польоту" під водою і, можливо, різних груп безкілевих. Причому, виходячи з будівлі таза, як мінімум африканські страуси, нанду і казуаровие явно неспоріднених між собою. Політ під водою пінгвінів - спеціалізація дуже своєрідна, зовсім не схожа на використання крил при пірнанні, наприклад, Чистіковиє, крила яких при підводному веслування повністю не розправляються і виконують руху, зовсім відмінні від польоту.

З транзитного польоту над екраном виник "транзитний" політ в одному режимі, вже не пов'язаний з поверхнею води та можливий на різній висоті над будь-якою поверхнею, однак зберігався утруднений зліт, часто зі здатністю злітати тільки з води або з води та суші після розбігу. Мабуть, цей етап пройшли всі групи птахів, проте зараз важко знайти види з таким польотом. Його зберегли деякі великі птахи різних груп і деякі спеціалізовані форми (гагари, поганки, ряд пастушкових, деякі великі гусеобразние. Саме до цього періоду еволюції ранніх птахів, а можливо, і до більш раннім етапах, мабуть слід віднести дивно одноманітні у всьому класі пристосування до міграції - міграційне занепокоєння, гіперфагію, міграційне ожиріння, а також систему зорової орієнтації та навігації. Так як саме цілі міграції міг забезпечувати ще досить напружений енергетично політ, загалом невигідний в "повсякденного" життя птиці.

До цього періоду становлення польоту, тобто до на-пряжене польоту зі значними енерговитратами або польоту над екраном, можливо, ставиться дуже жорстка елімінація особин виду або вже групи видів, якщо вони освоювали періодично придатні для життя і розмноження місця проживання. Саме на кордоні постійно придатних до життя тропіків і субтропіків і районів з явною сезонністю могли перебуває сприятливі в літній період і багаті кормом угіддя, слабо освоюються пойкілотермнимі рептиліями. Ранні птахи, маючи більш високим рівнем метаболізму, менше страждали від різких змін погоди на кордонах сезонів. Крім того, здатність до польоту, нехай навіть дуже енергоємному, могла рятувати життя при катастрофічних погодних катаклізмах (снігопади, поява льоду). Ми вважаємо можливим приурочити ранню еволюцію птахів до північним узбережжям моря Тетіс. Пізніше, при заселенні південних берегів цієї водойми в межах Гондвани птиці дали як навколоводні, так і сухопутні бігаючі і чагарникові, а надалі і деревні форми.

Все це виявляє у птахів складний комплекс взаємопов'язаних адаптацій, що дозволяють при відкладання великих яєць (більш дрібні виявлялися невигідними у зв'язку з швидким зростанням і обмеженим періодом гніздування і росту) і дрібними остаточними розмірами тіла вирішити основне завдання будь групи - виживання. При невеликих розмірах дорослих особин зазвичай спостерігається високий відсоток елімінації даної форми. Відповіддю на це частіше є збільшення плодючості. У

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7