Ламарку длинная шея у жирафа. Почему у жирафа длинная шея. Ссылки и примечания

Как и у людей, шея у жирафов состоит из семи позвонков. Но, тем не менее, она гораздо длиннее, чем у нас. Это объясняется тем, что третий шейный позвонок животного в длину практически такой же, как кость, соединяющая плечевой и локтевой суставы человека. При этом ее ширина почти в 9 раз меньше.

Жирафы не сразу получили длинную шею

Согласно новому исследованию, опубликованному в Королевском сообществе открытых наук, удлинение шеи жирафа произошло постепенно. Процесс занял, по крайней мере, два этапа. Сначала шейные позвонки растянулись в сторону головы и лишь миллионы лет спустя - в направлении хвоста.

Почему жирафы имеют такую длинную шею - вопрос, который уже долгое время обсуждается учеными. По некоторым предположениям, это облегчает животным добычу пищи в виде высоких растений. Сторонники иного мнения считают, что подобная конструкция тела, возможно, сформировалась для защитной функции.

Ученые выделили два периода развития животных

Чтобы изучить, каким же именно образом животные получили такое приобретение, команда ученых во главе с Мелиндой Дановиц из Нью-Йоркского колледжа остеопатической медицины провела анализ 71 позвонка. Исследованию подверглись образцы представителей 11 различных видов жирафов. Среди них присутствовали позвонки девяти вымерших и двух живущих групп животных. Эти ископаемые кости были размещены в музеях по всему миру, а некоторые были обнаружены более века назад.

«Самое интересное то, что длина шеи жирафа, живущего много лет назад, не соответствует размерам шеи современного животного», - отметил один из соавторов исследования Никос Солониас. Также он добавил в своем заявлении: «Во-первых, у представителей видов раннего периода удлинена только передняя часть третьего позвонка. Те кости, которые были чуть «помоложе» оказались более крупными. Они уже успели пройти два этапа своего развития и были удлинены как в сторону головы, так и в сторону хвоста».

По ту сторону эпохи

Верхний конец позвонка первоначально растянулся около 7 миллионов лет назад. Этот вид животных, называемых самотерии (Samotherium), уже вымер. Этот представитель парнокопытных является самым дальним родственником современного жирафа. Второй этап развития животного - удлинение позвонка в хвостовой части - произошел гораздо позже, примерно 1 миллион лет назад.

Также команда обнаружила, что самый примитивный жираф появился уже с немного вытянутой шеей. Как заметила Дановиц, первые признаки удлинения позвонков могли появиться еще 25 миллионов лет назад. В таком случае предком жирафа вполне реально считать так называемого продремотериума (Prodremotherium).

Жирафов трудно не заметить. В зоопарках или в естественной среде обитания - Центральной Африке - они возвышаются над остальными зверями. Еще бы! Ведь жираф является самым высоким наземным животным планеты. Длина шеи жирафа долгие годы озадачивала исследователей природы. Нередко приходится слышать: "Откуда у них такая длинная шея?"

Глядя, как трёхметровый (не считая шеи!) зверь вытягивает шею, длина которой - 2,5 метра, а затем высовывает язык длиной ещё сантиметров тридцать, добираясь до, казалось бы, недосягаемой ветки акации, можно подумать, что жирафы "отрастили" себе такую длинную шею в результате долгих упражнений. Но действительно ли жираф способен как-то повлиять на ? Разве изменение одного признака не влияет на организм в целом? Приглядимся к жирафу…

Жираф - млекопитающее, и следовательно, его анатомическое строение во многом должно быть похоже на строение других млекопитающих. Как у подавляющего большинства зверей, у жирафа семь шейных позвонков. А что, если бы у него не было этих семи звеньев между плечами и основанием черепа? Огромная голова жирафа должна постоянно пребывать наверху. Когда жираф стоит, то почти половина его 225-килограммовой шейной мускулатуры находится в напряжении. А мышечная масса напрямую связана с количеством суставов, которые ей необходимо поддерживать. Если бы суставов, к примеру, было всего два - на черепе и на груди, - вес животного был бы значительно меньше, и для его жизнедеятельности требовалось бы меньше энергии. А если бы недостаток пищи привёл в результате к изменению строения шеи, то разве этот эволюционный процесс не изменил бы также и количество шейных позвонков и суставов? Конечно, проблема подобной конструкции состояла бы в потере гибкости и резком ослаблении сопротивляемости при ударе по голове или шее.

Напротив, шея с большим количеством суставов потребовала бы больших затрат энергии и большей мышечной массы. Это привело бы к смещению вперёд центра тяжести тела жирафа; следовательно, голова тоже вытянулась бы вперёд, а задние ноги оторвались бы от земли - конечно, при том условии, что передним ногам оказалось бы под силу это выдержать. Так что семь шейных позвонков - это прекрасное конструктивное решение.

Из-за того, что голова жирафа находится так высоко, его огромное сердце должно быть способно подавать в мозг (на высоту 3 метров) достаточное количество обогащённой кислородом крови. Учитывая высочайшее кровяное давление, это могло бы создать серьёзные проблемы, когда жираф наклоняет голову (скажем, на водопое), если бы не уникальная система артерий с утолщёнными стенками, разнообразными клапанами, сетью мельчайших сосудов (rete mirabile - "чудесная сеть") и рецепторами, оценивающими кровяное давление. С их помощью кровоток в шее жирафа регулируется в зависимости от давления. Даже тем, кто считает всю эту систему лишь "адаптацией к высокому давлению в кровеносных сосудах", жираф представляется уникальным существом.

Жираф обладает в животном мире, пожалуй, самым сильным сердцем, потому что для подъёма крови по шее к мозгу ему необходимо кровяное давление почти вдвое выше обычного. С таким давлением только очень необычные особенности строения спасают жирафа от галлюцинаций, когда он наклоняет голову на водопое.

Не менее удивителен тот факт, что кровь у жирафа не скапливается в ногах, и жираф не истекает кровью, поранив ногу. Разгадка этого секрета - в очень прочной коже и внутренних связках, обеспечивающих целость сосудов и нормальный кровоток. Строение кожи жирафа стало предметом интенсивного изучения специалистов НАСА в связи с разработками новых космических скафандров. Кроме того, все артерии и вены на ногах жирафа расположены очень глубоко, и это тоже препятствует кровотечению. Капилляры, подходящие к поверхности кожи, очень мелки, и красные кровяные тельца у жирафа втрое меньше человеческих; благодаря этому они проходят через узкие капилляры. Очевидно, что эти уникальные особенности анатомии жирафа взаимосвязаны с длиной его шеи.

Но это ещё не всё. Мелкие красные кровяные тельца обладают относительно большой поверхностью, они лучше и быстрее усваивают кислород из лёгких. Это помогает эффективно снабжать кислородом и конечности, и голову.

Лёгкие, работая в согласии с сердцем, обеспечивают ткани кислородом, но жираф уникален и в этом смысле. Его лёгкие в восемь раз больше, чем у человека, а частота дыхания - в три раза меньше.

Такое медленное дыхание необходимо, чтобы при движении огромных масс воздуха не обветрилась ребристая четырёхметровая трахея. Зачем жирафу такие большие лёгкие? После вдоха ни одно животное физически не может сделать полный выдох. Проблема жирафа осложняется тем, что из-за длинной трахеи образуется очень большой объём воздуха "мёртвого пространства" - больше, чем человек может вдохнуть за раз. Чтобы компенсировать это, нужно увеличить объём лёгких - тогда воздух "мёртвого пространства" составит малую часть всего воздуха в дыхательных путях. И в теле жирафа успешно решена эта физическая задача.

Чудо рождения жирафа несёт неизгладимую печать разумного замысла. Новорожденный появляется на свет, падая с полутораметровой высоты, поскольку мать не может присесть на полусогнутых ногах, а лечь на землю означает неминуемо стать добычей льва или иного хищника. Причём голова детёныша, как и у других зверей, непропорционально велика, что осложняет роды. Но главное состоит в том, что эта голова соединена с 70-килограммовым туловищем посредством хрупкой длинной шеи. И если новорожденный будет падать головой вперёд, то, когда сверху упадёт туловище, детёныш неминуемо сломает шею; а если туловищем вперёд, то он всё равно сломает шею под тяжестью веса туловища, когда оно уже выйдет, а голова - ещё нет. Однако и из этого положения есть выход: у новорожденного жирафа очень узкие бёдра задних ног, а шея достаточно длинная, так что голова проходит вдоль тела к бёдрам. Таким образом, сначала выходят задние ноги, новорожденный опирается на них, его голова при этом поддерживается бёдрами, а шея благодаря чрезвычайной гибкости остаётся при этом в целости.

Такое чудо становится возможным только при совокупности строго определённых особенностей строения и именно такой длине шеи. Через несколько минут новорожденный уже стоит в грациозной позе между ног матери. За четыре года, которые проходят от рождения до достижения зрелости, шея жирафа вырастает от одной шестой до одной трети общего роста животного. Благодаря этой особенности жираф быстро получает возможность наклоняться к воде, стоя на длинных ногах. В первый же год жизни юный жираф питается почти исключительно материнским молоком, а это не составляет труда.

С экологической точки зрения жираф идеально вписывается в окружающую среду. Быстрорастущие деревья создают слишком много тени и тем самым уничтожают траву, служащую пищей для других животных саванны, поэтому такие деревья необходимо "подстригать". Кроме того, травоядным животным нужен "часовой", который сумеет разглядеть в высокой траве бесшумно крадущихся хищников из семейства кошачьих. Жираф прекрасно подходит на эту роль не только из-за роста, но и благодаря отличному зрению и особенностям поведения. Предупредив других зверей об угрозе несколькими взмахами хвоста, он бесстрашно выходит навстречу опасности. Огромный рост, прочная шкура, смертоносная сила удара задних копыт и стремительная походка делают взрослого жирафа весьма непривлекательной добычей для любого хищника.

Жираф – это животное с тонкими ногами и длинной шеей, изящное и очень удивительное. Его рост иногда может достигать отметки более 5 метров, и этим он очень отличается от других животных. Жираф является самым высоким животным среди обитателей суши. Половина общего роста жирафа – это только одна его шея!

Вопрос «Зачем жирафу ноги, и шея такой длины?» мучает людей всех возрастов. Но если бы животных с настолько длинной шеей на Земле жило больше, ответ на вопрос был бы очевиден. Жирафы также имеют и другие отличительные признаки строения организма, который не похож на тела остальных животных. Его шею образует система из семи позвонков, как и у других животных. Но форма позвонков жирафа не похожа на обычные. Они сильно вытянуты в длину. Именно из-за этого шея жирафа не такая гибкая, как, например, у нас.

Ты уже знаешь, что задача сердца – это обеспечить кровью все клетки тела. Чтобы кровь попала в мозг жирафа, ее нужно поднять на высоту более двух метров. Только большое сердце сможет выполнять эту задачу. По этой причине давление в крови у этих животных почти в два раза больше, чем у других.

Жираф дышит намного медленнее человека, но это не мешает ему иметь невероятно большие легкие. В сравнении с человеком, их объем почти в девять раз превышает наши. Их цель – циркулировать кислород по трахее, которая находится в шее.

Ты удивишься, но жирафы спят стоя. Они кладут голову на спину и засыпают. Но иногда, если их ноги устали, они могут уснуть на земле. При таком способе сна им трудно найти удобное положение для шеи. Еще один удивительный факт: сон жирафа длится лишь один час!

Ученые доказали, что строение организма жирафа напрямую связано с его питанием. Он кушает листья и ветки с деревьев. А так как в жарких условиях не только жираф питается растениями и травой, то его длинная шея незаменима для добычи пищи. Таким образом, жираф находится в наиболее выгодных условиях, чем другие обитатели засушливых мест.

Самым любимым лакомством у этих животных считается акация. Но ее колючки не способны навредить жирафу, потому что у него особенное строение ротовой полости. Жираф очень любит покушать. Этот процесс длится у него более пятнадцати часов каждый день, а вся пища может весить более 30 килограммов.

Но длинная шея – это не только положительные стороны, но и отрицательные. К примеру, чтобы попить жидкости, жирафу нужно расставить ноги и наклониться, чтобы достать до воды. В этом положении жираф становится очень уязвимым, и хищники с легкостью могут покалечить его или даже убить. По этой причине жираф способен жить без воды почти неделю, забирая жидкость из листиков и растений. Но когда он имеет возможность, то может выпить более 35 литров воды!

Тебе интересно, почему же шея жирафа стала такой длинной? Ученые уверены, что это произошло в ходе эволюции. Во время засухи животные с длинной шеей имели больше шансов на выживание, что и передавалось потомкам по наследству. Тогда должны находиться и переходные формы между современными жирафами и их предками. Но, к сожалению, ни одного такого животного пока найдено не было.

Раньше люди думали, что у жирафа такая длинная шея потому, что ему постоянно приходилось вытягивать шею, чтобы дотянуться до листьев на высоких деревьях, постепенно это свойство закрепилось в его потомстве. Теперь мы знаем, что передача признаков от одного поколения животных и растений другому и изменение передаваемых признаков - эволюция - происходят совсем не так.

Современная модель эволюции, разработанная в 19 веке последователями Чарльза Дарвина, представляет работу эволюции, состоящей из двух этапов: первый - изменчивость, второй - селекция, то есть отбор.

Изменчивость в эволюции

Изменчивость означает, что иногда совершенно случайно рождается животное, которое по каким – то признакам отличается от других особей этого вида. Может случиться, что у такого животного более густая шерсть или, его лапы имеют отличное от других строение, что делает именно эту особь более быстроногой по сравнению с другими. Или наоборот, животное может потерять способность быстро бегать. Изменчивость не обязательно должна быть хорошей или плохой. Это как раз случайность. Изменения просто бывают и все.

: жираф - самое высокое на Земле животное, его рост достигает шести метров. Кроме того, что у него длинная шея, его язык тоже нельзя назвать коротким - длина его бывает до 45 сантиметров.

Естественный отбор упрощенно

Естественный отбор, если объяснять это упрощенно, означает следующее: чем лучше приспособлено животное к среде своего обитания, тем дольше оно проживет, и тем более многочисленное потомство будет иметь. Потомство может унаследовать от родителя тот признак, который сделал родителя более приспособленным к окружающим условиям. Например, если бы вы были рыбой и ваш пруд взял бы да внезапно и высох, а вы при этом могли бы только открывать рот и беспомощно ворочаться с боку на бок, то у вас немного шансов оставить потомство, тем более многочисленное.

Материалы по теме:

Феноменальные способности у животных

Но давайте допустим, что, будучи рыбой, вы родились с необычными плавниками, которые служили предметом насмешек ваших приятелей. Для плавания эти плавники не очень подходили. Но вот пруд высох, и вы с удивлением и радостью обнаружили, что с помощью ваших странных плавников можете с трудом, но переползти в соседний уцелевший пруд. Так как вы выжили, то у вас есть шанс оставить после себя выводок маленьких рыбешек. Они, скорее всего, наследуют ваши странные, но столь полезные плавники, будут лучше приспособлены к жизни в условиях, где пруды постоянно высыхают. Происходит смена поколений, и все больше и больше появляется рыб со странными плавниками. Так выглядят в действии изменчивость и естественный отбор.

Это грациозное и очень милое животное. Не зря великий Гумилев посвятил ему красивое стихотворение, которое, собственно, и называется «Жираф». В живую мне довелось увидеть это «великана» в московском зоопарке.

Почему у жирафа шея длинная

Думаю, что многие знают, что жираф является самым высоким животным на нашей планете. У него и ноги длинные, и шея, мягко говоря, не маленькая. Собственно, шея этого загадочного животного состоит из семи позвонков (все, прям, как у человека). Раньше была такая теория, что у жирафов вырастает такая длинная шея, потому что они постоянно тянутся за листьями на деревьях. Но это не так. В общем, у ученых на данный момент нет конкретного ответа, почему у жирафов такая длинная шея. Логично просто, что природа создает животных именно такими для того, чтобы было легче выживать.

Своей шеей жирафы пользуются еще и затем, чтобы побороть соперника, когда дерутся за самку. Именно шеей они и наносят удары. Иногда такие поединки оказываются смертельными. Также шея жирафам помогает наблюдать (эти грациозные животные различают некоторые цвета).

Враги жирафов

Да, и у этих милых животных есть в природе враги. Это я про львов. Львы живут в прайдах и охотятся сообща. Эти животные могут убить даже взрослого жирафа. Их задача - сбить жирафа с ног и перекусить ему шею. Жираф, конечно же, может нанести смертельный удар льву копытом, но львы - очень изворотливые животные. Жирафы являются социальными животными и живут группами. Если они увидят останки своего «брата» или «сестры», то обязательно подойдут и понюхают. Это какой-то ритуал, значение его ученым неизвестно.

Жирафы с короткой шеей

Да, есть и такие.Эти жирафы обитают в густых лесах африканской страны Конго. Они очень боязливые и пугливые. Их называют окапи.

Интересные факты:

• самки крупнее самцов;
• высота в холке - 150-170 см;
• длина хвоста - 40 см.

По своему телосложению окапи больше напоминает лошадь или зебру, но это жираф. У самцов даже есть рога, шея у них, если сравнивать с жирафами, которые живут в Саванне, очень короткая.