Почему у тукана большой клюв

Зачем тукану большой клюв?

Клюв — это то, что в первую очередь обращает на себя внимание в облике тукана. Непропорционально огромный (длиной почти в половину туловища птицы), окрашенный в кричащие ярко-красные оттенки, не уступающие по экзотичности окраске оперения, он давно не дает покоя исследователям.


Тукан

Несмотря на внушительные размеры, клюв не сильно обременяет птицу, так как он очень легкий благодаря воздушным полостям внутри него: по строению он напоминает застывшую пену. В результате клюв тукана весит «всего» 5% от веса тела (что в случае человека аналогично 4-килограммовой гире, привязанной к лицу). Внутри он представляет собой множество крохотных шестиугольных плиток, склеенных между собой и расположенных аналогично черепице на крыше. Ширина плитки равна диаметру человеческого волоса (50 микрометров), толщина составляет всего 1 микрометр. Такая структура делает клюв особенно прочным и в то же время невероятно легким.

Однако по этой же причине клюв не может служить тукану для защиты от врагов — он для этого слишком легок. Будь он таким же мощным, как клюв дятла или попугая, тукану не страшны были бы никакие хищники, но тогда он не смог бы не только летать, но и просто сидеть — постоянно утыкался бы клювом в землю. Впрочем, изяществом полёта тукан похвалиться тоже не может: из-за довольно большого веса тела и крупного клюва летает он довольно неуклюже и предпочитает короткий планирующий полет.

Для чего природа одарила тукана таким огромным клювом, науке до сих пор, откровенно говоря, неизвестно.

Чарльз Дарвин предполагал, что «туканы могут иметь клюв огромного размера вследствие полового отбора для того, чтобы показывать другим птицам свои разнообразные и яркие полоски, украшающие этот орган». Иными словами, он считал, что огромный яркий клюв может быть средством привлечения особей противоположного пола. Однако такое предположение спорно, так как у туканов отсутствует половой диморфизм — и самки, и самцы окрашены одинаково ярко, поэтому обладание какими-либо «архитектурными излишествами» (то есть признаками, не полезными для прямого выживания) им совершенно ни к чему (биологически нецелесообразно).

Позже орнитологи сошлись во мнении, что длинный клюв нужен тукану для того, чтобы доставать ягоды с кончиков тонких веточек, которые не выдерживают полукилограммового веса птицы. Дотянувшись до ягоды, тукан удерживает ее в клюве благодаря пилообразным зазубринам на его конце.

Эту гипотезу, впрочем, несмотря на ее правдоподобность, на практике никто не проверял. Нет никаких исследований того, насколько вообще туканы стремятся доставать ягоды с дальних тонких веточек. А между тем непонятно, почему тогда у туканов очень короткая шея, хотя для той цели, которую приписывают клюву тукана, более целесообразным было бы сочетание с длинной шеей. Кроме того, если дальнюю ягоду таким клювом достать легче, то пищу, которая находится прямо под носом, подцепить уже гораздо труднее — для этого нужно от нее отодвинуться! Какая уж тут целесообразность!

Недавние исследования показали, что клюв тукана имеет еще одну важную функцию: благодаря тому, что он обильно снабжен кровеносными сосудами, туканий клюв служит для регуляции теплообмена птицы в условиях жаркого тропического климата, помогая охлаждать тело. Причем клюв тукана не просто пассивно излучает тепло: тукан способен регулировать приток крови к клюву. Эффект особенно заметен на закате, когда туканы за считанные минуты «сбрасывают» тепло в клювы, снижая температуру тела во время сна.

Читать еще:  Ньюфаундленд порода собаки, водолаз щенок


Используя тепловизоры, ученые обнаружили, что клюв тукана играет роль кондиционера или радиатора.
В жаркое время или во время полета клюв быстро нагревается и отдает тепло, не допуская перегрева птицы.
В такие моменты он принимает до 100% тепа, идущего от тела. В холодный период в клюв поступает только 5% тепла от тела.

Однако авторы этого исследования очень осторожно высказываются о происхождении больших клювов туканов: гипотеза о том, что туканы обзавелись внушительным клювом для решения проблем терморегуляции, выглядит довольно сомнительно. Ведь другие птицы, в том числе тропические, решают проблему перегрева без специальных органов-«радиаторов»: они просто открывают клюв и раскрывают крылья. Более того: точно так же поступают и туканы! Еще более непонятно, зачем туканам было отращивать клювы для охлаждения во время полета, если летуны они аховые. притом что огромный размер клюва затрудняет этот самый полет.

Еще менее ясна роль яркой окраски клюва, зато очевидно, что столь контрастное пятно демаскирует птицу, делает более заметной для врагов. Версия некоторых исследователей о том, что клюв служит тукану для устрашения, не выдерживает никакой критики, так как хохлатых орлов, охотящихся на туканов, их клювы нисколько не смущают.

Ясно, что несмотря на видимые и пока еще не известные нам преимущества, клюв доставляет тукану гораздо больше неудобств не только в полете и прочих передвижениях, но и для питания, ради которого, по мнению многих ученых, все было задумано: ведь расклевывать фрукты таким клювом не очень-то удобно из-за того что амплитуда движений такой конструкции значительно уменьшена; даже небольшие фрукты и ягоды туканы вынуждены поедать в два приема, с применением навыков жонглирования при каждом глотании: сначала они берут порцию пищи кончиком клюва, а потом подбрасывают вверх и заглатывают на лету. Классический размер клюва гораздо удобнее и для захвата, и для очищения, и для размельчения пищи.

Но, несмотря на все эти неудобства, род туканов процветает в дикой природе, а значит, он прекрасно приспособлен к условиям обитания — то ли благодаря, то ли вопреки своему экзотическому облику.

Тукан и его универсальный клюв

Тукан – настоящий рекордсмен среди пернатых по величине клюва. Его огромные размеры всегда наводили исследователей на вопрос: зачем птице такой большой клюв?

Насколько прав Дарвин, решая загадку о предназначении клюва тукана?

Загадка огромного клюва волновала Чарльза Дарвина, который предположил, что он функционирует как естественный радиатор, а возможно, привлекает своими невероятными размерами и экзотической окраской самок в период размножения.

Другие ученые считают, что клюв может использоваться как для очистки фруктов от оболочки, так и для визуального оповещения. Все эти предположения требовали научных доказательств.

Зачем тукану такой замечательный клюв?

Ученые были вынуждены сделать специальные исследования, чтобы узнать, зачем тукану такой замечательный клюв?

Новые данные привели к неожиданному выводу — оказалось, что клюв у тукана – своеобразный птичий кондиционер, необходимый для охлаждения тела тукана в тропическую жару.

Тукана легко узнать по огромному и очень легкому желтому клюву, длина которого составляет почти половину длины тела птицы.

Исследователи из двух университетов – канадского Brock University и бразильского Сан-Паулу (UNESP) изучали клюв южно-американского тукана токо (Ramphastos toco), которому принадлежит самый большой клюв в семействе тукановые. Для оценки температуры «носа» тукана использоваись инфракрасные тепловые сканеры.

Читать еще:  Миноры содержание — стайные аквариумные рыбки

Доктор Денис Андради из Universidade Estadual в Сан-Паулу, изучал охлаждающие способности клюва туканов, записывая показания температуры шесть раз в день у всех 38 видов туканов.

Как клюв тукана охлаждает тело птицы?

Исследователи Бразилии установили, то клюв тукана способен охлаждать птицу. Благодаря увеличению притока крови в клюв, который составляет от 30 до 50 процентов поверхности тела птицы, тукану удается избавиться от лишнего тепла.

В ходе своего эксперимента ученые помещали несколько туканов в тепловизорную камеру. При повышении температуры в инфракрасных лучах было хорошо видно, как усиливался кровоток в сосудах по всей поверхности птичьего клюва. Отдача тепла за довольно короткий промежуток времени возрастала почти вчетверо.

Существует много недоказанных гипотез, предполагающих, зачем тукану необходим столь огромный клюв?

Почему тукан не потеет?

У птиц отсутствуют потовые железы. «Птицы не потеют, поэтому с повышенной температурой им приходится справляться другими механизмами», – комментирует этот известный науке факт один из авторов данного эксперимента Гленн Таттерсалл.

В среде обитания, где проживает тукан, температура воздуха колеблется в пределах 10-35 °C.

Ученые установили, что когда нагревается воздух, клюв тукана также быстро нагревается, «забирая на себя» тепло тела и «отдавая» избыток тепла в воздух. Особенно заметно снижение температуры на закате, когда туканы за считанные минуты «возвращают» тепло в клювы, понижая температуру тела во время сна.

Клюв тукана выполняет функцию терморегулятора, но это не вся его задача.

Как тукан регулирует температуру своего тела?

Клюв тукана пронизан сетью мельчайших кровеносных сосудов, поэтому птица может регулировать кровоснабжение в зависимости от температуры окружающей среды. Когда жарко, тукан охлаждает свое тело, когда холодно, сохраняет его в организме. Если тукан совсем «отключает» кровоток, его клюв способен принять лишь 5% тепла тела.

При 35-градусной жаре тукан распахивает клюв и держит его открытым, кроме того, распускает крылья, увеличивая отдачу тепла наружу и охлаждая свое тело.

Учёные этот процесс называют эффективным контролем терморегуляции. Кто знает, возможно, ученые стоят на пороге создания нового поколения кондиционеров с экономным режимом работы, взяв за основу принцип действия туканьего клюва.

Как клюв помогает тукану добывать пищу?

Еще одна особенность клюва тукана – зазубрины, как у пилы по краям клюва. Они помогают надежно удерживать тяжелые плоды и легко их вскрывать. Но это еще не все о клюве тукана.

Благодаря зубцам на клюве тукан способен крепко захватывать и удерживать плоды, ну и прочие предметы.

Как же тукан умудряется спать с таким огромным клювом?

Комфортно спать с таким огромным клювом тукану помогают особенности строения шеи и спины. Просто птица перед сном поворачивает голову, и клюв укладывает на спину. Это происходит настолько свободно, без всяких трудностей, что при виде спящего тукана, кажется, что клюв — это часть тела птицы.

Как тукан забирается в дупло с огромным клювом?

Туканы ночуют всей стаей в одном дупле. У птиц отработан уникальный способ компактного расположения в дуплах, не смотря на огромные «носы». Чтобы внутри дупла поместились все птицы, туканы превращают тело в «пернатый» шарик. Как удается этот невероятный трюк? Очень легко, для туканов это не проблема! Сначала, птицы по очереди забираются в дупло, задом наперед, закинув хвост на голову.

Читать еще:  Препараты для лечения аллергии у собак

Из-за своего неуклюжего большого тела и громадного клюва летают тукановые довольно тяжело.

Затем на спину укладывается клюв, хвост уже лежит впереди на груди, а крылья обертываются вокруг тела тукана. Но это не все о клюве тукана.

Секреты конструкции клюва тукана

Как же удерживает тукан свой клюв и не переворачивается, сидя на ветке? Оказывается, размеры клюва впечатляют, но эта конструкция довольно легкая, просто природный шедевр.

Ученый из Калифорнии — специалист по материалам Марк Майерс выяснил, что поверхность клюва туканов образована кератином, подобно ногтям и волосам людей.

Внутренняя структура этого вещества состоит из множества крохотных шестиугольных плиток, склеенных между собой и уложенных в виде черепицы. Ширина плитки равна диаметру человеческого волоса, около 50 микрометров, толщина составляет всего 1 микрометр.

Внутри клюв напоминает застывшую пену, в нем много воздушных полостей с мембранными твердыми перегородками. Благодаря такой структуре, клюв тукана особенно прочный и одновременно невероятно легкий. «Появляется чувство, что туканы обладают глубокими инженерными познаниями.

Клюв тукана очень легкий из-за наличия пневматических полостей. Клювы туканят резко отличаются от такового у взрослых птиц.

Необыкновенное строение клюва позволяет птицам амортизировать удары, в том числе и самые сильные» — комментирует это чудо природы Майерс.

Что общего между автомобилем и клювом тукана?

Ученые намерены использовать принцип строения клюва тукана в производстве легковесных, прочных материалов: в автомобильной промышленности, в частности, в производстве удароустойчивых бамперов, а также в авиационной промышленности.

Почему у туканов такой большой клюв?

По словам ученых, клюв нужен для регулировки температуры тела. Используя инфракрасные камеры, ученые проследили, как излишки тепла переходят из туловища в клюв , помогая регулировать температуру организма. Известно, что у тукана самый большой клюв по отношению к телу из всех ныне живущих птиц – он составляет треть общей длины тукана.

Различные ученые уже много раз пытались придумать объяснение этой особенности. Например, Чарльз Дарвин считал, что это может служить для привлечения «туканов противоположного пола», некоторые думали, что клюв служит для отпугивания животных. Однако новая команда ученых заметила, что температура тела зависит от клюва. Когда погода жаркая, излишки тепла переходят из туловища в клюв, а когда погода холодная, клюв делится теплом с туловищем, позволяя тукану не замерзнуть. Впрочем, исследователи не отрицают, что наряду с этим могут работать и другие объяснения феномена. В дальнейшем они хотят исследовать, работает ли аналогичный механизм у других птиц.

К слову о Дарвине напомним, что в прошлом году генетики университета Упсалы ( Uppsala University ), Швеция, и Даремского университета ( Durham University ), Великобритания, установили, что Чарльз Дарвин совершил ошибку относительно происхождения домашних кур.

Дарвин считал, что все их виды восходят к одному дикому – кустарниковой банкивской курице (джунглевой красной курице) Gallus gallus. Новое исследование показало, что куры с желтыми лапами, в отличие от своих белокожих товарок, унаследовали генетическую вариацию, отвечающую за окрас, от другого дикого вида – серой джунглевой курицы.

всего: 1021 / сегодня: 1

Комментарии /0

После 22:00 комментарии принимаются только от зарегистрированных пользователей ИРП «Хутор».

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector