у какой птицы язык обвивает череп
Длинный язык дятла
На фото — зеленый дятел (Picus viridis). Длина его языка ни много ни мало 10 см — это почти треть длины тела птицы! Таким языком можно без труда извлекать любимую пищу — муравьев и их куколок — из ходов муравейника. Кончик языка дятлов имеет зазубрины, позволяющие накалывать личинок как на копье, или волоски, покрытые клейкой слизью, секретирующейся в слюнных железах.
Зеленый дятел (Picus viridis) показывает виртуозное владение своим длинным языком (10 см при длине тела 33–36 см). Фото с сайта flickr.com/photos/nikkorglass
Безусловно, язык — важный орган для птиц, он служит для сбора пищи, манипуляций с ней и проглатывания. Его строение варьирует у разных видов птиц в зависимости от характера пищи, которую они едят. Строение языка птиц интересно тем, что его поддерживает костный подъязычный аппарат. Внутри основания языка проходит тело подъязычного аппарата, а к рожкам крепятся внешние мышцы. Внутренние мышцы управляют движением костей подъязычного аппарата относительно друг друга, тем самым определяя форму языка. Рожки подъязычного аппарата и прикрепленные к ним мышцы заключены внутри двухслойной соединительнотканной оболочки со смазочной жидкостью между слоями. При сокращении этих мышц рожки скользят внутри оболочки, и в результате язык выдвигается из ротовой полости или втягивается в нее.
Строение подъязычного аппарата птиц на примере курганника (Buteo rufinus). Кости подъязычного аппарата: а — basihyale; b — urohyale; c — paraglossum (тело); d — cornua branchiale (рожки); e — ceratobranchiale; f, g, i — cartilage (хрящи); h — epibranchiale. Фото из статьи İ. Ö. Orhan, M. Kabak, 2006. Facial bones of Long-legged Buzzard (Buteo rufinus)
У большинства птиц рожки подъязычного аппарата относительно короткие. Если же язык способен достаточно сильно высовываться из клюва, рожки длинные и оборачиваются вокруг черепа. Такое бывает у различных птиц, питающихся нектаром: колибри, медососовых, нектарниц, цветоедовых, а также у дятлов, длинный язык которых позволяет доставать насекомых из-под коры деревьев или муравьев из ходов муравейника.
Самый длинный язык у дятлов рода Picus (это зеленый и седой дятлы — обитатели наших лесов) и у американских шилоклювых дятлов (Сolaptes), которые тоже любят поедать муравьев и их куколок. Рожки подъязычного аппарата этих птиц оборачиваются вокруг черепа, входят в правую ноздрю и доходят до кончика верхней челюсти! А у обитающего в Новом Свете волосатого дятла (Picoides villosus) картина еще более удивительная — рожки оборачиваются вокруг правого глаза! Это связано со строением клюва — он уплощен, и во внутренней полости просто нет места. Самый короткий же язык у дятлов-сосунов (Sphyrapicus), питающихся древесным соком. У них, соответственно, и рожки короче.
Слева: A — рожки подъязычного аппарата шилоклювого дятла,тянущиеся через правую ноздрю до кончика верхней челюсти, B — рожки волосатого дятла, оборачивающиеся вокруг правой глазницы. Справа — рожки подъязычного аппарата золотолобого меланерпеса (Melanerpes aurifrons) из семейства дятловых. Рисунки с сайтов goldengateaudubon.org и digimorph.org
Что интересно, у только что вылупившихся дятлов рожки короткие, как у многих других птиц. По мере роста птенца они растут вперед вместе с соединительнотканной оболочкой и мышцами и достигают носовой полости. До вылета из гнезда (около 20–28 дней) птенцов кормят родители, и длинный язык им ни к чему.
Топ-10: Странные и интересные факты о дятлах
Дятлы являются строительными рабочими птичьего мира. В то время как другие виды плетут гнёзда из травы и палочек, дятлы проделывают дыры в самых твёрдых породах деревьев, чтобы создать в полостях свои гнёзда, найти добычу, живущую под корой, и пустить сок дерева.
Однако этим птицам не нужны защитные каски и специальные очки для защиты от кусков дерева, бьющих их по голове или от щепок, летящих им в глаза. У них есть свои собственные великолепные способы избегания повреждения головного мозга и слепоты.
10. Предупреждение травмы мозга у дятлов
Жизнь дятлов буквально полна сильных ударов. Представьте, если бы человек ударялся лицом о дерево на полной скорости. Дятел может ударять по стволу дерева с частотой 100 раз в минуту и скоростью до 24 километров в час. В то время как человек, скорее всего, оказался бы в больнице после первого же удара, дятел не испытывает никакого дискомфорта после множественных ударов. Он совершает в среднем 12 000 ударов в день и живёт более 10 лет.
Тормозящая сила от таких повторяющихся ударов достигает невероятной отметки в 1000 G, накладывая невероятную нагрузку на шею, скелет и морду этих птиц. Вполне понятно, что учёные хотели бы знать, как дятлам удаётся избегать травмы мозга. Их защита заключается не только в твёрдом черепе. На данный момент учёные выделили три отличительных фактора, которые позволяют дятлу переносить постоянные удары головой: мощные мышцы шеи, гибкая спина и язык, который оборачивается вокруг черепа.
Учёные из Гонконгского политехнического университета (Hong Kong Polytechnic University) наблюдали за движениями дятлов, снятыми с помощью замедленной съёмки. Они оценили их черепа и создали компьютерные симуляции, чтобы понять, что именно происходит в тот момент, когда дятел ударят клювом о дерево. Поддерживающая кость, проходящая вокруг черепа и известная как «подязычная кость», действует как ремень безопасности, чтобы предотвратить повреждение головного мозга, в то время как верхние и нижние части клюва обладают разной длиной, уменьшая передачу сил.
Наконец, некоторые кости черепа обладают губчатой и пластинообразной структурой, которая распределяет поступающие силы и уменьшает нагрузку, которая в противном случае бы накладывалась на мозг. В целом, голова и шея дятла работают вместе, чтобы поддерживать птицу в отличной форме, несмотря на её образ жизни.
9. У дятлов есть острые шипы на хвосте 
Фотография: Б. Уокер (B. Walker)
Дятлы обладают исключительной физической выносливостью и способностью к лазанью по деревьям. Хвост дятла, приспособленного к жизни на стволе дерева, усеян острыми шипами, которые впиваются в кору дерева. Когда дятел держится на стволе при помощи своих уникальных когтей, его хвост работает как третья нога или «опора», чтобы птица могла поддерживать баланс.
Когда дятел со всей силы ударяет по дереву, чтобы найти насекомых или же выдолбить себе гнездо, он может положиться на шипы хвоста, которые вместе с его лапами создают своего рода треножник, придавая ему стабильность и баланс. Как и его специально адаптированные для этих целей когти, хвостовые шипы дятла позволяют ему крепко закрепиться на дереве и забираться наверх быстро и легко. Они помогают птице не падать вниз, независимо от того, в каком положении и с какой силой он ударяет по дереву.
Хвост дятла является особенно впечатляющим в распущенном состоянии, с огромным количеством острых пиков на конце, которые разительно отличаются от широких перьев ближе к основанию хвоста.
8. Находчивость муравьиного меланерпеса
Большинство дятлов стучат по деревьям, чтобы поймать насекомых или создать гнездо, однако муравьиный меланерпес, обитающий в западной части США, Мексике и Центральной Америке является примечательным исключением. Эта птица, похожая на клоуна с широко расставленными глазами и красочными перьями, необыкновенно трудолюбива и ведёт насыщенную социальную жизнь, основанную на накоплении и спаривании. Муравьиные меланерпесы питаются и размножаются в группе, где многие птицы ухаживают за одним и тем же гнездом во время брачного сезона.
Создавая сотни отверстий в дубах на своей постоянной территории, эти дятлы прячут жёлуди в миниатюрные полости в древесине. Птицы защищают свои желудевые деревья, или «закрома», группой, потому что их выживание полностью зависит от желудей. Когда приходит время ими питаться, дятлы забирают жёлуди из дерева, которое может выглядеть будто испещрённым пулями из-за огромного количества желудей, хранящихся в нём. В одном случае лепнина дома использовалась муравьиными меланерпесами в качестве хранилища желудей, из-за чего дверной косяк выглядел как место серьёзной перестрелки.
7. Земляные дятлы
Большинство дятлов названы так благодаря своей способности стучать по деревьям, извлекая насекомых, добывая сок или создавая гнёзда. Именно поэтому название земляного дятла кажется неправильным. Земляной дятел со своими призрачно-жёлтыми глазами, серыми перьями и красноватыми кончиками перьев для соответствия камням и почве, в основном находит пищу стуча на землю, а не по древесине. Эти птицы обитают исключительно в Южной Африке, Свазиленде (Swaziland) и Лесото. Они живут в бесплодных горных районах, испещрённых скалистыми склонами, травой и полями валунов.
Самым крупным дятлом в этой местности является 30-сантиметровый земляной дятел (Geocolaptes olivaceus), который рыщет среди камней и пустырей в поисках своей добычи – муравьёв. Несмотря на то, что этот дятел получает практически все необходимые ему питательные вещества поедая муравьёв, он также питается термитами и другими насекомыми. Длинный, липкий и втягивающийся язык дятла может проникнуть в узкие пространства и с лёгкостью вытащить оттуда насекомых.
Работая вместе, самец и самка земляного дятла используют свои мощные клювы для рытья туннелей и полостей для кладки яиц в земляных стенах своих гнёзд. После того, как вылупливается их молодняк, оба родителя отрыгивают переваренных насекомых, чтобы накормить птенцов.
6. Зигодактильные лапы 
Фотография: Вольфганг Вандер (Wolfgang Wander)
Несмотря на свою способность летать, большинство птиц не умеет забираться вверх по коре дерева. Певчие птицы обладают лапами с тремя пальцами, направленными вперёд и одним назад. С помощью своих лап они могут ходить, переходить вброд, плавать или же держаться за ветку. Они в особенности полезны при сидении на ветке, потому что мышцы их ног сжимаются таким образом, что птица не может упасть даже во сне.
Несмотря на то, что расположение пальцев ног дятлов отличается от остальных птиц, их лапы также приспособлены к тому, чтобы не дать им упасть. В отличие от певчих птиц, дятлы обладают зигодактильным расположением пальцев, где два пальца направлены вперёд и два назад, как в зеркальном отражении. По мере того как дятел хватается за кору и движется вверх по дереву, будто прыгая, шипы на его хвосте обеспечивают дополнительную поддержку, не давая ему упасть. Два задних пальца на каждой лапе и шипы на хвосте обеспечивают крепкую поддержку птице и не дают ей упасть во время мощных ударов по дереву, которые она совершает.
5. Отношения между дятлом-сосуном и колибри 
Фотография: Кевин Коул (Kevin Cole)
В североамериканских лесных массивах четыре вида дятлов выдалбливают крошечные отверстия в стволах некоторых деревьев, чтобы извлечь сок и скушать насекомых, привлеченных соком. Этими дятлами являются: сосновый дятел-сосун, жёлтобрюхий дятел-сосун, красношапочный дятел-сосун и красногрудый дятел-сосун. Эти дятлы развили особое партнёрство с колибри, от которого выигрывают и те, и другие. Когда дятлы-сосуны выдалбливают дыры в коре для извлечения сока, колибри следуют за ними, чтобы также там покормиться.
В свою очередь колибри отгоняют более крупных птиц, которые пытаются поесть из дырок, выдолбленных дятлами-сосунами, что сохраняет в целости и сохранности пищу как для дятлов, так и для колибри. Несмотря на то, что многие птицы любят сок деревьев, у большинства из них клювы не приспособлены для выдалбливания нужных для этого отверстий в коре деревьев.
Колибри нуждаются в питательных веществах из нектара, чтобы выжить. Тем не менее, когда они летят на север весной, холодная погода может замедлить появление цветов и вызвать нехватку нектара для колибри. Сок деревьев является отличным альтернативным источником питания, так как состав сока схож с составом нектара. Как и нектар, сок деревьев полон питательных веществ, включая сахар, минералы и аминокислоты.
Эти дятлы питаются соком лишь весной и летом. Когда сок пересыхает, они едят насекомых, орехи и фрукты.
4. Специалисты по кактусам 
Дятлы гила, эндемичные пустыням и окружающим их местностям на юго-западе США и Мексики, используют карнегии – гигантские кактусы, похожие на деревья, которые могут достигать 13 метров в высоту и 3 метров в обхвате, для добывания пищи и создания гнёзд. Эти птицы, чей размер едва превышает 25 сантиметров, обладают преимущественно коричневым окрасом с поразительной спинкой, окрашенной будто в шашечку, и красными отметинами на голове. Помимо насекомых они едят плоды кактусов, а также ягоды.
Дятлы гила, обладающие крепким клювом, играют важную роль в поддержании здоровья карнегий, уничтожая насекомых и подъедая повреждённые участки, что лечит эти кактусы.
Эти птицы создают новые места для гнездования каждый год. После того как дятлы гила покидают свои гнёзда, они используются в этих же целях другими животными, такими как сычи-эльфы, грызуны, рептилии и другие. Из-за того, что человек развивает свою деятельность в ареале их обитания, дятлы гила приспособились к этому, иногда потребляя нектар из кормушек, которые предназначены для колибри.
3. Защита от древесных опилок и щепок
Помимо хвостов, которые используются птицами в качестве каркаса, и крепких черепов, абсорбирующих удары, у дятлов есть щетинки или мягкие перья вокруг ноздрей, которые защищают их нос от повреждений. Специальные воздушные мешки также убирают древесные опилки от ноздрей птицы. Эти приспособления особенно полезны, когда дятлы выдалбливают отверстия в деревьях, так как при этом образуется много опилок и щепок, которые пролетают близко от их головы.
Самый маленький североамериканский дятел, 15-сантиметровый пушистый дятел, обладает самыми выдающимися щетинками вокруг ноздрей. У этих красивых чёрно-белых птиц лишь у самца есть несколько красных перьев на затылке. Пушистые дятлы обитают по всей территории США, от Флориды до Аляски.
У всех дятлов есть ещё одно приспособление для защиты глаз от летящих щепок, когда они выдалбливают дыры в коре. Этим приспособлением является прозрачное третье веко, которое называется «мигательная перепонка». Эта перепонка закрывается прямо перед тем, как дятел ударяет клювом дерево. Птица может видеть через эту перепонку, которая также очищает глаз, проходя над глазным яблоком.
2. Мухолов 
Фотография: Алан Вернон (Alan Vernon)
Тёмный и радужный дятел Льюиса был обнаружен во время экспедиции Льюиса и Кларка (Lewis and Clark Expedition), первого изучения запада США в начале 1800-х годов. Этот вид является примечательным исключением среди дятлов. Дятел Льюиса, эндемичный открытым пространствам и парковым зонам с сосновыми или дубовыми деревьями, обладает привычными навыками, но главным образом использует их для проделывания полостей для жилья. Эти дятлы, как правило, не стучат по дереву, чтобы поесть скучных насекомых.
Вместо этого дятел Льюиса поедает насекомых с поверхности дерева, но чаще всего наблюдает с сухого дерева или шеста, перед тем как вылететь, чтобы поймать насекомое в воздухе. Осенью и зимой эти птицы едят жёлуди, фрукты, семена и другие орехи.
Дятел Льюиса является одним из самых крупных дятлов в США. Длина его тела составляет 28 сантиметров. Эта птица летает лучше, чем большинство дятлов. Её превосходная способность к скольжению и медленные удары крыльев делают её больше похожей на ворона в полёте, чем на дятла другого вида.
1. Колдовство вертишеек
Помимо других странных навыков, вертишейка может сильно поворачивать голову назад и шипеть как змея. Научное название этой птицы звучит как «Jynx torquilla», что относится к колдовству и магии, будто бы птица может кого-либо сглазить. У двух видов вертишеек есть странные крапчатые перья, кроме того, их размер очень мал и они больше походят на воробьёв, чем на дятлов. Их диета состоит почти исключительно из муравьёв. Большая железа под клювом вертишейки вырабатывает вязкую слюну, которую птица использует для поимки добычи.
Эти птицы гнездятся в лесистой местности и зачастую питаются на земле. Если вертишейка почувствует опасность, она повернёт голову на 180 градусов, чтобы быть лицом к лицу с нападающим и начнёт угрожающе шипеть как змея. Эта жуткая оборонительная тактика привела к мифу о том, что на нападающего накладывается проклятие. Из-за этого некоторые шаманы и колдуны взывают к этой птице при наведении порчи. Зимой эти птицы мигрируют в Африку. В настоящее время численность вертишеек заметно сократилась из-за потери среды обитания.
Поддержи Бугага.ру и поделись этим постом с друзьями! Спасибо! 🙂
Язык из ноздри да вокруг шеи: просто дятел
После того, как дятел снимает с дерева кору, просверливает в нем дырку и находит ходы насекомых, он использует свой длинный язык, чтобы из глубины достать насекомых и личинок. Его язык способен удлиняться в пять раз, и он настолько тонкий, что заходит даже в муравьиные ходы. Язык оснащен нервными окончаниями, определяющими тип добычи, и железами, выделяющими липкое вещество, благодаря которому насекомые прилипают к нему, как мухи к липкой ленте.
Эволюционисты верят, что дятел произошел от других птиц с нормальным языком, который выходил из клюва. Если бы язык дятла был сформирован лишь случайными мутациями, они сначала должны были бы переместить язык дятла в его правую ноздрю и направить его задом наперед, но после этого он умер бы с голоду! Сценарий пошаговой эволюции (посредством мутаций и естественного отбора) никогда не смог бы создать язык дятла, так как разворот языка задом наперед не предоставил бы птице никаких преимуществ – язык был бы совершенно бесполезным до тех пор, пока не совершил бы полный круг вокруг головы, вернувшись в основание клюва.
Уникальный дизайн языка дятла явно свидетельствует о том, что он является результатом разумного замысла. Сценарий пошаговой эволюции никогда не смог бы создать язык дятла, так как разворот языка задом наперед был бы бесполезным до тех пор, пока не совершил бы полный круг вокруг головы, вернувшись в основание клюва.
Говорят, что Дизайн дятла – абсолютно неразрешимая проблема для тех, кто верит в эволюцию. Каким образом у дятлов могла пошагово эволюционировать система особых амортизаторов? Если бы ее не было в самом начале, все дятлы давно бы уже вынесли себе мозги. А если когда-то и было такое время, когда дятлам не нужно было сверлить дырки в деревьях, амортизаторы были бы им не нужны.
Предположим, у дятла появился длинный язык, прикрепленный к правой ноздре, но у него полностью отсутствует сильный клюв, мышцы шеи, амортизаторы и т.д. Как дятел использовал бы свой длинный язык, если бы у него отсутствовал другой вспомогательный аппарат? С другой стороны, допустим, что у птицы появились все необходимые для просверливания дырок в дереве средства, но нет длинного языка. Он проделывал бы отверстия в дереве, предвкушая вкусный обед, но не мог бы достать насекомых. Всё дело в том, что в неснижаемо сложной системе ничего не может работать, если не работает всё.
Для тех, кто верит в эволюцию дятла, летопись окаменелостей представляет еще одну серьезную проблему. Ископаемых дятлов в летописи практически нет, поэтому отследить в ней предполагаемое постепенное развитие дятлов из простых птиц невозможно.
В настоящее время множество креационистов и креационистских организаций создало сайты, где дятел преподносится как пример организма, который «не мог появиться эволюционным путём».
Выдвигая подобное утверждение, они представили большое количество информации, касающейся анатомии и физиологии дятла, особенно относящейся к его удивительно длинному языку, которая либо искажена, либо явно ложная.
Задача этого сайта состоит в том, чтобы предложить точную информацию тем, кто в ином случае мог бы принять за чистую монету ошибочные заявления креационистов.
Дятлы (семейство Picidae) – хорошо известные птицы, уникальная анатомия которых позволяет им использовать необычные экологические ниши. Многие виды этого семейства демонстрируют интересные приспособления, которые позволяют им пробивать отверстия в твёрдой, не тронутой гнилью древесине в поисках насекомых и другой добычи.
Язык дятла – одна из наиболее захватывающих вещей среди этих приспособлений. В отличие от языка человека, который является главным образом мускульным органом, языки птиц жёстко поддерживаются хряще-костным скелетом, который называется «гиоидный аппарат». У всех высших позвоночных имеется гиоид в той или иной форме; вы можете прощупать «рожки» вашей собственной U-образной гиоидной кости, сжав верхнюю часть вашего горла между вашими большим и указательным пальцами. Наш гиоид служит местом прикрепления для некоторых мускулов нашего горла и языка.
Y-образный гиоидный аппарат птиц, однако, протягивается прямо до самого кончика их языка. Развилка в «Y» находится прямо перед горлом, и именно в этой области прикрепляется большинство мускулов гиоида. Два длинных образования, «рожки» гиоида, растут кзади от этой области и образуют места прикрепления для вытягивающих мускулов, которые берут начало на нижней челюсти. «Рожки» гиоида некоторых видов дятлов имеют весьма впечатляющее строение, так как они могут протягиваться до темени, а у некоторых видов тянутся вокруг глазницы или даже простираются до носовой полости.
Необычный облик «скелета языка» дятла вдохновил креационистов на использование его в качестве примера образования, слишком причудливого, чтобы эволюционировать путём случайных мутаций, которые производили жизнеспособные промежуточные звенья. Однако, как показывает изложенная ниже информация, странный язык дятлов – это в действительности лишь удлинённая версия того же самого, что есть у всех птиц, фактически представляющая собой превосходный пример того, как анатомические особенности могут быть преобразованы в новые формы мутациями и естественным отбором.
Некоторые сайты и статьи креационистов, с которыми я ознакомился, содержат заявление о том, что язык дятла «закреплён в правой ноздре» или «растёт назад» из носовой полости.Исходные связи между гиоидным аппаратом дятла и остальной частью его тела – это мускулы и связки, которые прикрепляют гиоид к кости нижней челюсти, хрящу горла и основанию (а не вершине) черепа – то же самое положение дел, что и у всех остальных птиц. У взрослых особей нескольких видов рожки гиоида могут в итоге расти вперёд и врастать в носовую полость сверху – однако гиоид и язык, конечно, не растут ИЗ носовой полости.
Рисунок 3a: челюстная кость и гиоидный аппарат домашней курицы (Gallus gallus)
Рисунок 3b: гиоидный аппарат и связанные с ним мускулатура и внутренние органы краснобрюхого дятла (Melanerpes carolinus)
Сравните с гиоидом курицы (см. выше). Также обратите внимание на бранхиомандибулярные мускулы (Mbm), которые обёртываются вокруг гиоидных рожков и прикрепляются к челюсти. Особенности прикрепления у шилоклювого дятла такие же, но рожки и мускулы Mbm более длинные
Собственно птичий язык покрывает переднюю часть гиоидного аппарата – его задние части, в том числе гиоидные рожки, функционируют как поддерживающие образования.
Длина гиоидных рожек у различных птиц меняется весьма незначительно, но все они весьма сходны функционально. Домашняя курица (рисунок a) представляет собой хорошо изученный пример птицы, которая не близкородственна дятлу, но всё же обладает всеми существенными особенностями гиоида дятла (рисунок b).
Гиоидные рожки курицы и чехол из связок, в котором они находятся (fascia vaginalis – Fvg) тянутся назад по обеим сторонам горла, затем изгибаются позади ушей курицы к задней части головы (рисунок 3a).
Сам по себе чехол образуется из мешочка смазывающей жидкости, в который рожки врастают по мере развития. Эта смазка даёт рожкам некоторую свободу скольжения вперёд или назад по чехлу, когда язык высовывается или втягивается в ротовую полость. Между чехлом и рожками есть несколько эластичных связок, но они, разумеется, не прикреплены к черепу «намертво».
Обратите внимание на точки прикрепления бранхиомандибулярных мускулов (отмеченных как «Mbm»), которые присоединяются вблизи концов гиоидных рожков, тянутся вдоль «чехла» и прикрепляются к середине челюстной кости (места прикрепления отмечены как «Mbma» и «Mbmp»). Это мускулы, которые двигают рожки вниз по чехлу, прижимают их к черепу и тем самым вытягивают вперёд жёсткий птичий язык.
Таким образом, парные гиоидные рожки у птицы служат только местом прикрепления мускулов, которые фактически начинаются на нижней челюсти – сокращение этих мускулов вытягивает рожки и весь гиоидный аппарат вперёд и кнаружи относительно черепа, выталкивая язык изо рта, словно копьё.
Как только это представление оказывается понятым, становится очевидным то, что удлинение гиоидных рожков и прикреплённых [к ним] мускулов, без всяких прочих изменений общего строения или функции, гарантированно дало бы птице более длинный язык и позволило бы ей высовывать этот язык дальше изо рта. Фактически же это как раз то, что происходит по мере того, как взрослеет молодой дятел.
Рисунок 4: Схема строения черепа и гиоидного аппарата коротко- (слева) и длинноязыкого (справа) дятлов. Красно-коричневые полосы показывают действие бранхиомандибулярного мускула (Mbm) во время вытягивания языка. Места прикрепления Mbm к гиоидным рожкам и нижнечелюстной кости показаны лиловым цветом. Сравните с местами прикрепления «mbm», «mbma» и «mbmp» на рисунке 3. Зелёные стрелки демонстрируют направление движения гиоидных рожков во время сокращения Mbm.
Когда шилоклювый дятел только выклюнулся из яйца, его гиоидные рожки протягиваются только за его ушные отверстия, как у курицы. По мере его роста чехол, рожки и мускулы становятся длиннее, изгибаясь вперёд через голову и достигают носовой полости.
У птиц с более длинными рожками в покое рожки наиболее расслаблены, а сокращение Mbm выпрямляет и плотно прижимает их к черепу, когда язык вытянут. Таким образом, у некоторых видов скольжение кончиков может быть минимальным (см. рисунок 4).
Сравните рожки гиоида курицы (рис. 3) и взрослого шилоклювого дятла (рис. 4, 5.1). Обратите внимание, что, хотя рожки у шилоклювого дятла гораздо длиннее, каждый из них содержит две кости (рожково-жаберные (ceratobranchiale) и верхнежаберные (epibranchiale)) и один крохотный сустав с кусочком хряща на кончике верхнежаберной кости – совсем как у курицы. Есть несколько других незначительных морфологических различий, вроде присутствия заднеподъязычной кости (urohyale, UH) у курицы, но полное соответствие очевидно.
Как говорилось ранее, гиоидные рожки у птенца шилоклювого дятла (и других длинноязыких дятлов) довольно короткие (см. рисунок 5.2) и сопоставимы с таковыми у короткоязыких видов дятлов вроде дятла-сосуна (рис. 5.3), у которого, в свою очередь, гиоидные рожки не больше, чем у многих певчих птиц.
Дятел является результатом разумного замысла?
Рисунок 5:
1. Гиоид шилоклювого дятла(Colaptes auratus) (взрослая особь)
2. Гиоид шилоклювого дятла(Colaptes auratus) (недавно выклюнувшийся)
3. Гиоид красношапочного дятла-сосуна (Sphyrapicus varius nuchalis) (взрослая особь)
Лишь по мере взросления гиоидные рожки у шилоклювого дятла разрастаются до темени, далее вперёд и в носовую полость, где чехол соединяется с носовой перегородкой. Это имеет адаптивный смысл, поскольку молодого шилоклювого дятла кормят его родители, и длинный язык только мешал бы ему.
Генетические изменения, необходимые для такой модификации, весьма невелики. Не требуется никаких новых структур, а лишь более продолжительный период роста для удлинения уже существующих структур. Вероятно, что у предкового вида дятла, который начал искать личинок жуков глубже в древесине, более приспособленными оказывались дятлы с мутациями, приводившими к увеличению размеров рожек гиоида, потому что они могли высовывать свой язык дальше, добираясь до добычи. У некоторых дятлов совсем не было потребности в длинном языке, и потому отбирались гены, которые укорачивали рожки гиоида. Дятел-сосун (2), например, пробивает узкие отверстия в деревьях и затем использует свой короткий язык, чтобы питаться соком, вытекающим на поверхность ствола (и насекомыми, которые прилипают к нему).
У разных видов дятлов встречается много других интересных приспособлений. У некоторых видов, например, есть видоизменённые сочленения между некоторыми костями в черепе и верхней челюсти, а также мускулы, которые сокращаются, чтобы амортизировать удары при долблении дерева. Сильная шея и мускулы хвостовых перьев, а также долотообразный клюв – это другие приспособления для долбления, которые наблюдаются у некоторых видов. Те же самые креационистские источники, которые предоставляют неточную информацию о языке, часто утверждают, что значительное количество приспособлений, находимых у дятлов, является аргументом против эволюции. Они заявляют, что все эти приспособления должны были бы возникнуть «в одно и то же время», иначе же все они были бы бесполезными. Конечно, такого рода аргумент игнорирует тот факт, что многие виды ныне живущих дятлов не обладают такими приспособлениями, или обладают ими не в полной мере.
Шилоклювый дятел, например, использует свой длинный язык главным образом для того, чтобы схватывать добычу на земле или из-под отставшей коры. У него немного приспособлений для амортизации ударов, и он предпочитает питаться на земле или отламывать кусочки гнилой древесины и коры; это особенность поведения, наблюдаемая у птицах, не относящихся к семейству дятлов. «Последовательная цепочка» на основании строения черепа, от мало- до высокоспециализированного для долбления древесины наблюдается у различных родов (групп родственных видов) ныне живущих дятлов. В своём классическом труде «Птицы Америки» Джон Джеймс Одюбон описывает небольшие степени различия в длине рожек гиоида, имеющиеся у различных видов современных дятлов.
Вертишейки и дятелки, члены семейства дятлов, которые похожи на нечто вроде помесей между певчими птицами и дятлами, обладают многими приспособлениями, похожими на те, что есть у дятлов, например, длинными языками. Однако у них нет жёстких хвостовых перьев и некоторых других черт специализации к долблению древесины. Считается, что они похожи на предковые формы нынешних специализированных дятлов.
Напомню вам особенности дятлов:
1. Из-за огромных энергозатрат дятел постоянно испытывает голод. К примеру, черный дятел (родом из Северной Америки) в один присест может съесть 900 личинок жуков или 1000 муравьев; зеленый дятел съедает до 2000 муравьев в день. Этот поистине «волчий аппетит» имеет свою цель: дятлы играют важную роль в контроле насекомых, помогают ограничивать распространение заболеваний деревьев, уничтожая переносчиков болезней. Таким образом, птица дятел помогает сохранять леса.
2. Дятел способен совершать удары по дереву со скоростью 20–25 раз в секунду (что почти вдвое превышает скорость работы пулемета) 8000–12000 раз в день!
3. Когда эта птица наносит удары по дереву, она задействует невероятную силу. Если эту же силу применить к черепу любой другой птицы, её мозг быстро превратился бы в кашу. Более того, если бы человек ударился головой об дерево с такой же силой, он, если бы и выжил после такого сотрясения, получил бы очень серьезную травму мозга. Однако ряд физиологических особенностей строения дятла предотвращают все эти трагедии.
4. Когда дятел барабанит по дереву со скоростью до 22 раз в секунду, его голова испытывает перегрузки, достигающие 1000 g (человек был бы в «нокауте» уже при 80–100 g). Как же дятлам удается выдерживать такое давление? Дэвид Юханз пишет:
Кроме того, и клюв, и сам мозг дятла окружены специальной подушкой, которая смягчает удары.
6. Дятел имееь чрезвычайно крепкий клюв, которого нет у большинства других птиц. Его клюв достаточно сильный, чтобы входить с силой в дерево и при этом не складываться как гармошка. Ведь дятел стучит им по дереву со скоростью около 1000 ударов в минуту (почти в два раза больше скорости боевого автомата), а его скорость в момент удара составляет до 2000 км в час.
7. Кончик клюва дятла имеет форму зубила, и подобно резцу он способен проникнуть в самое твердое дерево. Однако, в отличие от строительного инструмента, его никогда не нужно затачивать!
8. Два пальца на лапке дятла направлены вперед, а два – назад. Именно такое строение помогает ему легко перемещаться вверх, вниз и вокруг стволов деревьев (у большинства птиц три пальца направлены вперед, а один – назад). К тому же, система подвешивания, которая включает сухожилия и мышцы ног, острые когти и жесткие перья хвоста, на кончиках которых находятся шипы для опоры, позволяет дятлу поглощать силу молниеносно повторяющихся ударов.
9. Когда дятел стучит по дереву со скоростью до 20 раз в секунду, его веки каждый раз закрываются за мгновение до того момента, когда его клюв приближается к своей цели. Это своего рода механизм защиты глаз от щепок. Закрытые веки также удерживают глаза и не дают им вылететь наружу.
10. В недавном исследовании ученые из калифорнийского университета в Беркли обнаружили четыре противоударных преимущества дятлов:
«Твердый, но эластичный клюв; жилистая пружинистая структура (гиоид, или подъязычная кость), которая охватывает весь череп и поддерживает язык; область губчатой кости в голове; способ взаимодействия черепа и спинномозговой жидкости, подавляющий вибрацию» Система поглощения удара дятла основана не на одном каком-то факторе, а является результатом комбинированного действия нескольких взаимозависимых структур.