Зоологи пояснили маленькість зайців і піщух

Зоологи з'ясували, чому дикі зайцеобразні майже ніколи не досягають маси більше п'яти кілограмів. Проаналізувавши дані про травоїдних тварин з 574 регіонів по всьому світу, вчені дійшли висновку, що розміри зайців, кроликів і пищух обмежує конкуренція з копитними та їх аналогами. Справа в тому, що з енергетичної точки зору зайкорідне масою понад 6,3 кілограма неминуче програє конкуренцію копитному ссавцю аналогічного розміру. Цю закономірність вдалося підтвердити не тільки для сучасної фауни, але і на основі палеонтологічного літопису Північної Америки. Результати дослідження опубліковані в статті для журналу.

Загін зайцеобразних () включає близько ста сучасних видів зайців, кроликів і піщух, які населяють більшість континентів і займають різні біотопи від арктичної тундри і високогорій до пустель і тропічних лісів. Однак якщо з екологічної точки зору ці ссавці дуже пластичні, то зовні вони залишаються досить схожими один на одного.

Наприклад, переважна більшість зайцеобразних відносяться до дрібних видів, вага яких не перевищує п'ять кілограмів. Винятки представляють лише деякі виведені людьми породи домашніх кроликів, які можуть набирати більше десяти кілограмів, а також вимерлий вид з острова Менорка, що в середньому важив близько восьми кілограмів. Для порівняння, вага найбільшого нині живе гризуна, капібари (), в середньому становить від 35 до 66 кілограмів, а в минулому на Землі жили і набагато більші гризуни.

Зоологи Сусуму Томія (Susumu Tomiya) і Лорен Міллер (Lauren K. Miller) з Каліфорнійського університету в Берклі вирішили розібратися, чому зайцеобразні не змогли вийти у великорозмірний клас. Дослідники припустили, що, оскільки домашні і один острівний представники загону змогли подолати п'ятикілограмовий рубіж, то розміри зайців, кроликів і пищух обмежені не фізіологічними, а екологічними факторами - наприклад, конкуренцією з копитними () і гризунами.

Щоб перевірити гіпотезу про конкуренцію зайцеобразних з копитними і їх аналогами, яка вперше була сформульована ще в 1970 роках, Томія і Міллер проаналізували дані про середню масу тіла цих ссавців в 574 екорегіонах на різних континентах. Це дозволило виявити в кожному з них найбільших представників сімейства зайцевих () і найменших парнокопитних, непарнокопитних або кавіаморфних гризунів (). При цьому всеїдні і напівводні форми з аналізу виключили (це означає, що свині, пекарі, бегемоти і капібари в нього не увійшли).

Крім даних про розміри тіла різних тварин, зоологи врахували додаткові фактори, в тому числі середню температуру, рівень опадів, висоту над рівнем моря і лісистість. Побудувавши на основі цих даних регресійне дерево, дослідники виявили, що максимальна маса зайцеобразних найбільшою мірою визначається мінімальною масою копитних або кавіаморфних гризунів (цей фактор пояснює 43 відсотки варіацій). Іншими словами, чим мельче в певному регіоні копитні та їх аналоги, тим нижче шанс, що місцеві зайці і кролики доростуть до великих розмірів. Крім того, максимальний розмір зайцеобразних збільшується зі зменшенням середньої температури та зменшенням середньорічної кількості опадів.

Моделювання енергетичних потреб показало, що при збільшенні маси тіла щільність популяцій зайців і кроликів знижується набагато більш різко, ніж у копитних. За оцінкою Томії і Міллер, зайцеобразні масою менше 6,3 кілограма повинні вигравати конкуренцію у копитних, а більш великі - програвати ім. Цей поріг дуже близький до п'ятикілограмового рубежу, який не можуть подолати сучасні дикі зайцеобразні. Цікаво, що в тропічних і субтропічних регіонах дуже дрібні копитні і їх аналоги все-таки співіснують з зайцеобразними - ймовірно, за рахунок переходу перших на харчування фруктами і плодами (для зайців і кроликів цей вид корму недоступний через вузьку спеціалізацію до годування травою і листям). У більш прохолодному і сухому кліматі такі джерела їжі рідкісні, так що тут копитні зазвичай крупніші.

На останньому етапі дослідники вирішили перевірити свої висновки на даних палеонтологічного літопису. Вони зосередили увагу на викопних видах зайцеобразних, копитних і гризунів з Північної Америки, яка вважається одним з основних центрів еволюції сімейства. Оцінка маси тіла показала, що представники 74 вимерлих видів зайцеобразних, що жили на континенті за останні 43,5 мільйона років, важили від 0,1 до 2,6 кілограма. Наприклад, найдавніші північноамериканські представники загону, досягали маси в 0,8 кілограма.

Цікаво, що з пізнього еоцену до олігоцену в Північній Америці мешкало безліч дрібних копитних масою від 0,1 до 1 кілограма. Однак на початку міоцену більшість з них вимерли - як і зайкорідні крупніші за два кілограми. Відтоді розрив у розмірах між найбільшими північноамериканськими зайцеобразними і найдрібнішими місцевими копитними тільки збільшувався. Можливо, це пов'язано з поступовим охолодженням і аридизацією місцевого клімату.

Часом зайці використовують незвичайні джерела корму. Наприклад, нещодавно канадські зоологи вперше відобразили на відео, як американські біляки () поїдають падаль. Судячи з усього, так вони поповнюють брак поживних речовин в організмі.