Ученые выяснили, что некоторые попугаи, подобно обезьянам, перепрыгивают с ветки на ветку, могут с легкостью передвигаться по деревьям. Но эти красочные птицы хватаются за ветки необычным образом: клювами.
Розоволицые неразлучники могут использовать свои адаптируемые клювы в качестве третьей конечности, которая поддерживает их, даже когда они раскачиваются, как гиббоны и обезьяны-пауки. В исследовании, опубликованном в журнале Royal Society Open Science, ученые описывают, как попугаи висели под напечатанной на 3D-принтере «ветвью» и двигались вперед, одновременно используя клюв и задние лапы, чтобы попеременно хвататься, раскачиваться, как маятник, отпускать и снова прикрепляться. на несколько дюймов дальше.
Этот метод передвижения напоминает стиль размахивания руками, который используют любящие деревья приматы, путешествуя по пологу леса, который известен как брахиация.
Птицы известны как летуны, но у них есть множество других способов передвижения. Страусы могут бегать со скоростью более 60 километров в час. Пингвины могут нырять и плавать быстрее, чем люди-олимпийцы. Дятлы прекрасно приспособлены к восхождению по вертикальным стволам деревьев с помощью пальцев ног. Эдвин Дикинсон, анатом из Нью-Йоркского технологического института и соавтор исследования, говорит, что исследователей особенно интересуют удивительные решения, которые придумывают животные для передвижения в различных средах. Исследование указывает на то, что анатомия и поведение не всегда очевидным образом совпадают; животные могут использовать части тела для выполнения действий, выходящих за рамки тех целей, ради которых они эволюционировали. «В случае с попугаями вы, по сути, используете систему питания для движения, и это довольно сложная задача с неврологической точки зрения», — говорит Дикинсон.
Чтобы обнаружить эту удивительную способность, Дикинсон и его коллеги провели эксперимент на четырех розоволицых неразлучниках. Они хотели смоделировать, как попугаи передвигаются по тонким ветвям деревьев, и посмотреть, как они противостоят специализированным приматам, раскачивающимся на деревьях, таким как гиббоны и паукообразные обезьяны. Они спроектировали и напечатали на 3D-принтере взлетно-посадочную полосу длиной около 70 сантиметров и диаметром менее 0,3 сантиметра. Тонкая «ветвь» была подвешена к силовой пластине, которая могла измерять, какую нагрузку попугаи возлагали на нее ногами или ртом.
Поскольку ветка была слишком тонкой, чтобы по ней можно было ходить, птицам приходилось хвататься за нее ногами и клювом, оставляя свое тело висеть внизу. Предыдущие исследования показали, что, хотя попугаи садятся на более крупные ветки, они будут применять эту стратегию, когда их опора очень тонкая. «Чем меньше субстрат, тем сложнее оставаться в вертикальном положении, не опрокидываясь, поэтому естественным решением было бы залезть под него и просто повиснуть», — говорит соавтор исследования Мелоди Янг из Нью-Йоркского технологического института.
Чтобы двигаться вперед, птицы хватались за искусственную ветку клювом, а затем одновременно отпускали обе задние ноги. Они качнули свой центр массы вперед, как маятник, развернулись на точке захвата клюва и обеими ногами снова схватили ветку примерно на три дюйма дальше по конструкции.
Птиц не дрессировали и не стимулировали каким-либо образом совершать раскачивающиеся движения. «Мы просто поместили их туда, и все четыре птицы решили вести себя одинаково», — говорит Янг.
В первом испытании небольшая средняя часть «ветви» была изолирована и прикреплена к пластинчатому датчику, поэтому ученые могли измерить индивидуальную силу каждого клюва или задней конечности в течение 142 отдельных испытаний.
Янг объясняет, что качающиеся птицы оказывали на свои клювы такую же силу, как качающийся гиббон на свою руку, если не больше. «Таким образом, с точки зрения нагрузки на конечности они на 100 процентов похожи на брахиаторы», — говорит она.
Но птицы не смогли оценить эффективность, с которой они перемещались по моделируемой ветке во время дополнительных 129 испытаний. Хотя гиббоны настолько искусны в перекачивании с ветки на ветку, что восстанавливают около 80 процентов вырабатываемой энергии от одного качания к другому, у этих птиц этот показатель был гораздо меньше – около 25 процентов.
Майкл Гранатоски , эволюционный биомеханик из Нью-Йоркского технологического института и соавтор исследования, описал движение как процесс «стоп-старт». «Когда вы в последний раз ходили в обезьяньи бары?» он спрашивает. «Люди — ужасные брахиаторы, и у этих попугаев восстановление энергии происходит хуже, чем у людей. Это говорит о том, что это не очень эффективно с энергетической точки зрения».
Гранатоски провел предыдущее исследование, чтобы подсчитать, сколько времени попугаи проводят под ветвями деревьев, а не стоя на них. В ходе более чем 11 000 наблюдений птицы из колонии попугаев-монахов, живущих в Бруклине, штат Нью-Йорк, проводили под ветвями около 3,6 процента своего времени. Это показало, что, хотя они и не проводили большую часть своего времени именно так, они делали это с некоторой регулярностью — примерно час из каждых 24.
Но ничего подобного такому висячему передвижению у птиц ранее не наблюдалось. Ранее сообщалось об одном случае движения с подвешиванием на клюве, когда было замечено, как пуэрториканский спиндалис перемещался от лозы к лозе, раскачиваясь только на клюве. Но неразлучники используют совершенно другой тип скоординированных движений клюва и ног, при которых клюв функционирует почти как третья конечность.
На самом деле, клюв, кажется, указывает путь. Райан Марек, биолог-эволюционист из Университетского колледжа Лондона, не участвовавший в исследовании, был поражен, увидев именно это поведение — целую фазу передвижения попугая, поддерживаемую только головой и шеей. «Они полностью используют голову и шею как переднюю конечность», — говорит он. «Большая часть моей работы вращается вокруг своего рода аналогии суррогатной передней конечности, которую голова и шея делают вместе. Видеть, как он так идеально усваивается организмом, просто невероятно».
Некоторые из тех же авторов ранее сообщали о способности неразлучников использовать свой клюв как своего рода третью конечность, когда они взбираются по вертикальным поверхностям. Клювы обеспечивают почти такую же мощность, как и ноги птиц. А с поправкой на вес клювы сравнимы с силой конечностей альпинистских приматов, включая людей-скалолазов.
Марек говорит, что у многих птиц между лицом и черепом есть своего рода шарнир. «Попугаи довели это до абсолютной крайности», — говорит он. «Одна только эта особенность очень важна, позволяя попугаям делать со своим черепом столько разных вещей. Он может питаться разными способами и одновременно передвигаться, что редко встречается в животном мире и очень круто».
Попугаи демонстрируют множество умопомрачительных поступков. У них очень большой словарный запас на человеческих языках, включая, в некоторых случаях, целый репертуар ругательств. Они могут использовать набор инструментов, чтобы приготовить еду, или замочить ее в воде, чтобы сделать ее более вкусной. Ученые недавно научили одиноких домашних попугаев видеочату с другими птицами и обнаружили, что птицы получают пользу от социального взаимодействия.
Теперь кажется, что у птиц может быть уникальный метод передвижения по верхушкам деревьев. Хотя клювение само по себе может быть редким явлением, способность животных использовать свое тело для неожиданного поведения, вероятно, встречается гораздо чаще, чем мы думаем. «В этой статье мы демонстрируем и можем показывать снова и снова, когда смотрим на животных, что они могут находить совершенно новые решения», — говорит Гранатоски. «Они решают проблемы способами, которые мы никогда бы не предсказали, исходя только из их анатомии».
