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.
Правообладатель иллюстрации Edwin Giesbers/naturepl.com
Большинство из нас привыкли считать, что длинная шея нужна жирафам для того, чтобы доставать еду с верхушек деревьев. Но, как узнал обозреватель , некоторые ученые полагают, что эта анатомическая особенность скорее связана с половой жизнью этих животных.
Жирафы - самые высокие из ныне живущих сухопутных млекопитающих, а благодаря своим длинным ногам и шее они кажутся особенно огромными. Самцы могут достигать в высоту 5,5 метра, самки обычно немного пониже.
В естественной среде обитания эти прекрасные создания вытягивают шеи, чтобы сорвать листья с верхушек деревьев.
Правообладатель иллюстрации Anup Shah/naturepl.com Image caption Жирафы - самые высокие из сухопутных млекопитающихЖираф обитает "в местах, где почва, почти всегда сухая и лишенная травы, заставляет его ощипывать листву с деревьев и постоянно употреблять усилия, чтобы достать ее", - писал он в 1809 году в своей книге "Философия зоологии".
"Вследствие такой привычки, сохраняемой с давних времен всеми особями данной породы, передние ноги жирафы сделались длиннее задних, а ее шея […] вытянулась".
В общем, по Ламарку, жирафья длинная шея образовалась за счет ее постоянного вытягивания и наследования этой анатомической особенности в течение многих поколений.
Английский натуралист Чарльз Дарвин тоже считал, что такие необычайно длинные ноги и шея должны быть связаны с необходимостью добывать пропитание.
Правообладатель иллюстрации Charles Summers/naturepl.com Image caption Жирафы могут доставать до верхушек очень высоких деревьев"Жирафа благодаря своему высокому росту, очень длинной шее, передним ногам, голове и языку обладает общим телосложением, удивительно адаптированным к обрыванию листьев с верхних ветвей деревьев", - говорится в его книге "О происхождении видов", изданной в 1859 году.
Однако Дарвин не принял соображения Ламарка о причинах этого эволюционного изменения. По его мнению, длинная шея жирафа - результат непрерывного "естественного отбора".
У длинношеих жирафов было больше шансов выжить в тяжелые времена, чем у их короткошеих соперников.
Правообладатель иллюстрации Denis-Huot/naturepl.com Image caption Жирафы масаи (Giraffa camelopardalis tippelskirchi)Теперь уже ясно, что Дарвин в общем правильно понял принципы эволюционного развития, а Ламарк заблуждался. Поэтому важно понять разницу между эволюционными механизмами, описанными обоими учеными.
Жаль, правда, что для иллюстрации придется использовать именно жирафа.
Начать хотя бы с того, что Ламарк упомянул жирафа лишь единожды и мимоходом в одном из своих многочисленных трудов. Однако именно за это его и помнят, а вовсе не за идеи, которые послужили предтечей теории эволюции и сильно повлияли на Дарвина, и за остальной его вклад в развитие науки.
Кроме того, гипотеза о том, что длинная шея сформировалась у жирафов ради добычи пропитания, которую выдвигали и Ламарк, и Дарвин, возможно, не вполне верна.
Правообладатель иллюстрации Denis-Huot/naturepl.com Image caption Жирафы обычно едят, склонив шеюВ 1996 году зоологи Роберт Симмонс и Лью Шиперс выступили с несколькими тезисами, поставившими под сомнение существующую теорию, известную под названием "соперничество за еду".
"В засушливый период (когда борьба за пропитание должна быть в самом разгаре) жирафы обычно питаются листвой с низких кустов, а не с высоких деревьев", - утверждают ученые в своей статье, вышедшей в американском научном журнале Аmerican Naturalist.
Самцы жирафа часто дерутся за расположение самок - этот ритуал называют "борьба шеями"
Более того, чаще всего жирафы едят, склонив шею, - кстати, так получается быстрее.
Непонятно также, почему на протяжении вот уже более миллиона лет рост жирафа остается на два метра больше, чем у всех его соперников. Это явный перебор.
Симмонс и Шиперс выступили с альтернативным предположением о том, что длинная шея является результатом полового отбора, - эту гипотезу стали называть "шея ради спаривания".
Правообладатель иллюстрации Anup Shah/naturepl.com Image caption Жирафы-самцы дерутся шеямиСамцы жирафа часто дерутся за расположение самок - этот ритуал называют "борьба шеями". Соперники встают бок о бок, а затем начинают колошматить друг друга головами.
"Жирафы наносят противнику удары по шее, груди, ребрам или ногам, пользуясь макушкой или затылком своего твердого черепа как дубинкой, с силой, способной сбить соперника с ног или лишить его чувств", - пишут Симмонс и Шиперс.
"Судя по всему, череп самца жирафа прекрасно приспособлен для такой специфической борьбы со своими сородичами", - отмечают авторы одного исследования, результаты которого были опубликованы в 1968 году.
В битвах обычно побеждают самые крупные самцы, которые производят больше всех потомства
По словам зоолога Энн Иннис Дагг из Университета Ватерлоо в канадской провинции Онтарио, которая изучает жирафов с 1950-х годов, в битвах (в 1960-х был даже зафиксирован смертельный случай) обычно побеждают самые крупные самцы, которые производят больше всех потомства. "У остальных жирафов остается не так много возможностей для спаривания".
Кроме того, существуют доказательства того, что самки более благосклонно относятся к ухаживаниям со стороны более крупных самцов.
Однако за последнее десятилетие были собраны данные, свидетельствующие против гипотезы о "шее ради спаривания".
Правообладатель иллюстрации Cheryl-Samantha Owen/naturepl.com Image caption Жираф как символ эволюции?В частности, в рамках исследования, проведенного в 2013 году, не было обнаружено никаких свидетельств в пользу того, что у самцов длина шеи (относительно массы тела) больше, чем у самок.
Иными словами, в длине шеи не проявляется никаких очевидных признаков полового диморфизма. В итоге авторы исследования пришли к выводу о том, что все-таки "гипотеза о соперничестве за еду является более вероятным объяснением высокого роста жирафов".
Тем временем другие ученые нашли прямое подтверждение гипотезы о "соперничестве за еду".
Сторонники гипотезы о "шее ради спаривания" не сдаются
Путем сооружения заграждений вокруг деревьев акации в ЮАР Элиссе Кэмерон и Йохану дю Туа удалось продемонстрировать, что в конкуренции за пищу с более низкорослыми соперниками жирафов, такими как антилопы штейнбок, импала и куду, "жирафы получают преимущество с точки зрения питания, поскольку могут достать листья, недоступные более мелким животным". Так говорится в статье, вышедшей в журнале American Naturalist в 2007 году.
Итоги их исследования стали "первым экспериментальным доказательством того, что чрезвычайно вытянутое тело жирафа является результатом естественного отбора, развившись в ответ на конкуренцию со стороны менее рослых видов травоядных".
Эти исследования наводят на мысль о том, что Дарвин и Ламарк все же были правы.
Однако сторонники гипотезы о "шее ради спаривания" не сдаются, так что не исключено, что доля истины присутствует в обоих объяснениях.
Так или иначе, эта история, возможно, еще не закончилась…
Почему у жирафа длинная шея? Казалось бы, ответ очевиден. Его еще в начале XIX века дал выдающийся французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк. Он утверждал, что жираф сотворил себе сам это чудо природы благодаря своему чрезмерному усердию. Животные из поколения в поколение тянулись вверх, чтобы объедать кроны деревьев. Так у них и появилась длинная шея, которая передавалась потомкам.
Вроде бы все логично, но... Ламарк глубоко заблуждался. Вообще шея жирафа - прекрасный пример того, как развивается наука. Главный ее принцип - во всем сомневаться, особенно в очевидном. Поэтому в каждом ответе ученые сразу же ищут новый вопрос. В такой череде "вопрос - ответ - новый вопрос - новый ответ и так далее" наука познает мир. И она доказала, что Ламарк неправ, что сколько бы сотен тысяч лет жирафы ни тянулись к расположенным на высоте листьям, это к их длинной шее никакого отношения не имеет. На самом деле во всем виноваты генетика и естественный отбор. Благодаря мутациям рождались разные животные: с просто длинной шеей, с более длинной, а также с очень длинной. А дальше в дело вступал естественный отбор: из этого множества жирафов с шеями разной длины побеждали длинношеие. Они лучше питались, так как дотягивались до листьев, которые другим были недоступны. Они были здоровее, конкурентоспособнее, плодили больше потомства с такими же длинными шеями.
Это один из самых знаменитых примеров, как работает естественный отбор, и жирафы с их удивительными шеями попали во все учебники. Казалось бы, здесь можно ставить точку, но наука и на этот раз не успокоилась. Она задалась новым вопросом: только ли в недосягаемых листьях причина? Были предложены самые разные версии. Скажем, такая: длинная шея в первую очередь нужна была самцам жирафов. "Рекордсмен" легче побеждал соперника в схватке за самку, а, может, слабый пол почему-то предпочитал более длинношеих самцов. Иными словами, длина шеи жирафов была признаком, по которому работал половой отбор.
Еще одна гипотеза: длинная шея защищает от перегрева. Ведь температурный баланс зависит от соотношения поверхности тела к его объему. Чем больше поверхность, тем быстрее тепло уходит, чем больше объем тела, тем больше тепла в нем задерживается. Для большого животного в жарком климате важно избавляться от избытка тепла, чтобы не перегреться. Возможно, длинная шея вместе с длинными ногами у жирафов увеличивают поверхность тела относительно объема, помогая им охлаждаться. Ученые из ЮАР сделали расчеты и показали, что соотношение поверхность - объем у жирафа примерно такое же, как многих других животных. А значит гипотезу "шеи-холодильника" придётся отбросить. Но авторы тут же выдвинули новую версию: жираф может спасаться от перегрева, располагаясь головой всегда к Солнцу. Так они уменьшают площадь тела, освещаемую его лучами, - на шею свет просто не попадает. Вполне возможно.
Таких уникальных генов, кроме жирафа, нет больше ни у каких животных
Изучая феномен жирафа, ученые пришли к выводу, что длинная шея "потянула" за собой изменения во многих его органах. Чтобы качать кровь на высоту 5-6 метров, природа снабдила животное очень мощным сердцем. Оно пропускает 60 литров крови в минуту, весит 12 кг и создает давление, которое в три раза выше, чем у человека. Это большая работа даже в покое, но жирафы еще и любят побегать, они развивают скорость до 60 км/ч, что при их росте просто поразительно. И для этого им пришлось сильно изменить свою конституцию: зад скошен, туловище укорочено, а ноги сильно удлинены. Значит, над строением жирафа поработали не только "шейные" мутации, но множество других. Какие? На этот вопрос ответила международная группа ученых. Они сравнивали геномы жирафа и его ближайшего родича окапи, совсем на него не похожего. Несмотря на то что по эволюционным меркам они разошлись сравнительно недавно, всего 11-12 миллионов лет назад, окапи больше напоминает зебру - у него нет ни вытянутой шеи, ни сильного сердца, позволяющего качать кровь на большую высоту. Также изучались гены нескольких десятков других животных, от мыши до коровы. В итоге оказалось, что около 70 генов, которые есть и у человека, и у других млекопитающих, у жирафа "настроены" иначе. Таких специфических вариантов нет больше ни у каких животных. Причем именно эти гены отвечают за развитие скелета и сердечно-сосудистой системы.
Сейчас ученые намерены пойти дальше, понять, какие конкретно из этого ансамбля из 70 генов стали причиной появления длинной шеи. Для этого гены жирафа будут вводить в геном мыши. Когда родятся длинношеие грызуны, станет ясно, какой ген превратил жирафа в уникума природы.
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.
Раньше думали, что для еды, чтобы доставать ветки деревьев и объедать их. Оказалось - для полового секса. Не для самого акта, а для дискотечного мордобоя, ему предшествующего. Правда, это пока что гипотеза.
Большинство из нас привыкли считать, что длинная шея нужна жирафам для того, чтобы доставать еду с верхушек деревьев. Но, как узнал обозреватель, некоторые ученые полагают, что эта анатомическая особенность скорее связана с половой жизнью этих животных.
Жирафы - самые высокие из ныне живущих сухопутных млекопитающих, а благодаря своим длинным ногам и шее они кажутся особенно огромными. Самцы могут достигать в высоту 5.5 метра, самки обычно немного пониже. В естественной среде обитания эти прекрасные создания вытягивают шеи, чтобы сорвать листья с верхушек деревьев.
Жираф обитает «в местах, где почва, почти всегда сухая и лишенная травы, заставляет его ощипывать листву с деревьев и постоянно употреблять усилия, чтобы достать ее», - писал он в 1809 году в своей книге «Философия зоологии».
«Вследствие такой привычки, сохраняемой с давних времен всеми особями данной породы, передние ноги жирафы сделались длиннее задних, а ее шея [...] вытянулась».
В общем, по Ламарку, жирафья длинная шея образовалась за счет ее постоянного вытягивания и наследования этой анатомической особенности в течение многих поколений. Английский натуралист Чарльз Дарвин тоже считал, что такие необычайно длинные ноги и шея должны быть связаны с необходимостью добывать пропитание.
«Жирафа благодаря своему высокому росту, очень длинной шее, передним ногам, голове и языку обладает общим телосложением, удивительно адаптированным к обрыванию листьев с верхних ветвей деревьев», - говорится в его книге «О происхождении видов», изданной в 1859 году. Однако Дарвин не принял соображения Ламарка о причинах этого эволюционного изменения. По его мнению, длинная шея жирафа - результат непрерывного «естественного отбора». У длинношеих жирафов было больше шансов выжить в тяжелые времена, чем у их короткошеих соперников.
Теперь уже ясно, что Дарвин в общем правильно понял принципы эволюционного развития, а Ламарк заблуждался. Поэтому важно понять разницу между эволюционными механизмами, описанными обоими учеными. Жаль, правда, что для иллюстрации придется использовать именно жирафа.
Начать хотя бы с того, что Ламарк упомянул жирафа лишь единожды и мимоходом в одном из своих многочисленных трудов. Однако именно за это его и помнят, а вовсе не за идеи, которые послужили предтечей теории эволюции и сильно повлияли на Дарвина, и за остальной его вклад в развитие науки. Кроме того, гипотеза о том, что длинная шея сформировалась у жирафов ради добычи пропитания, которую выдвигали и Ламарк, и Дарвин, возможно, не вполне верна.
В 1996 году зоологи Роберт Симмонс и Лью Шиперс выступили с несколькими тезисами, поставившими под сомнение существующую теорию, известную под названием «соперничество за еду».
«В засушливый период (когда борьба за пропитание должна быть в самом разгаре) жирафы обычно питаются листвой с низких кустов, а не с высоких деревьев», - утверждают ученые в своей статье, вышедшей в американском научном журнале Аmerican Naturalist . Более того, чаще всего жирафы едят, склонив шею, - кстати, так получается быстрее.
Непонятно также, почему на протяжении вот уже более миллиона лет рост жирафа остается на два метра больше, чем у всех его соперников. Это явный перебор.
Симмонс и Шиперс выступили с альтернативным предположением о том, что длинная шея является результатом полового отбора, - эту гипотезу стали называть «шея ради спаривания». Самцы жирафа часто дерутся за расположение самок - этот ритуал называют «борьба шеями». Соперники встают бок о бок, а затем начинают колошматить друг друга головами.
«Жирафы наносят противнику удары по шее, груди, ребрам или ногам, пользуясь макушкой или затылком своего твердого черепа как дубинкой, с силой, способной сбить соперника с ног или лишить его чувств», - пишут Симмонс и Шиперс.
«Судя по всему, череп самца жирафа прекрасно приспособлен для такой специфической борьбы со своими сородичами», - отмечают авторы одного исследования, результаты которого были опубликованы в 1968 году.
По словам зоолога Энн Иннис Дагг из Университета Ватерлоо в канадской провинции Онтарио, которая изучает жирафов с 1950-х годов, в битвах (в 1960-х был даже зафиксирован смертельный случай) обычно побеждают самые крупные самцы, которые производят больше всех потомства. «У остальных жирафов остается не так много возможностей для спаривания». Кроме того, существуют доказательства того, что самки более благосклонно относятся к ухаживаниям со стороны более крупных самцов.
Однако за последнее десятилетие были собраны данные, свидетельствующие против гипотезы о «шее ради спаривания». В частности, в рамках исследования, проведенного в 2013 году, не было обнаружено никаких свидетельств в пользу того, что у самцов длина шеи (относительно массы тела) больше, чем у самок.
Иными словами, в длине шеи не проявляется никаких очевидных признаков полового диморфизма. В итоге авторы исследования пришли к выводу о том, что все-таки «гипотеза о соперничестве за еду является более вероятным объяснением высокого роста жирафов». Тем временем другие ученые нашли прямое подтверждение гипотезы о «соперничестве за еду».
Путем сооружения заграждений вокруг деревьев акации в ЮАР Элиссе Кэмерон и Йохану дю Туа удалось продемонстрировать, что в конкуренции за пищу с более низкорослыми соперниками жирафов, такими как антилопы штейнбок, импала и куду, «жирафы получают преимущество с точки зрения питания, поскольку могут достать листья, недоступные более мелким животным». Так говорится в статье, вышедшей в журнале American Naturalist в 2007 году.
Итоги их исследования стали «первым экспериментальным доказательством того, что чрезвычайно вытянутое тело жирафа является результатом естественного отбора, развившись в ответ на конкуренцию со стороны менее рослых видов травоядных». Эти исследования наводят на мысль о том, что Дарвин и Ламарк все же были правы.
Однако сторонники гипотезы о «шее ради спаривания» не сдаются, так что не исключено, что доля истины присутствует в обоих объяснениях. Так или иначе, эта история, возможно, еще не закончилась…