«Героическая землеройка»

Позвоночник угандской белозубки-броненоски

На фото вы видите поясничный отдел позвоночника угандской белозубки-броненоски (Scutisorex somereni) — маленького зверька из отряда насекомоядных. Позвоночник Scutisorex somereni самый прочный среди всех млекопитающих и самый массивный (в пересчете на единицу массы тела) среди всех позвоночных животных.

Этот вид был открыт в экваториальной Африке в 1910 году, но только 7 лет спустя удалось изучить уникальный скелет этих животных. Совершил это открытие американский зоолог Джоэл Азаф Аллен (тот самый ученый, который сформулировал известное со школьной скамьи экогеографическое правило Аллена).

Типовой экземпляр и скелет угандской белозубки-броненоски

Фотография типового экземпляра (вверху), сделанная в 1917 году, и скелет угандской белозубки-броненоски. Изображения из статьи J. A. Allen, 1917. The skeletal characters of Scutisorex Thomas и с сайта forum.zoologist.ru

В поясничном отделе позвоночника белозубки-броненоски 11 позвонков — в отличие от большинства млекопитающих, у которых их 5 (в том числе и у нас с вами). Каждый позвонок имеет от 10 до 20 отростков, сцепляющихся друг с другом без помощи хряща, образуя уникальное для млекопитающих сочленение типа «кость к кости». Благодаря этому позвоночный столб становится чрезвычайно прочным и устойчивым к осевому скручиванию.

Позвонки угандской белозубки-броненоски

Позвонки угандской белозубки-броненоски (слева направо): 4-й, 7-й, 8-й и 10-й грудные (D — dorsal, дорсальные — устаревшее название грудных позвонков), 1-й и 6-й поясничные. А — вид сбоку, В — дорсальный вид (со спины), С — вид с брюшной стороны (вентральный), D — вид спереди, Е — вид сзади. Рисунок из статьи J. A. Allen, 1917. The skeletal characters of Scutisorex Thomas

Д. А. Аллен в своей статье приводит цитату из полевого дневника немецкого зоолога Герберта Ланга (Herbert Lang), руководителя экспедиции в Конго, организованной Американским музеем естественной истории. По словам Ланга, угандская белозубка-броненоска может выдержать вес взрослого мужчины массой около 70 кг в течение нескольких минут. Становился на землеройку представитель племени мангбету (mangbetu), проживающего на территории нынешней Демократической Республики Конго. Люди мангбету издавна знали о силе этих землероек и использовали части тела зверьков в качестве талисмана (чтобы стать непобедимым). Название землеройки на языке мангбету означает «героическая землеройка».

Адаптивное значение и происхождение армированного позвоночника угандской белозубки-броненоски долгое время оставались загадкой. Осложнялось дело тем, что это был единственный известный вид рода Scutisorex — пока в 2013 году не был описан второй вид рода, белозубка Тора (S. thori), тоже обитатель Конго.

Поясничный отдел белозубки Тора менее массивен, чем у угандской белозубки-броненоски, позвонки имеют меньше отростков, а самих позвонков у нее 8, а не 11. Анализ митохондриальной ДНК белозубок показал, что род Scutisorex обособился от других родов подсемейства белозубочьих около 14 млн лет назад, а виды рода дивергировали около 4 млн лет назад. Такое переходное строение позвоночника белозубки Тора и довольно продолжительная история двух видов позволяет предположить, что эволюция позвоночника от обычного к армированному шла постепенно, через переходные формы (ранее же белозубку-броненоску приводили как пример теории прерывистого равновесия, согласно которой эволюция видов происходит скачкообразно, см. Доказан скачкообразный характер эволюционного процесса, «Элементы», 11.10.2006).

Позвоночник и ребра белозубок

Вид сбоку на поясничный отдел позвоночника и ребра белозубки Оливье Crocidura olivieri (i), угандской белозубки-броненоски Scutisorex somereni (ii) и белозубки Тора Scutisorex thori (iii). Хорошо видна не только массивность позвоночника, но и количество отростков позвонков. Фото из статьи W. T. Stanley et al., 2013. A new hero emerges: another exceptional mammalian spine and its potential adaptive significance

Что касается адаптивного значения столь прочного позвоночника, ученые предполагают, что это связано с пищевым поведением. Белозубка-броненоска питается в основном малощетинковыми червями, а также личинками насекомых (жуков, перепончатокрылых, бабочек и двукрылых), которые прячутся под стволами деревьев или камнями. Возможно, белозубки используют свой мощный позвоночник как рычаг, чтобы поднять препятствие на пути к богатой белковой пище. Эта гипотеза хорошо соотносится с тем, что позвоночник белозубки-броненоски способен значительно изгибаться в сагиттальной плоскости (то есть сгибаться и разгибаться), при этом мускулатура позвоночника эффективно противостоит компрессионным и торсионным (скручивающим) силам, которые, к примеру, являются самой частой причиной травм позвоночника у людей.

Чем отличается от нее поведение и питание менее армированной белозубки Тора, предстоит выяснить с помощью дальнейших исследований.

Череп белозубок

Помимо крепкого позвоночника угандская белозубка-броненоска обладает также прочным черепом — благодаря морщинистой поверхности теменных костей (Б). У белозубки Тора (А) эти кости не складчаты, но имеют бороздки. Фото из статьи W. T. Stanley et al., 2013. A new hero emerges: another exceptional mammalian spine and its potential adaptive significance

Угандская белозубка-броненоска включена в Красную книгу Международного союза охраны природы (МСОП) в категории «вызывающие наименьшие опасения». Хотя никто не оценивал численность этих зверьков, предполагают, что их популяция велика и ареал их обитания перекрывается с многочисленными охраняемыми природными территориями, так что в ближайшем будущем им ничто не угрожает. Надеемся, что так оно и есть и эти уникальные животные будут продолжать вдохновлять ученых на новые интересные исследования.

Фото: © John Weinstein с сайта wired.com.

Юлия Михневич


0
Написать комментарий


    Другие картинки


    Элементы

    © 2005-2017 «Элементы»