Борис Сергеев - Мир лесных дебрей
Поползни, пищухи, белки, квакши — умелые верхолазы. Но по сравнению с некоторыми насекомыми они кажутся учениками, еще только осваивающими сложные акробатические трюки. Тараканы уверенно бегают по облицованным кафелем стенам, взбираются вверх по стеклу, но из бутылки или стеклянной банки с чуть зауженной горловиной выбраться не в состоянии. А вот для комнатных мух таких ограничений не существует. Они одинаково ловко бегают и по вертикальным стенкам и вниз головой по потолку. Каждая из шести лапок этих насекомых несет по коготку, у основания которого есть две или три подушечки-присоски. Не удивительно, что при пеших прогулках мухи почти не встречают непреодолимых преград.
Способность насекомых бродить по потолку не вызывает особого удивления. Что такое муха? Пустяк, почти невесомая пылинка. Чтобы удержать такой груз, не нужно прилагать серьезных усилий. Другое дело, когда путешествие по потолку совершают более крупные существа. В тропических странах, а также на юге нашей страны обитают гекконы — небольшие ящерицы с огромными выразительными глазами.
Гекконы — замечательные верхолазы. Они прекрасно бегают по любым стенам, по оконным стеклам, по потолку. Секрет их невероятных способностей — «обувь», особая конструкция лап. На пальцах этих ящериц есть большие плоские подушечки, покрытые с нижней стороны огромным количеством микроскопических щеточек, которые образованы крохотными волосками, толщиной всего 8–10 микрон, с цепкими крючочками на концах. Для таких тонюсеньких волосков везде, даже на идеально гладком стекле, найдется достаточно щелок, за которые можно зацепиться. А волосков на лапках так много, что ни одна щелка не останется неиспользованной. Ведь на каждом пальце не меньше 200 миллионов щеточек, и в каждой из них бесчисленное количество волосков. Аналогичным, но не столь совершенным приспособлением снабжены конечности древесных игуан. Оно помогает держаться на ветвях и стволах, но ходить спиной вниз игуаны не могут.
АКРОБАТЫ
Наши предки вышли из леса. Это ему мы должны быть благодарны за возникновение совершенно уникального органа тела — человеческой руки. Конечно, развил ее и окончательно отшлифовал труд. Но он только усовершенствовал наши верхние конечности, а породил их древесный образ жизни. Открытые равнины помогают обзаводиться лишь копытами. И никакой труд не способен превратить их в инструмент, пригодный для квалифицированной работы.
Главная ценность руки как орудия труда не в пяти пальцах. Их могло бы быть и меньше, а в том, что один из них противопоставлен остальным. Это позволяет обхватывать ветви, что значительно расширяет свободу передвижения в кронах деревьев, во всяком случае, для крупных животных и делает его значительно безопаснее. Конечно, для этого потребовалось серьезное развитие мышц, приводящих в движение пальцы. Иначе захват был бы ненадежным. Рука, да и вообще конечности, кажутся совершенно необходимым инструментом древесной жизни. Без рук не может быть акробата.
Из обитателей верхних этажей леса птицы по количеству ног стоят на нижней ступени. В их распоряжении всего две лапки. Этого явно недостаточно. И хотя птицам помогают балансировать и обеспечивают страховку крылья, пернатые пытаются как-то выйти из этого затруднительного положения и обзавестись хотя бы еще одной, пускай весьма несовершенной, но так необходимой конечностью.
В качестве третьей руки чаще всего используется клюв. Попугаи, странствуя по ветвям, не только хватаются им за тонкие ветви, но часто просто опираются для большей устойчивости о шероховатости коры и развилки ветвей. Это помогает птицам спускаться вниз головой. Такой способ использования клюва требует не только развитой мускулатуры челюстей, но и сильных мышц шеи. Большинство попугаев способны, ухватившись клювом за ветку, до которой не смогли дотянуться лапой, вскарабкаться на нее. Иногда они поступают еще проще. Уцепившись клювом за ветку, попугай не тратит понапрасну сил, чтобы на нее вскарабкаться, а, забавно перебирая лапками, пытается ухватиться за соседние ветки.
«Рука» у чисто древесных птиц необычна. Чаще всего у них на лапках по четыре пальца, причем два обращены вперед, а два назад. В этом случае зажим прочнее, да и крепление на вертикальной поверхности надежнее. Такими лапками пользуются дятлы и относящиеся к ним туканы и бородатки, многие кукушки и их родственники, турако, попугаи, поползни и трогоны.
Интересно, что пернатые по-разному распорядились своими пальцами. Если у попугаев вперед направлены второй и третий пальцы, а первый и четвертый назад, то у трогонов, удивительно ярко окрашенных птиц, обитающих в лесах тропического пояса всех материков, кроме Австралии, вперед смотрят третий и четвертый пальцы, а первый и второй — назад. Таким образом, хотя лапа и является подобием руки, но отдаленным.
Тем не менее это позволяет некоторым древесным птицам использовать ноги для более квалифицированной работы, чем ходьба. Синицы, зажав конопляное семя между пальцами лапки, ухватившейся за тонкую ветку, расклевывает его. Часами наблюдая за «работой» больших синиц, я ни разу не видел, чтобы удар клюва выбил семя из крепко сжатых пальцев.
Еще виртуозней пользуются лапками попугаи. Крупный плод или орех птица берет в лапу и подносит к клюву. «Рука» попугая настолько совершенна, что птица способна удержать в кулаке 3–4 кедровых орешка сразу. Такие рукастые птицы делятся на правшей и левшей, причем левши среди попугаев встречаются гораздо чаще, чем среди людей. Высококвалифицированную работу птица всегда выполняет ведущей лапой. В ней синичка будет держать семечко подсолнечника, а попугай — сливу или яблоко.
В отличие от большинства лесных животных птицы с удовольствием проводят ночи, примостившись на ветке. При этом им не грозит опасность свалиться во сне на землю. Надежность крепления обеспечивается специальным устройством. Когда ворона или синичка присаживаются на тонкий насест, сгибая ноги в колене и в голеностопном суставе (то, что у птиц обычно принимают за странное, направленное назад колено, является в действительности пяткой, а само колено из-за сильно укороченного бедра скрыто перьями и нам не видно), мощное сухожилие мускула — сгибателя пальцев натягивается и заставляет пальцы сжаться. Чтобы в таком положении держаться на ветке, мускульные усилия не нужны. Пальцы сжимаются тяжестью собственного тела, и пока птица не привстанет, их хватка не ослабеет.
По-видимому, этим механизмом пользуется большинство птиц, но лучше всего он развит у древесных, особенно у воробьиных. У них на сухожилии есть насечки, а в окружающем футляре, где оно находится, соответствующего размера выступы. При согнутом положении лап выступы входят в насечки, сухожилие надежно фиксируется и не дает пальцам разжаться. Так что вес воробьиных птиц не оказывает влияния на прочность сцепления. Это важно, так как большинство из них совсем невелики. Механизм зажима используется не только во время отдыха. Хищным птицам он позволяет мертвой хваткой вцепляться в добычу, что для них совсем немаловажно.
Три руки хорошо, но четыре, конечно, лучше. Для пернатых и летучих мышей единственный выход в использовании крыльев. Птицы, как известно, произошли от четвероногих. Освоив планеризм, а может быть, и активный полет, они далеко не сразу отказались от использования по прямому назначению пальцев передних конечностей, которые превратились у них в крылья. Современные птицы из пяти пальцев сохранили здесь только три, но когти на них отсутствуют. Лишь иногда как проявление атавизма на крыльях появляются рудиментарные коготки. Для гоацинов такой атавизм обязателен. Все птенцы этих птиц имеют по два когтя на каждом крыле. Благодаря этому малыши становятся настоящими четвероногими существами и ловко лазают в густых переплетениях ветвей, кустарников и невысоких деревьев, а когда и этих средств оказывается недостаточно, помогают себе клювом. Интересно, что, став взрослыми и не охладев к густым зарослям, гоацины тем не менее утрачивают свое приспособление, так облегчающее жизнь в лесу.
Проблема использования крыльев, чтобы лазать по деревьям, стоит перед всеми летающими позвоночными животными. Крыланы, видимо, только с этой целью сохранили на втором пальце свободную фалангу, вооруженную крючкообразным когтем. Это сильно облегчает передвижение в ветвях. Среди летучих мышей лишь два вида имеют на крыльях торчащие из летательной перепонки пальцы, но когтей на них не бывает. Планеристы находятся в лучшем положении. Летательная перепонка, натянутая между лапками шерстокрылов, поссумов, летяг, в том числе сумчатых, не дает возможности активно летать, но зато не мешает зверькам пользоваться всеми четырьмя конечностями.
В процессе эволюции позвоночных настоящими конечностями впервые обзавелись амфибии. Непонятно, как это им удалось, однако они сумели разработать настолько удачную конструкцию лап, что она была взята за основу не только рептилиями и птицами, но даже млекопитающими. У современных лягушек на передних лапках всего по четыре пальца, но те, кто переселился в кроны деревьев, дооборудовали свои конечности, приспособив их для жизни в верхних этажах леса.
