Жирафтың ұзын мойыны қалай пайда болды. Жираф мойны: эволюцияның тағы бір символының құлауы

Жирафтарды сағыну қиын. Хайуанаттар бағында немесе олардың табиғи мекендейтін жерлерінде - Орталық Африкада - олар басқа жануарлардан жоғары тұрады. Әрине! Өйткені жираф – жер бетіндегі ең биік құрлық жануары. Жирафтың мойнының ұзындығы көптеген жылдар бойы табиғат зерттеушілерін таң қалдырды. Сіз жиі естисіз: «Олар мұндай ұзын мойынды қайдан алады?»

Ұзындығы 2,5 метр болатын үш метрлік (мойынын есептемегенде!) жануардың мойнын қалай созып, содан кейін тілін тағы да отыз сантиметрге созып, қол жетпестей көрінетін акация бұтағына қалай жеткеніне қарап, сіз ойлайсыз. Жирафтар ұзақ жаттығулардың нәтижесінде ұзын мойын «өсірді». Бірақ жираф шынымен де әсер ете алады ма? Бір белгінің өзгеруі жалпы ағзаға әсер етпей ме? Жирафқа жақынырақ қарайық...

Жираф - сүтқоректілер, сондықтан оның анатомиялық құрылымы көптеген жағынан басқа сүтқоректілерге ұқсас болуы керек. Жануарлардың басым көпшілігі сияқты жирафта жеті мойын омыртқалары бар. Егер оның иығы мен бас сүйегінің түбі арасындағы жеті буын болмаса ше? Жирафтың үлкен басы әрқашан жоғарғы жағында болуы керек. Жираф тұрғанда, оның 225 фунттық мойын бұлшықеттерінің жартысы дерлік кернеуде болады. Ал бұлшықет массасы ол қолдау қажет буындар санына тікелей байланысты. Егер, мысалы, екі ғана буын болса - бас сүйегінде және кеудесінде - жануардың салмағы әлдеқайда аз болар еді және оның тіршілігіне аз энергия қажет болар еді. Ал егер тамақтың жетіспеушілігінен мойын құрылымы өзгерсе, онда бұл эволюциялық процесс мойын омыртқалары мен буындарының санын да өзгертпей ме? Әрине, мұндай дизайндағы мәселе икемділіктің жоғалуы және бас немесе мойынға соғылған кезде қарсылықтың күрт әлсіреуі болады.

Керісінше, буындары көп мойын көбірек энергия мен бұлшықет массасын қажет етеді. Бұл жираф денесінің ауырлық орталығының алға жылжуына әкеледі; демек, басы да алға созылып, артқы аяқтары жерден көтерілетін еді – әрине, алдыңғы аяқтар бұған төтеп бере алатын болса. Сонымен, жеті мойын омыртқасы - тамаша дизайн шешімі.

Жирафтың басы өте биік болғандықтан, оның алып жүрегі миға жеткілікті мөлшерде (3 метр биіктікке) оттегіге бай қанды айдай алуы керек. Жоғары қан қысымын ескере отырып, бұл жираф басын төмен түсіргенде (мысалы, суару шұңқырында), егер қабырғалары қалыңдаған, әртүрлі клапандары, кішкентай тамырлар желісі (rete mirabile -) бар артериялардың бірегей жүйесі болмаса, бұл күрделі проблемаларды тудыруы мүмкін. «ғажайып желі») және рецепторлар , қан қысымын бағалау. Олардың көмегімен жирафтың мойнындағы қан ағымы қысымға байланысты реттеледі. Тіпті бұл жүйені тек қана «қан тамырларындағы жоғары қысымға бейімделу» деп санайтындар үшін жираф ерекше тіршілік иесі болып көрінеді.

Жираф жануарлар әлеміндегі ең күшті жүрекке ие болуы мүмкін, өйткені оған қанды мойыннан миға жылжыту үшін қалыптыдан екі есе дерлік жоғары қан қысымы қажет. Осындай қысыммен тек өте ерекше құрылымдық ерекшеліктер ғана жирафты суару шұңқырына басын қисайтқан кезде галлюцинациядан сақтайды.

Жирафтың қанының аяғына жиналмауы, ал жирафтың аяғын жарақаттанғаннан кейін қан кетпеуі таңқаларлық. Бұл құпияның жауабы қан тамырларының тұтастығын және қалыпты қан ағынын қамтамасыз ететін өте күшті тері мен ішкі байламдарда жатыр. Жираф терісінің құрылымы NASA мамандарының жаңа ғарыштық костюмдердің дамуына байланысты қарқынды зерттеу нысанына айналды. Сонымен қатар, жирафтың аяғындағы барлық артериялар мен тамырлар өте терең орналасқан, бұл қан кетудің алдын алады. Терінің бетіне жақындайтын капиллярлар өте кішкентай, ал жирафтың қызыл қан жасушалары адамдікінен үш есе аз; Осының арқасында олар тар капиллярлардан өтеді. Жираф анатомиясының бұл ерекше ерекшеліктері оның мойын ұзындығына байланысты екені анық.

Бірақ бұл бәрі емес. Кішкентай эритроциттердің бетінің салыстырмалы түрде үлкен ауданы бар, олар өкпеден оттегін жақсырақ және тезірек сіңіреді. Бұл аяқ-қолды да, басты да оттегімен тиімді қамтамасыз етуге көмектеседі.

Жүрекпен үйлесімді жұмыс істейтін өкпе тіндерді оттегімен қамтамасыз етеді, бірақ жираф бұл мағынада ерекше. Оның өкпесі адамдікінен сегіз есе үлкен, ал тыныс алу жиілігі үш есе аз.

Мұндай баяу тыныс алу қырлы төрт метрлік трахея ауаның үлкен массасын жылжытқанда тозбауы үшін қажет. Неліктен жирафтың үлкен өкпесі бар? Ингаляциядан кейін бірде-бір жануар физикалық түрде толық дем шығара алмайды. Жирафтың проблемасы ұзын трахеяның «өлі кеңістік» ауасының өте үлкен көлемін жасайтындығымен қиындайды - адам бір уақытта дем алатыннан көп. Мұны өтеу үшін өкпеңіздің көлемін ұлғайту керек - содан кейін «өлі кеңістіктегі» ауа тыныс алу жолындағы жалпы ауаның аз бөлігін құрайды. Және бұл физикалық мәселе жирафтың денесінде сәтті шешілді.

Жирафтың туу ғажайыбы ақылды дизайнның өшпес таңбасын алып жүр. Жаңа туған нәресте бір жарым метр биіктіктен құлап туады, өйткені анасы жартылай бүгілген аяқтарымен еңкейе алмайды, ал жерде жату сөзсіз арыстанның немесе басқа жыртқыштың олжасына айналуды білдіреді. Оның үстіне, басқа жануарлар сияқты, шақалақтың басы пропорционалды емес үлкен, бұл босануды қиындатады. Бірақ ең бастысы, бұл бас нәзік ұзын мойын арқылы 70 келі денеге қосылған. Ал жаңа туған нәресте алдымен басынан құласа, денесі жоғарыдан құлаған кезде шақалақтың мойыны еріксіз сынып қалады; ал егер оның денесі алға қарай болса, онда ол дененің салмағының астында әлі де мойыны сындырады, ол әлдеқашан шыққан кезде, бірақ басы әлі жоқ. Дегенмен, бұл жағдайдан шығудың жолы бар: жаңа туған жирафтың артқы аяқтарында өте тар жамбас бар, ал мойыны жеткілікті ұзын, сондықтан басы дене бойымен жамбасқа қарай жүгіреді. Осылайша, артқы аяқтар бірінші болып шығады, жаңа туған нәресте оларға сүйенеді, оның басы жамбаспен тіреледі, ал мойын өзінің өте икемділігінің арқасында бұзылмай қалады.

Мұндай керемет тек қатаң анықталған құрылымдық ерекшеліктердің үйлесімімен және дәл осы мойын ұзындығымен мүмкін болады. Бірнеше минуттан кейін жаңа туған нәресте анасының аяқтарының арасында әдемі позада тұр. Туылғаннан бастап жетілуге ​​дейінгі төрт жыл ішінде жирафтың мойыны жануардың жалпы биіктігінің алтыдан үштен біріне дейін өседі. Осы қасиетінің арқасында жираф ұзын аяқтарында тұрып суға қарай еңкею мүмкіндігін тез алады. Өмірінің бірінші жылында жас жираф тек анасының сүтімен қоректенеді және бұл қиын емес.

Экологиялық тұрғыдан жираф өзінің қоршаған ортасына өте жақсы сәйкес келеді. Жылдам өсетін ағаштар тым көп көлеңке жасайды және сол арқылы басқа саванна жануарларына тамақ ретінде қызмет ететін шөптерді жояды, сондықтан мұндай ағаштарды «кесу» керек. Сонымен қатар, шөпқоректілерге биік шөптің арасынан мысық тұқымдасының үнсіз аңдып жүрген жыртқыштарын байқай алатын «күзетші» қажет. Жираф бұл рөлге тек бойымен ғана емес, сонымен қатар тамаша көру қабілеті мен мінез-құлық ерекшеліктерімен де өте қолайлы. Құйрығын бірнеше рет сілкіп басқа жануарларға қауіп туралы ескерткен ол қауіптен қорықпай шығады. Үлкен биіктігі, қатты терісі, артқы тұяқтардың өлімге әкелетін күші және жылдам жүру ересек жирафты кез келген жыртқыш үшін өте тартымсыз олжаға айналдырады.

Жираф пен мойын, мойын мен жираф.

Әрине, жирафтың мойны ұзарып кеткен жоқ, өйткені оның ата-бабалары үнемі жапырақтарға қол созуға мәжбүр болды. Сонда бәрі қалай өтті?

Ерте неоген кезінде майлы түрлердің гүлденуі болды, толардың түрлері мен географиялық таралуының ең көп санына жеткенде. Олардың көпшілігі (түрлері) қазірдің өзінде үлкен өлшемдерімен және күшті дене бітімімен ерекшеленді. Плейстоцендегі климаттың өзгеруі нәтижесінде жирафтардың көпшілігі жойылып, екеуі ғана қалдыуақытша түрлері: жираф және окапи. Олардың әлі де мойындары қысқа болды, бірақ уақыт өте келе жирафтардағы мутациялардың арқасында мойындар болды

ұзартады, бірқатар артықшылықтар береді.


Зоолог Роб Сименс жазған бір нұсқаға сәйкес, ұзын мойындар ұрыс нәтижесінде пайда болдымойындар. Ұзынырақ мойыны бар ер адамның жеңіске жету ықтималдығы жоғары болды және нәтижесінде әйелдерден көбірек «назар» алды, нәтижесінде ұрпақ көп болды.

Сондай-ақ, Siemens нұсқасына ұзын мойын тамақ іздеуде артықшылық беретінін қосу керек; олар ағаштардың басын жұла алатын, яғни олар өздеріне көбірек тамақ тауып, аман қалу мүмкіндігі жоғары болған, әсіресе азық-түлік кезінде. тапшы болды жәнебасқа шөпқоректілермен бәсекелесуге мәжбүр болды: бөкендер, зебралар және басқалар. Және олардың әрқайсысы өз «қабатында» тамақтануы керек.


Жирафтың аласа өсетін шөпті жұлуы ыңғайсыз, бірақ ол ағаштардың ең басына оңай жетеді және мұндай биіктікте оған бәсекелес болмайды.(Жирафтар да жиі таңдайды.Олар өздерін жақсарту үшін қозғаладыбөкен немесе зебра табындарымен қауіпсіздік. Мұнда да тамаққа бәсекелестікке жол бермеу үшін ұзын мойын қажет) Жираф сирек тістейдітек ылғалға бай шырынды өсінділерге артықшылық беретін саңырау шөп. Тамақтан барлық қажетті сұйықтықты алатын жирафтар су көздерінен өте алыс болуы мүмкін.

Дәл олар мәлімдегендейОңтүстік Африкадағы Жабайы табиғатты зерттеу орталығы мен Вайоминг Америка университетінің зоологтары, ұзын мойын жануарлардың артықшылығы - олар әрі қарай көре алады (жирафтар өздерінің ұзын туыстарын бір километрге дейінгі қашықтықта көре алады), осылайша өздерінің жануарларын көбейтеді.Қауіпсіздікті арттыру, сондай-ақ ұзын мойын дене бетінің ұлғаюына байланысты терморегуляцияны жақсартады.

Жарайды, бірақ артықшылықтардан басқа жыртқыш сияқты кемшіліктер де барЖәне? Өйткені, ұзын мойынмен жираф осал. Жирафтар жылдам жүгіре алады және шұғыл қажет болған жағдайда 55 км/сағ жылдамдыққа жетеді, яғни қысқа қашықтықта олар бәйге атын басып озады.

Бұлар бір қарағанда көлемді және ыңғайсыз екені де назар аударарлықТөмен судағы жануарлар да секіре алады, тіпті биіктігі 1,85 м кедергілерді де еңсере алады.Егер сіз жаумен бетпе-бет соқтығысуға тура келсе, ол кез келген адамның бас сүйегін сындыратын алдыңғы тұяқтарынан күшті соққылармен өзін тиімді қорғайды. емессақ шабуылдаушыға.

Өзінің өлшеміне байланысты жирафтың табиғи жаулары аз, және оған шабуыл жасауға батылы баратын бірнеше жыртқыштардан ол кез келген неофиттің бас сүйегін сындыруға қабілетті алдыңғы тұяқтарынан күшті соққылармен өзін тиімді қорғайды.алаяқ шабуылшыға.

Тамаша, біз мойынды анықтадық, бірақ қан айналымы туралы, әсіресе миды осындай және аналық мойынмен қамтамасыз етуге қатысты ше?


Жирафтардың әсіресе күшті жүректері бар. Ол минутына 60 литр қан өткізеді, салмағы 12 кг және қысым жасайдыадамдарға қарағанда үш есе жоғары.
Бірақ ол жирафтың басын кенет түсіріп, жоғары көтерудің шамадан тыс жүктемесіне төтеп бере алмас еді. Мұндай қозғалыстар жануардың өліміне әкелмеуі үшін, баспана
Жирафтың денесі қалың және қан жасушаларының тығыздығы адамдарға қарағанда екі есе көп. Сонымен қатар, жирафтың үлкен мойын венасында арнайы жабылатын клапандар бар, олар миды қамтамасыз ететін негізгі артерияда қысымды ұстап тұру үшін қан ағынын тоқтатады.

«Ізденіс» студенттердің білімді қоғамы» облыстық балалар қоғамы
Коммуналдық мемлекеттік білім беру мекемесі «Горячеключевская
Омбы қаласы Омбы муниципалдық округінің орта мектебі
аймақ»
Оқушылардың ХХ қалалық ғылыми-практикалық конференциясы
Омбы муниципалдық округінің «Поиск» коммерциялық емес білім беру мекемесі
Тақырыбы: «Неге жирафтың мойыны ұзын»
Оқу-зерттеу жұмыстары
«Қызық» ғылыми бағыты
Орындаған:
1-сынып оқушысы
МКОУ «Горячеключевская орта мектебі»
Рыковская Таисия Петровна
Ғылыми жетекші:
бастауыш сынып мұғалімі
МКОУ «Горячеключевская орта мектебі»
Красильникова Ольга Викторов
1

Омбы 2013 ж
Мазмұны
Кіріспе………………………………………………………………………………………. 3
1.Жираф деген кім?………………,…………………………………………… 5
2. Жирафтың достары мен жаулары……………………………………………………….6
3. Жирафтар туралы қызықты мәліметтер…………………………………………………………………………….7
4. Ендеше жирафтың мойыны неге ұзын?...................................... ............ ...........................8
Қорытынды……………………………………………………………………………………9
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ...... ............................................................................................................................
2

Кіріспе
Жақында ата-анаммен бірге Тайландта демалыста болып қайттым
Бангкоктағы хайуанаттар бағын аштым, онда мен өте қызықты нәрселерді көрдім және тіпті тамақтандырдым
жануар - жираф. Мені бірден таң қалдырған бірінші нәрсе және не істеуім керек емес
Мен басқа жаққа қарауға тура келді, бұл жирафтардың ұзын мойыны еді. (2-слайд)
Гүлдерді жинау оңай және қарапайым
Кішкентай балалар
Бірақ бойы ұзын адамға,
Гүл жинау оңай емес! ­
С.Маршактың өлеңдері есіме түсті. Мен жирафқа не үшін қажет екенін анықтауды шештім
ұзын мойын, бұл жануарды алаңдатпай ма?
Мен ата-анамнан сұрадым, олар маған жауап табуға тырысуға кеңес берді
осы сұраққа. Мен сыныптастарымнан біреу біледі ме деп сұрадым:
Жирафтың неге ұзын мойыны бар? Олар анық білмеді, бірақ олар осылай деп болжады
ұзын мойын жираф:
сұлулық үшін;
биік ағаштардың жапырақтарын жұлу; Жирафтың мойын сүйектері ұзын.
Бұл сұрақтың жауабын өзім іздеймін деп шештім.
Жұмысымның мақсаты: жирафтың мұндай ұзын мойынының себебін анықтауға тырысу;
Жұмысымда ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізу барысында мен төмендегіні қойдым
тапсырмалар:
1. жирафтардың өмір салтын және олардың мекендеу ортасын зерттеу;
2. жирафтар туралы қызықты мәліметтерді білу;
3

3. малға ұзын мойынның мәнін белгілеу;
4. қорытынды жаса: жирафқа ұзын мойын қанша қажет? (3-слайд)
Гипотеза: Егер мен жираф туралы кітаптар мен басқа материалдарды оқысам, онда мен оқи аламын
оның мойынының неге ұзын екенін біліңіз.
Зерттеу әдістері:
энциклопедиялық әдебиеттер, сауалнама.
бақылаулар,
әңгіме,
ғылыми зерттеу,
5. Зерттеу нысаны: жирафтардың өмір салты. (4-слайд)
4

Жираф деген кім?
Жираф - Африка саванналарында тіршілік ететін жануар. Олар өмір сүреді
табындарда. Өте тыныш. (5-слайд)
Оның орасан зор биіктігі 6 м жетеді және осы биіктіктің жартысына жуығы түседі
мойын. Мен жираф банандарын тамақтандырған кезде, маған оның қара банандары қатты ұнады.
қалың, ұзын кірпіктер.
Жирафтар - шөпқоректілер. Олардың ұзын және икемді мойыны оларға мүмкіндік береді
биіктікте ағаштар мен биік бұталардың басындағы жапырақтармен қоректенеді
олардың қарсыластары жоқ. (6-слайд)
Су ішу үшін жираф біртүрлі позалар алуы керек.
Кейде алдыңғы аяқтарын кең жайып, алдыңғы жағын қисайтады
торс және мойын алға, ал кейде аяқтар жай ғана бүгіледі. (7-слайд)
Жирафтар бірдей қызықты күйде ұйықтайды. Олар мойнын артқа тастап, жатады
басын артқы жамбасқа қойыңыз. (8-слайд)
Мен жирафтың суретін салып көрдім және оны осылай көрдім (9-слайд)
5

Жирафтың достары мен жаулары.
Жирафтардың жаулары аз, өйткені жыртқыштар оларға шабуыл жасай алады
тек арыстандар, одан кейін де топта. Басқа тұрғындар жирафтармен бірге жайылады
саванналар – бөкендер, зебралар, түйеқұстар. Жирафтар, олардың жоғары өсуіне байланысты,
Керемет көру қабілетімен олар қашып бара жатқан жыртқышты алыстан көре алады.
Өкінішке орай, адамдар да жирафтың қас жауы. Ол
Мен жирафтарды көптен бері ет үшін өлтіріп келемін.
6

3. Жирафтар туралы қызықты мәліметтер.
Жираф туралы оқи отырып, мен жануар туралы көптеген қызықты мәліметтерді білдім. Мұнда
кейбіреулері:
1. Жираф – жер бетіндегі ең биік құрлық жануары.
2. Жираф тілінің ұзындығы шамамен 50 сантиметр. Ол оны тазалау үшін пайдалана алады
сенің құлағың.
3. Жирафтың жүрегі өте үлкен, оның салмағы 12 келі.
4. Жирафтар тұрып демалады, кейде басын екеуінің арасына қояды
құлап қалмас үшін бұтақтар.
Жираф сусыз түйеге қарағанда ұзағырақ жүре алады. (10-слайд)
7

Неліктен жирафтың мойны ұзын?
Көріп отырғаныңыздай, жираф - өте қызықты жануар. Бірақ бәрібір, неге ол керек
сондай ұзын мойын. Онымен оңай емес: шөп жұлу, ішу немесе ұйықтау ыңғайсыз
қиын.
Жираф болу оңай емес. Оңай мәселе емес...
Жирафтың басы денесінен алыс.
Ол қалай өмір сүреді, Құдайым? Мен оны аяймын...
Таңертең мойынын осындай ұзындықпен қалай жуады? –
Юрий Беридзе өлеңінде қалжыңдап айтады. Өмір салтын зерттеу
жираф, мен мынаны білдім:
1. Жирафтың ұзын мойыны ағаштардың басындағы жапырақтарды жеуге мүмкіндік береді және ол
Сіз ең биік жерде қол тигізбеген өсімдіктерге ие боласыз. (11-слайд)
2. Ұзын мойын, демек, биік, жауларды алыстан байқауға көмектеседі.
(12-слайд)
3. Жирафтың мойыны күшті аяқтарымен бірге оған қарсы тамаша қару болып табылады
жыртқыштар. Тіпті арыстандар. Жирафты аулау кезінде әрқашан сақ болыңыз,
оған топ болып жақындады. (13-слайд)
4. Мойны ұзын болса да жираф жерден тамақ ала алмайды – аяқтарының ұзындығы
әрқашан мойыннан ұзағырақ. Жираф үнемі аяқтарын осылай орналастырып тұруы керек
қысқа болу және, мысалы, суға жету үшін мүмкіндігінше кең.
8

Жирафтың мойыны қысқа болса, қарынға жатып ішу керек еді
жатқанда су. (14-слайд)
Бірақ табиғатта қысқа мойынды «жирафтар» - окапи бар екені белгілі болды
(«орман жирафтары»). Олар тек Конго ормандарында өмір сүреді, онда жасыл желек көп және олар мүмкін емес
мойынды жоғары созу керек. Бірақ окапи өте аз. Әлемде бар болғаны 20 балабақша бар
мұндай сирек кездесетін жануардың болуымен мақтана алады. (15-слайд)
Қорытынды
Жираф туралы көп нәрсені білгеннен кейін мен жирафтың ұзын мойыны деген қорытындыға келдім.
Бұл табиғаттың қателігі емес, жануардың жағдайға тамаша бейімделуі
өмір. Мойны ұзын болмаса, ас аз, жауы көп болар еді.
Мен өз бақылауларым мен қорытындыларыммен сыныптастарыммен бөлістім -
Енді олар жирафтың неге ұзын мойын екенін де біледі. (16-слайд)
9

Библиография
1. Альфред Брем «Жануарлардың өмірі». – М: Эксмо, 2011;
2. В.Д.Ильичев, О.Л. Силаева «Жирафтар» // Биология. 815.4.2003.
№14 (688);
3. С.Маршак «Хайуанаттар бағында»
4. http://www.portalslovo.ru;
5. http://ru.wikipedia.org;
6. http://www.

Форум
.zoologist.ru
10

Мен жирафты алғаш рет Танзаниядағы Аруша ұлттық саябағында өзінің табиғи мекендейтін жерінде көрдім, оның сары-қоңыр басы биік акация ағаштарының басынан мүмкін еместей көрінетін биіктікте әдемі сырғып бара жатқанына таң қалдым. Бұл 11 жыл бұрын болды, сондықтан жираф менің сүйікті жануарларымның бірі болып қала береді. Бірақ жираф маған африкалық әсерлерім үшін ғана қымбат емес.

Эволюциялық биолог және профессор ретінде мен қорытынды жасадым Giraffa camelopardalisсабақ кезінде сахнада - сөзбе-сөз емес - табиғи сұрыпталудың, бір жағынан, өзінің ерекше экологиялық тауашасына әсерлі түрде бейімделген тіршілік иесін тудырғанының мысалы ретінде, ал екінші жағынан, «ебедейсіз, ысырапшыл және епсіз» мысалы. Дарвиннің сөзін қолданатын эволюция процесі. Кейде бұл қателіктер мутациялардың немесе эволюциялық қателердің нәтижесі деп болжанады. Бірақ олар шын мәнінде тарихтың себебінен туындайды: тарихтың кез келген нүктесінде табиғи сұрыпталудың бар нәрсемен жұмыс істеуден басқа таңдауы жоқ. Басқа жануарларға қарағанда жирафтар организмдердің нөлден жаратылмау фактісін көрсетеді (немесе егер олар болса, Ұлы Жаратушы өте дәрменсіз болған). Керісінше, олар өздерінің тарихи ізашарларының сынақтары мен қателіктері арқылы біріктірілді.

Жирафтар ұзақ уақыт бойы эволюционистердің жүрегінде ерекше орынға ие болды, бірақ басқа себеппен: Дарвиндік эволюцияны Ламарк эволюциясынан қалай ажыратуға болатынын мысал ретінде. Дегенмен, оқиға соншалықты қарапайым емес екен; Шынында да, бұл таңғажайып және оғаш жануарларға қатысты ештеңе қарапайым емес. Олардың жеке өміріне мұқият қарау олардың керемет анатомиясы туралы сөз болғанда, шайнаумен қатар күдікпен жұптауға әкеліп соқты, бұл бүгінгі жирафология қауымдастығы арасында пікірталас тудырған сұрақтарды тудырды.

Ең айқынынан бастайық. Жирафтың биік өсуі керемет бейімделулердің көмегімен шешілген бірқатар қиындықтарды тудырады. Жануардың басына жүректен екі метр биіктіктегі қанды айдау үшін адамдардағы систолалық деңгейден үш есе жоғары қысым қажет. Артерияларының жарылуын болдырмау үшін жирафтар қан тамырларының ішінде арнайы тірек құрылымдарын қажет етеді.

Басқа бағытта, өте ұзын аяқтардың соңында орналасқан аяқтардағы қанның жиналуын болдырмау үшін жирафтар адамдар операциядан кейін немесе ұзақ ұшу кезінде терең тамыр тромбозының алдын алу үшін қолданатын қысқыш шұлық түрін жасады. 1 Жирафтардың өнертабысы кең капиллярлық тормен үйлесетін қан тамырларының жоғары серпімді қабырғалары болып табылады. Сұйықтықтың қоршаған тіндерге өтуін азайта отырып, бұл конструкциялар жирафтың қанын қоршаған тіндерде емес, ол тиесілі ыдыстарда сақтайды. Бұл жануарлардың мойнында тағы бір арнайы бейімделген қысу жүйесі бар, ол су ішу үшін еңкейгенде басына тым көп қан ағып кетуіне жол бермейді - олар мұны жиі жасамайды, өйткені олар судың көп бөлігін өздерінің жапырақтары арқылы жейтін жапырақтардан алады. өте икемді 45 см тілдер.

Жирафтардың мойны өте ұзын болғанымен, олар шын мәнінде олардың аяқтарынан төмен, өйткені бұл үлкен мойындар - сенбесеңіз де, тым қысқа. Шалшыққа жету үшін ішетін жираф аяқтарын бір-бірінен кеңірек ашуы керек. Айтпақшы, сұйықтық ағынын басқарудың дәл сол механизмі жираф ішуді тоқтатып, басын жоғары көтергенде, жирафтың мойнында қарама-қарсы бағытта жұмыс істейді, бұл мидың гипоксиясы үшін салыстырмалы түрде аздаған қан ағуына мүмкіндік береді. пайда болмайды. 2

«Жираф» атауы араб тіліндегі «жылдам жүруші» дегенді білдіретін «зарафа» сөзінен шыққан және жирафтар жылдам жүру үшін ұзын аяқтарын пайдаланады, бірақ олардың ұзын тұтқалары мен сәл тербелетін, тігінен теңдестірілген мойын бағаналары қозғалып бара жатқандай көрінеді. баяу. Түсініксіз себептерге байланысты, бірақ шын мәнінде жираф тәрізді биомеханикаға байланысты, жирафтар жылдам қозғалу қажет болғанда, олар барлық дерлік төртаяқтар сияқты жүгірмейді немесе секірмейді, олар мұндай жағдайларда алдыңғы және артқы аяқтарын жерден көтереді. Оның орнына олар алдыңғы және артқы аяқтарын бір уақытта бір жағында көтеріп, сол және оң жақтарын ауыстырады - артқы және алдыңғы емес - «амблинг» деп аталады. Бұл шын мәнінде өте тиімді және талғампаз, бақылаушы жаңалыққа үйренгеннен кейін ыңғайсыздан гөрі күрделірек. (Айтпақшы, түйелер де жүгіреді, 3 бұл жираф түрінің латын тіліндегі атауын түсіндіре алады. camelopardali, жирафтар жартылай түйе, жартылай қабылан деген ежелгі нанымға байланысты, соңғысы жирафтардың айқын дақтары мен плитка тәрізді бояуына байланысты.)

Енді сол керемет мойын туралы. Жирафтың мойнында неше сүйек бар? Жауап: жеті (Journal of Zoology зерттеуінің 1999 жылғы мәліметтері бойынша – сегіз), 4 адамдағыдай сан, тек жираф қана үлкен, ал мойын омыртқаларының әрқайсысының ұзындығы орта есеппен 25 сантиметр. Ал тышқан ше? Сондай-ақ жеті, дегенмен - таңқаларлық - барлығы өте кішкентай. Тышқан.

Жираф мойнының егжей-тегжейлі суреті. Фото: Майк Тейлор және Мэтт Уэдель

Жирафтың мойыны туралы ең танымал факт (кем дегенде биологтар арасында) оның нервтерінің ерекшелігі, атап айтқанда, жануардың көмейіне импульстарды жіберетін сол жақ қайталанатын көмей нерві. Бір сәт ұмытыңыз, жирафтар ірі сүтқоректілердің ішіндегі ең тынышы болып табылады, олар әлсіз болса да дыбыс шығарады. Олардың көмейінде бірдей негізгі иннервация (мүшелер мен жүйке жүйесі арасындағы байланыс - шамамен. Жаңа туралы) басқа да шулы сүтқоректілердегідей, импульс ұзағырақ қашықтыққа барса да. Мүмкін, бұл олардың ұзын мойнына қатысты болуы мүмкін немесе олардың айтар ештеңесі жоқ. Қалай болғанда да, олардың көмей бұлшық еттері - біз сияқты - олардың көмей нервтері қоздырады және бізде зоологиядағы өте ақымақ дизайнның ең керемет мысалдарының бірі бар.

Көбінесе омыртқалы жануарларда кездесетін көмей нервтері омыртқалылардың парасимпатикалық жүйесінде үлкен рөл атқаратын үлкен кезбе жүйкеден таралады, ол барлық негізгі ішкі органдарға, соның ішінде жүрек пен ас қорыту жүйесіне сигналдар жібереді. Барлық сүтқоректілерде қайталанатын көмей нервтері кезбе нервтен аорта доғасы деңгейінде тармақталады, мұнда аорта (бастапқыда мойын мен басты қоректендіретін тармақталған ұйқы артерияларымен бірге жүректен көтеріліп) қалған бөлігін қанмен қамтамасыз ету үшін кері қайтып кетеді. дене. Қолқа доғасы 180 градус ілмек жасайды, бұл «оң» жағында орналасқан оң жақ рецидивті көмей нерві үшін проблема емес, қолқаның иілуін болдырмайды және трахея бойымен тікелей көмейге барады. Алайда оның сол жақ серігі кеңірдекке қарай бет алмас бұрын төменнен аорта доғасын айналып өтуі керек. Бұл анатомиялық тұрғыдан аздап ыңғайсыз, бірақ көптеген омыртқалы жануарлар үшін, соның ішінде адамдар үшін үлкен мәселе емес, өйткені бұл иілу жолға бірнеше сантиметр ғана қосады.

Бұл ұзын мойын жануарлар үшін қызықты дилемма және эволюцияның айқын мысалы. Қазіргі балықтардың және қазіргі сүтқоректілердің балық ата-бабаларының арасында қайталанатын көмей нервтері (сол және оң жақ) жүректің бойымен мидан желбезектерге дейін түзу сызықта өтті. Қысқа мойын ерте сүтқоректілерде бәрі дерлік бірдей болды, тек қолқа доғасының иілу бөлігінің астынан өтетін сол жақ бұтақ сәл ұзағырақ және қисық болды. Бірақ ұзын мойынға айналған тіршілік иелерінде нашар сол жақ рецидивті көмей нерві эмбриональды даму кезінде шынымен ақылға қонымсыз айналмалы жолмен жүруге мәжбүр болды: мидан шығып, сол үнемі тартылып тұратын аорталық доғаның астынан өту үшін басын төмен түсіріп, ақырында қайтадан жоғары көтеріледі. көмейге жетеді.

Жирафтар жағдайында бұл үйлесімсіз бейімделу үшін қазір ұзындығы 4,5 м (бір жаққа 2,3 м, содан кейін артқа) жүйке қажет, дегенмен ол түзу сызықпен жүрсе, бүкіл ұзындығы 15 см болар еді.Бұл біртүрлілік қайдан шыққан? Өйткені жирафтар өздерінің тікелей ата-бабаларынан, олар өз кезегінде олардан және тағы басқалар ортақ ата-балыққа, қайталанатын көмей нервтерінің ұзындығы толығымен ақылға қонымды болды. (Айтпақшы, жирафтарды аямаңыз: балықтың басқа омыртқалы ұрпақтары болды, атап айтқанда сауроподты динозаврлар - олардың 13,7 метрлік мойындары әлдеқайда ұзағырақ нервтерді қажет етеді: шамамен 27,5 метр! Жақында жарияланған техникалық есепте - журналда Acta Paleontological Polinica, дәлірек айтсақ - бұл абсурдтық «тиімсіздік ескерткіші» деп аталды. 5)

1. Харгенс, A. R., Millard, R. W., Pettersson, K., & Johansen, K. Жирафтағы гравитациялық гемодинамика және ісінудің алдын алу. Табиғат 329, 59-60 (1987).
2. Mitchell, G. & Skinner, J.D. Жирафтар өздерінің ерекше пішініне қалай бейімделеді. Оңтүстік Африка Корольдік Қоғамының операциялары 48, 207-218 (1993).
3. Дагг, А.И. Түйе қалай қозғалады (Түйенің қозғалуы (Camelus dromedarius)). Зоология журналы 174, 67-78 (1974).
4. Солуния, Н. Жираф мойнының ерекше анатомиясы. Зоология журналы 247, 257-268 (1999).
5. Ведель, М.Дж. Тиімсіздік ескерткіші: сауроподты динозаврлардағы қайталанатын көмей нервінің болжамды бағыты. Acta Palaeontologica Polonica 57, 251-256 (2011).<.sub>

Жираф мысалында эволюция ғажайыптары. 2-бөлім

Осы уақытқа дейін бәрі өте ыңғайсыз. Бірақ неге заманауи жирафтар бірінші кезекте мұндай проблемалы ұзын мойындарды дамытты? Мұнда жирафтар дарвиндік эволюцияны Ламарк эволюциясынан ажыратуға көмектеседі. Ламарк жирафтардың мойыны олардың ата-бабаларының мойнын созғандықтан ұзарады деп есептеді. Дарвиннің пікірінше, ерте жирафтар бір-бірінен мойын ұзындығы бойынша ерекшеленді, ал ұзындары сәтті көбейген. Ламарктың «жүре пайда болған белгілердің тұқым қуалауы» концепциясы бойынша – «оны пайдалану немесе лақтырудан» онша айырмашылығы жоқ – мүшелер пайдаланған кезде үлкейіп, пайдаланбаған кезде кішірейеді. Ертедегі жирафтардың мойындары басқа тұяқты жануарлардың мойнынан ерекшеленбейтіндігімен барлығы дерлік келіседі.

Бірақ Ламарк пен оның ізбасарлары бұл жирафтар саванна ағаштарының шыңдарында мәңгі биік жапырақтарға жетеді (және жирафтар бұтақтардан қоректенеді) және олардың ұрпақтары ең ұзын мойынға ие болғанша, бұлшықеттердің өсуі сияқты олардың мойындары ұзартылады деп елестетті. Дарвиннің көзқарасы сәл басқаша және дәлірек: жапырақты өсімдіктер үшін бәсекелестіктің күшеюімен мойындары сәл ұзағырақ ерте жирафтар жоғары өсетін жапырақтарға қол созу арқылы өздерін жақсы тамақтандырды.

Сондықтан олар өз кезегінде ата-анасының мойнына қарағанда ұзағырақ болатын ұрпақты көбірек шығарды. Сондықтан табиғи іріктеу ұзын мойындарды, сондай-ақ қанның аяққа ағып кетуіне жол бермей, өте жоғары қан қысымын тудыру және оған төтеп беру қабілеті сияқты қажетті бейімделулерді, сонымен қатар сол жақ қайталанатын көмей нервінің бұралу жолы сияқты сөзсіз кемшіліктерді жақсы көрді.

Бірақ әңгіме мұнымен бітпейді. Жирафтардың неге сонша ұзын мойынға ие екендігінің тағы бір бәсекелес түсіндірмесі бар және ол жыныстық іріктеуді қамтиды. Біріншіден, шағын шегініс. Көптеген адамдар басқаша деп санағанымен, табиғи сұрыптау мен жыныстық сұрыпталудың арасында түбегейлі айырмашылық жоқ. Табиғи сұрыптау дифференциалды көбею кезінде пайда болады, онда белгілі бір гендер өздерінің көшірмелерін болашақ ұрпаққа беруде сәтті болады. Жыныстық іріктеу жұбайларды алу және иелену үшін бәсекелесуді қамтиды және тамақ іздеу, жыртқыштардан аулақ болу, шаршаған кезде ұйықтау немесе қышу кезінде тырнау сияқты таңдаудың басқа түрлері сияқты табиғи. Жыныстық іріктеу кейде экологиялық жағынан қолайсыз, бірақ оң таңдалған белгілерге әкеледі - классикалық мысал - тауықтың құйрығы - олардың бір жыныстағы бәсекелестік немесе қарама-қарсы жынысты тарту арқылы дене шынықтыруға жалпы үлесі тікелей қарағанда көбірек. жоғалтулар жай ғана өмір сүруге қатысты.

Еркек жирафтар мейірімге қарағанда қатыгез болып шықты: олар ұрыс кезінде ұзын иілгіш мойындарына байланған ауыр, күшті бастарын пайдаланып шайқасады - бұл ортағасырлық таңғы жұлдыз немесе қылшық тәрізді нәрсе болып шығады. Ал мойын неғұрлым ұзағырақ болса, соғұрлым күшті соққылар. Сондықтан, гипотеза – «жұптасатын мойын» гипотезасы ретінде белгілі – ұзын мойындар ерлердің бір-бірімен жекпе-жекте жеңіске жетуіне көмектескендіктен таңдалғанын айтады. Сондай-ақ, аналықтар ұзын мойынды еркектерге артықшылық беруі мүмкін, өйткені олардың ұрпақтары ұзағырақ мойынға ие болады. Тиісінше, жаңа еркектер басқа еркектермен сәтті бәсекелеседі және өз ұрпақтарының әйелдері үшін жыныстық жағынан тартымды болады. Қалай болғанда да, мойын ұзындығының еркек гендері және ұзын мойын жұптарын таңдау үшін әйел гендері берілетін еді. 6 Бұл мінез-құлық экологтары «жыныстық ұрпақ туралы гипотеза» деп атайтын нұсқаның нұсқасы, ол тауыс құйрықтары мен басқа да біртүрлі болып көрінетін еркек белгілерінің эволюциясына да қатысты. Бұл гипотезаға сәйкес, жирафтардың әйелдеріндегі ұзын мойындар еркектер арасындағы жыныстық іріктеудің қатар жүретін әсері болып табылады.

Бұл даулы идея, соңғы сөз әлі айтылмаған. 7 «Жұптасатын мойындар» гипотезасын растау - ұзын мойындары бар еркектердің бір-бірімен шайқаста сәтті болатыны, сонымен қатар жирафтар әлеуетті жұбайларында ұзағырақ мойындарды жақсы көретіндігі, бұл мойын терминіне тағы бір мағына беретін «киім кигенді сүйу» дегенді білдіреді. мойындағы серіктес» - шамамен. Жаңа туралы). Сонымен қатар, жирафтардың қоректенуінің көпшілігі мойын деңгейінде емес, иық деңгейінде болады. Сонымен қатар, жирафтар жапырақ жейтін басқа жануарларға қарағанда екі метрге жоғары, бұл қоректік бәсеке биіктік эволюциясының негізгі қозғаушы күші емес екенін көрсетеді. Екінші жағынан, азық-түлік тапшылығы кезінде қосымша өсу пайдалы болуы мүмкін, және оның үстіне, әдетте өсімдік жапырақтарының ең қоректік бөліктері ең жоғарғы жағында, өсіп келе жатқан кеңестерде кездеседі. 8

Дегенмен, азық-түлік іздеудегі жетістік пен жыныстық қатынастағы табыс олардың ықтимал эволюциялық ықпалында бір-бірін жоққа шығарады деп ойлауға негіз жоқ. Бұл перспектива - бұл арық, ұзын аяқты, ұзын мойын алыптардың эволюция арқылы жасалған өмірдің алуан түрлілігін қалай бейнелейтінінің тағы бір мысалы. Сонымен қатар, жираф сияқты керемет тіршілік иесінің жыныстық қатынасқа түсуін елестету қиын болуы мүмкін, тіпті олар оны қалыптастырды. Бірақ біздің ата-анамыз арасындағы жыныстық қатынас туралы ойлауға да қатысты, бірақ біздің осында болуымыз олардың жирафтар сияқты, кем дегенде, кейде мұны жасағанын көрсетеді.

6. Симмонс, Р.Е. & Scheepers, L. Мойынмен жеңу: жираф эволюциясындағы жыныстық таңдау. Американдық натуралист 148, 771-786 (1996).
7. Митчелл, Г., Ван Ситтерт, С.Дж. және Скиннер, Дж.Д. Жирафтардағы ұзын мойындардың шығу тегі жыныстық іріктеу емес. Зоология журналы 278, 281-286 (2009).
8. Кэмерон, Э.З. & дю Тоит, Дж.Т. Мойынмен жеңу: Ұзын жирафтар қысқа браузерлермен бәсекелеспейді. Американдық натуралист 169, 130-135 (2007).
9. Симмонс, Р.Е. & Альтвегг, Р. Жұптасқан мойындар немесе бәсекелес жануарлар? Жирафтың эволюциясы туралы идеялардың сыны (Некс-фор-секс немесе бәсекелес браузерлер? Жирафтың эволюциясы туралы идеялардың сыны). Зоология журналы 282, 6-12 (2010).

Авторы: Дэвид П.Бараш – эволюциялық биолог және Вашингтон университетінің психология профессоры. Оның ең соңғы кітабы «Буддистік биология: ежелгі шығыс даналығы заманауи батыс ғылымымен кездеседі» деп аталады.
Түпнұсқа: Наутилус.

Биологтар жирафтардың мойын ұзындығын түсіндіру үшін әлі де әртүрлі гипотезаларды сынап жатыр.

Жираф мойыны ұзақ уақыт бойы адамдарды қызықтырды. Жирафтардың неге ұзын мойыны бар екендігі туралы ең танымал түсініктемелердің бірін көрнекті француз табиғат зерттеушісі және табиғат зерттеушісі Жан-Батист Ламарк ұсынған - оның пікірінше, олардың мойындары ағаш басындағы жапырақтарға жету үшін үнемі күш салудан созылған.

Эволюциялық теорияның негізін салушылар Чарльз Дарвин мен Альфред Рассел Уоллес мұның бәрі ағаш жапырақтары туралы екеніне келісті, бірақ жирафтардың жеке күш-жігерінің оған ешқандай қатысы жоқ. Жануарлардың әр ұрпағында табиғи өзгергіштікке байланысты ұзын немесе қысқа мойындар пайда болады, ал ұзын мойындар артықшылыққа ие болады - олар жақсы қоректенеді, көбірек жапырақты бұтақтарға жетеді, сондықтан жақсы сезінеді және жақсы көбейеді, келесіге өтеді ұрпақ - бұл «мойын» гендерінің нұсқалары, олардың көмегімен мойын ұзарады. Бұл табиғи сұрыптаудың ең танымал мысалдарының бірі және бұл пішінде - биік ағаштармен бірге - жирафтар барлық оқулықтарға жол тапты.

Бірақ қол жетпейтін жапырақтар ғана себеп ме? 1949 жылы зоология мен генетикаға құмар журналист әрі жазушы Чапман Пинчер жирафтардың ұзын мойнын, былайша айтқанда, ұзын аяқтарымен байланыстыруға тырысты. Ұзын аяқтары бар жыртқыштардан қашу оңай екені анық, бірақ Пинчер айтқандай, мұндай аяқтармен аяқтың астында су болса, ішу қиын (және табиғатта жирафтарға ешкім су әкелмейді). ауыз). Бұл гипотеза белгілі бір танымалдылыққа ие болды, бірақ уақыт өте келе палеонтологтар қазіргі жирафтардың ұзын аяқтары мен қысқа мойыны бар және миллиондаған жылдар бойы сумен ешқандай проблема көрмеген қазба ата-бабаларын тапты.

Басқа нұсқаға сәйкес, ұзын мойын, ең алдымен, ер жирафтарға қажет болды - ұзын мойыны бар еркек әйел үшін күресте қарсыласын оңай жеңе алды, немесе әйелдер қандай да бір себептермен ұзын мойын еркектерге артықшылық берді. Басқаша айтқанда, жирафтардың мойнының ұзындығы жыныстық іріктеу әрекет ететін қасиет болды (біз жыныстық іріктеудің ерекшеліктері туралы айтпаймыз, бірақ біз Борис Жуковтың «Ғылым және өмірдегі» осы тақырып бойынша тамаша мақаласын ұсынамыз).

Ақырында, кейбір сарапшылар ұзын мойын қызып кетуден қорғайды деп санайды. Температуралық тепе-теңдік дене бетінің оның көлеміне қатынасына байланысты екені белгілі. Беткі қабат неғұрлым үлкен болса, жылу соғұрлым тез кетеді; дененің көлемі неғұрлым үлкен болса, онда жылу соғұрлым көп сақталады. Ыстық климатта тұратын үлкен жануар үшін қызып кетуді болдырмау үшін артық жылудан құтылу маңызды. Ұзын мойын жирафтардың ұзын аяқтарымен бірге дененің көлеміне қатысты бетінің ауданын ұлғайтып, олардың салқындауына көмектеседі деп болжауға болады. Бірақ бұл шындық па, жоқ па, түсіну үшін жирафтың бетін және жирафтың көлемін дәл өлшеу керек.

Претория университетінің зерттеушілері Зимбабведен келген бірнеше жирафпен дәл осылай жасады. мақалада Аридті орталар журналыЖирафтардың дене беті орта есеппен дене салмағы ұқсас басқа жануарлардан үлкен емес, сондықтан «тоңазытқыштың мойыны» гипотезасынан бас тартуға тура келеді.

Дегенмен, жұмыс авторлары жирафтарды қызып кетуден сақтайтын тағы бір трюкті сипаттайды: бастарын тікелей күнге қарай отырып, олар дененің оның сәулелерімен жарықтанатын аймағын азайтады - күн жай ғана соқпайды. мойын. Жирафтар шынымен де осылай тұрады, бірақ ұзын мойын пайда болғаннан кейін олар азырақ «ыстық» позицияны іздеуге мәжбүр болды.