Довгу шию і ноги жирафів пов'язали з терморегуляцією

Південноафриканські зоологи припустили, що довга шия і кінцівки потрібні жирафам не для того, щоб дотягуватися до листя, а для терморегуляції. Площа поверхні тіла у жирафів приблизно така ж, як у інших тварин зі схожою масою. Але форма тіла - довгі шия і ноги - дозволяють тваринам ефективніше відводити тепло і уникати перегріву. Дослідження опубліковано в, коротко про дослідження розповідається в редакційній статті в.

Жирафові з'явилися близько 20-25 мільйонів років тому і у найдавніших представників сімейства шия була вчетверо, а ноги - втричі коротші, ніж у сучасних жирафів. Поступово, жирафові «виростили» шию з 55 до 220 сантиметрів, а ноги - з 80 до 210 сантиметрів. Дослідники неодноразово намагалися пояснити, навіщо жирафам така анатомія. Французький природознавець Ламарк (1744-1829) припускав, що жирафові постійно тягнулися до гілок дерев і, в результаті у них виросли шия і ноги. Дарвін і Воллес вважали, що, навпаки, спочатку у жирафів виросли шия, ноги і язик. Це дозволило тваринам харчуватися листям і забезпечило перевагу перед іншими жуйними.

Пізніше дослідники пропонували інші гіпотези: що шия у жирафів виросла слідом за ногами, щоб тварини могли дотягнутися до води; або що це результат статевого відбору - самці під час шлюбного сезону б'ються один з одним шиями. Однак палеонтологічні дослідження показали, що у найдавніших жирафових ноги були вдвічі довші шиї і, мабуть, вони не вмирали від спраги. А з сучасних спостережень стало ясно, що самки жирафів не віддають переваги якимось конкретним самцям (наприклад, з більш довгими ніж у інших шиями). До того ж, в цьому випадку спостерігався б статевий диморфізм, тобто у самців шиї були б довші, ніж у самок, яким не треба битися, щоб залишити потомство.

У середині XX століття було висунуто припущення, згідно з яким довгі ноги і шия потрібні жирафам для терморегуляції. Його автор відкинув пояснення Дарвіна і Уоллеса, вважаючи, що зростання дає перевагу тільки самцям, а більш низькорослим самкам і дитинчатам все одно доводиться конкурувати за рослинність з іншими копитними. На думку дослідника, геометрія поверхні тіла жирафа дозволяє ефективно відводити надлишкове тепло і уникати перегріву. Однак розрахунки співвідношення площі поверхні тіла до його маси, які могли б підтвердити або спростувати гіпотезу не проводилися. Автори нового дослідження вирішили прояснити це питання.

Вчені оцінили співвідношення площі поверхні тіла до його маси для 60 жирафів: самців, самиць і дитинчат, чия маса варіювала від 141 до 1358 кілограмів. Автори роботи умовно розділили жирафів на частини і порахували площу поверхні кожної з них. Якщо частину тіла жирафа можна було прийняти за геометричне тіло (наприклад ноги - за циліндри), то площу її поверхні дослідники вважали за відповідною формулою (для циліндра - S = 2.200rh, де r - радіус, а h - висота циліндра). Якщо ж частина тіла була складної форми (наприклад, голова), то площу її поверхні вчені обчислювали, виходячи з маси і товщини шкіри.

Результати обчислень показали, що площа поверхні тіла у жирафів не більше, ніж у інших тварин зі схожою масою тіла. «Додаткова» поверхня ніг і шиї зрівноважується порівняно некрупним тулубом. Водночас вузька довга шия і тонкі ноги дозволяють ефективніше відводити тепло, коли жираф стоїть, повернувшись до сонця. Як підсумовують дослідники, гіпотезу про терморегуляцію підтверджує не співвідношення площі поверхні до маси, а форма тіла.

Слід зазначити, що автори роботи не відповідають на питання, чому інші травоїдні, які живуть у схожих з жирафом умовах, не «виростили» собі довгі шиї і кінцівки і як вони вирішують питання з терморегуляцією.

Раніше зоологи спростували одну з гіпотез, що пояснюють, навіщо зебрі потрібні смужки. Згідно з цим припущенням, це камуфляж, який дозволяє тваринам залишатися непоміченими для хижаків. Автори дослідження проаналізували зір хижаків і показали, що вони починають розрізняти смужки біля зебр тільки на невеликій відстані, коли видобуток вже можна знайти і за запахом.