К.В. Авилова

Поздороваемся… клювами

Внешний вид концевого органа клюва (the bill tip) Северного бурого киви. a - вид сбоку кончика клюва Apteryx mantelli (Северного бурого киви). Стрелкой показано расположение ноздрей. b–e - кости кончика клюва со сложной поверхностью, которая покрыта плотно упакованными чувствительными ямками. Приблизительное положение ноздрей показано стрелкой. Все масштабные линейки 5 мм.
Фото киви справа – из Википедии, иллюстрация – из статьи Martin et al. 2007

Исследованы особенности морфологии органа, обеспечивающего высокую тактильную чувствительность клюва – концевого органа клюва – у более 30-ти видов гусей, лебедей и разнообразных уток. Показано, что различия между видами в строении этого органа связаны с адаптациями к разным способам кормодобывания: растительноядности, подводному преследованию и фильтрации. Среди исследованных видов наибольшая тактильная чувствительность отмечается у речных уток, которые являются специализироваными фильтраторами. Наименьшее число осязательных единиц обнаружено у морских уток, приспособленных к преследованию и добыванию пищевых объектов под водой. Автор предполагает наличие коммуникативных функций этого сенсорного органа, реализуемых через восприятие колебаний воды, создаваемых другими птицами.

Еще в позапрошлом веке ученые обнаружили на внутренней поверхности конца клюва некоторых птиц множество одинаковых углублений, напоминающих «лунный ландшафт» в миниатюре и названных «концевым органом клюва» (заглавная иллюстрация). Особенно выразительно выглядел этот орган у утиных птиц с хорошо развитым осязанием. Оценив его функцию как осязательную, зоологи описали его строение и надолго про него забыли. Вновь вернуться к его изучению помогло появление современных методов световой и электронной микроскопии. На снимках с экрана сканирующего микроскопа выявилось разнообразие количества и формы наружных эпителиальных структур органа у птиц отряда гусеобразных. Кроме того его пространственная организация оказалась весьма различна в надклювье и подклювье у каждой птицы, а также у птиц разных видов. Под внешне однородным строением органа оказались скрыты вполне определенные сочетания, позволяющие использовать его сенсорные возможности в соответствии с образом жизни. Чем важнее осязание в сборе корма, тем больше осязательных структур на кончике клюва и тем плотнее они «упакованы». Более того, у гусей, щиплющих траву, верхняя и нижняя половины органа отличаются между собой гораздо меньше, чем у уток, фильтрующих через клюв огромные объемы воды и ила при отцеживании из них пищевых частиц. Чем больше роль фильтрации среди других способов кормодобывания, тем сильнее развит орган на нижней половине клюва и слабее -на верхней. Число осязательных структур в подклювье, снабженных подвижными тактильными выростами, достигает у видов-фильтраторов 200-300, сходных образований в надклювье, лишенных выростов и соответственно, менее чувствительных - 30-40. Промежуточное между гусями и речными утками положение занимает группа видов, адаптированных к добыванию пищи под водой с помощью сбора или преследования добычи при нырянии.

Все соображения о роли концевого органа до сих пор сводились к анализу размера и механических свойств корма в процессе его сбора и поглощения. Однако эти функции не менее важны и для видов, у которых этот орган развит слабо или его вообще нет. Чтобы охарактеризовать роль концевого органа клюва в восприятии биологически значимой информации, надо обратиться к особенностям поведения речных уток. А поведение этих специализированных видов-цедильщиков с асимметричным строением концевого органа заставляет предположить более универсальное использование их тактильных возможностей, чем просто анализ попавшей в клюв еды. В процессе пищедобывательной деятельности, занимающей у уток весьма продолжительное время, они создают в воде серию механических колебательных возмущений - сигнальное биологическое поле. Наличие в концевом органе виброрецепторов говорит о чувствительности клюва уток к колебаниям, которая используется в поисках пищи и коммуникациях многими видов водных и околоводных животных: пауков, насекомых, тюленей, выхухолей и других, что подтверждено экспериментально. Для кормящихся уток характерны длительные непрерывные сеансы фильтрации воды с частотой движений клюва до 18 циклов в секунду и приуроченность к мелководным водоемам. Они обычно вынуждены собирать корм в темное время суток, не пользуясь зрением. Взаимное тяготение индивидов, неотъемлемое свойство гусеобразных, диктует необходимость постоянных контактов при резко ограниченных возможностях. Это создает предпосылки для развития у них специфической системы осязательных коммуникаций, необходимой как для поддержания минимальной индивидуальной дистанции, так и для сохранения оптимальной плотности всей популяции. Расположение и строение концевого органа клюва в сочетании с кормовым поведением, позволяет предположить наличие такого механизма у большинства видов речных уток. Насыщение среды обитания информацией - неотъемлемое свойство любой популяции животных. На основе информации, циркулирующей в среде обитания, включаются поведенческие реакции, ведущие к установлению оптимальной плотности при ее повышении или снижении. Эта информация упорядочивает и канализирует активность, воспринимаясь в качестве неотъемлемого компонента экологической ниши. Все это создает условия для непрерывного мониторинга окружающей обстановки в пределах индивидуального пространства. Гусеобразные птицы, в первую очередь утки, получают такую возможность во многом благодаря наличию и пространственной организации концевого органа клюва.


0
Написать комментарий

    Элементы

    © 2005-2017 «Элементы»