Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

Girafele sunt greu de ratat. În grădini zoologice sau în habitatul lor natural - Africa Centrală - se ridică deasupra altor animale. Încă ar fi! La urma urmei, girafa este cel mai înalt animal terestru de pe planetă. Lungimea gâtului girafei ia nedumerit pe cercetătorii naturii de mulți ani. Auzi adesea: „De unde au gâtul atât de lung?”

Privind cum un animal de trei metri (fără numărarea gâtului!) își întinde gâtul, a cărui lungime este de 2,5 metri, și apoi scoate limba, lungă de încă treizeci de centimetri, ajungând la o ramură de salcâm aparent inaccesibilă, ați putea crede. că girafele și-au „crescut” un gât atât de lung ca urmare a exercițiilor lungi. Dar este o girafă într-adevăr capabilă să influențeze cumva? O modificare a unei trăsături nu afectează corpul în ansamblu? Să aruncăm o privire mai atentă la girafă...

Girafa este un mamifer și, prin urmare, structura sa anatomică ar trebui să fie similară în multe privințe cu cea a altor mamifere. La fel ca marea majoritate a animalelor, girafa are șapte vertebre cervicale. Dacă nu avea acele șapte legături între umerii lui și baza craniului? Capul uriaș al girafei trebuie să rămână în vârf tot timpul. Când o girafă stă în picioare, aproape jumătate din mușchii gâtului de 225 de kilograme sunt în tensiune. Iar masa musculară este direct legată de numărul de articulații pe care trebuie să le susțină. Dacă, de exemplu, ar exista doar două articulații - pe craniu și pe piept - greutatea animalului ar fi mult mai mică și ar fi necesară mai puțină energie pentru viață. Și dacă lipsa hranei ar avea ca rezultat o modificare a structurii gâtului, atunci acest proces evolutiv nu ar modifica și numărul de vertebre și articulații cervicale? Desigur, problema cu un astfel de design ar fi o pierdere a flexibilității și o slăbire bruscă a rezistenței atunci când este lovită în cap sau gât.

În schimb, un gât cu mai multe articulații ar necesita mai multă energie și mai multă masă musculară. Acest lucru ar duce la o deplasare înainte a centrului de greutate al corpului girafei; în consecință, capul s-ar întinde și el înainte, iar picioarele din spate s-ar ridica de pe sol - desigur, cu condiția ca picioarele din față să poată rezista la acest lucru. Deci, șapte vertebre cervicale sunt o soluție excelentă de design.

Deoarece capul girafei este atât de sus, inima sa uriașă trebuie să poată pompa suficient sânge bogat în oxigen către creier (la o înălțime de 3 metri). Având în vedere hipertensiunea arterială, acest lucru ar putea cauza probleme serioase atunci când girafa își coboară capul (să zicem, la o groapă de apă), dacă nu ar fi sistemul unic de artere cu pereții îngroșați, diverse valve, o rețea de vase minuscule (rete mirabile - „rețea minunată”) și receptori, care evaluează tensiunea arterială. Cu ajutorul lor, fluxul de sânge în gâtul girafei este reglat în funcție de presiune. Chiar și pentru cei care consideră că întregul sistem este doar „o adaptare la presiunea ridicată în vasele de sânge”, girafa pare a fi o creatură unică.

Girafa are poate cea mai puternică inimă din regnul animal, deoarece are nevoie de tensiune arterială aproape de două ori mai mare decât în ​​mod normal pentru a transporta sângele până la gât până la creier. Cu o astfel de presiune, doar caracteristicile structurale foarte neobișnuite salvează girafa de la halucinații atunci când își înclină capul la o groapă de apă.

Nu mai puțin surprinzător este faptul că sângele girafei nu se acumulează în picioare, iar girafa nu sângerează după ce și-a rănit piciorul. Răspunsul la acest secret constă în pielea foarte puternică și ligamentele interne care asigură integritatea vaselor de sânge și fluxul sanguin normal. Structura pielii de girafa a devenit subiectul unui studiu intens de catre specialistii NASA in legatura cu dezvoltarea de noi costume spatiale. În plus, toate arterele și venele de pe picioarele girafei sunt situate foarte adânc, iar acest lucru previne și sângerarea. Capilarele care se apropie de suprafața pielii sunt foarte mici, iar globulele roșii ale unei girafe sunt de trei ori mai mici decât cele ale oamenilor; Datorită acestui fapt, trec prin capilare înguste. Evident, aceste caracteristici unice ale anatomiei girafei sunt legate de lungimea gâtului acesteia.

Dar asta nu este tot. Globulele roșii mici au o suprafață relativ mare; ele absorb oxigenul din plămâni mai bine și mai repede. Acest lucru ajută la furnizarea eficientă de oxigen atât la nivelul membrelor, cât și al capului.

Plămânii, lucrând în armonie cu inima, furnizează oxigen țesuturilor, dar girafa este unică în acest sens. Plămânii lui sunt de opt ori mai mari decât cei ai unui om, iar ritmul respirator este de trei ori mai mic.

O astfel de respirație lentă este necesară pentru ca traheea cu nervuri de patru metri să nu devină degradată atunci când se deplasează mase uriașe de aer. De ce o girafă are plămâni atât de mari? După inhalare, niciun animal nu este capabil fizic să expire complet. Problema girafei este complicată de faptul că traheea lungă creează un volum foarte mare de aer „spațiu mort” – mai mult decât poate inspira o persoană la un moment dat. Pentru a compensa acest lucru, trebuie să creșteți volumul plămânilor - atunci aerul din „spațiul mort” va constitui o mică parte din aerul total din tractul respirator. Și această problemă fizică a fost rezolvată cu succes în corpul girafei.

Miracolul nașterii girafei poartă pecetea de neșters a designului inteligent. Un nou-născut se naște căzând de la o înălțime de un metru și jumătate, deoarece mama nu se poate ghemui pe picioare pe jumătate îndoite, iar culcat pe pământ înseamnă inevitabil să devină prada unui leu sau alt prădător. În plus, capul puiului, ca și al altor animale, este disproporționat de mare, ceea ce complică nașterea. Dar principalul lucru este că acest cap este conectat la corpul de 70 de kilograme printr-un gât lung și fragil. Și dacă un nou-născut cade cu capul înainte, atunci când corpul cade de sus, puiul își va rupe gâtul inevitabil; iar dacă corpul lui este înainte, atunci tot își va rupe gâtul sub greutatea greutății corpului, când acesta a ieșit deja, dar capul nu a ieșit încă. Cu toate acestea, există o cale de ieșire din această situație: o girafă nou-născută are șolduri foarte înguste pe picioarele din spate, iar gâtul este suficient de lung, astfel încât capul să alerge de-a lungul corpului până la șolduri. Astfel, picioarele din spate ies primele, nou-născutul se sprijină pe ele, capul îi este susținut de șolduri, iar gâtul, datorită flexibilității sale extreme, rămâne intact.

Un astfel de miracol devine posibil numai cu o combinație de caracteristici structurale strict definite și tocmai această lungime a gâtului. Câteva minute mai târziu, nou-născutul stă deja într-o ipostază grațioasă între picioarele mamei. În cei patru ani de la naștere până la maturitate, gâtul girafei crește de la o șesime la o treime din înălțimea totală a animalului. Datorită acestei caracteristici, girafa dobândește rapid capacitatea de a se apleca spre apă în timp ce stă pe picioarele lungi. În primul an de viață, o girafă tânără se hrănește aproape exclusiv cu laptele mamei sale, iar acest lucru nu este dificil.

Din punct de vedere ecologic, girafa se incadreaza perfect in mediul sau. Copacii cu creștere rapidă creează prea multă umbră și, prin urmare, distrug iarba care servește ca hrană pentru alte animale din savană, astfel încât astfel de copaci trebuie „tunși”. În plus, ierbivorele au nevoie de o „santinelă” care să poată observa prădătorii furișați din familia pisicilor în iarba înaltă. Girafa este perfectă pentru acest rol nu numai datorită înălțimii sale, ci și datorită vederii sale excelente și a caracteristicilor comportamentale. După ce a avertizat alte animale despre amenințare cu câteva mișcări din coadă, iese fără teamă să întâmpine pericolul. Înălțimea uriașă, pielea dură, forța mortală a copitelor posterioare și mersul rapid fac din girafa adultă o pradă foarte neatractivă pentru orice prădător.

Desigur, gâtul girafei a devenit lung nu pentru că strămoșii ei au trebuit să întindă în mod constant frunze. Deci cum a mers totul?

În timpul neogenului timpuriu a avut loc o înflorire a speciilor grase, tcând au atins cel mai mare număr de specii și distribuție geografică. Multe dintre ele (specii) se distingeau deja prin dimensiunea mare și fizicul puternic. Ca urmare a schimbărilor climatice din Pleistocen, majoritatea girafelor au dispărut, lăsând doar douăspecii temporare: girafa și okapi. Mai aveau gâturile scurte, dar în timp, datorită mutațiilor la girafe, gâturile au devenit

se va prelungi oferind o serie de avantaje.

Potrivit unei versiuni, scrisă de zoologul Rob Siemens, gâturile lungi au apărut ca urmare a lupteigâturile. Un mascul cu gâtul mai lung avea mai multe șanse de a câștiga și, ca urmare, a primit mai multă „atenție” de la femele, rezultând mai mulți descendenți.

Ar trebui adăugat și la versiunea Siemens că gâtul lung a oferit un avantaj în căutarea hranei; puteau smulge vârfurile copacilor, ceea ce înseamnă că își găseau mai multă hrană și aveau șanse mai mari de supraviețuire, mai ales în perioadele în care hrana. era rar şia trebuit să concureze cu alte ierbivore: antilope, zebre și multe altele. Și fiecare dintre ei trebuie să ia masa pe propriul „etaj”.

Este incomod pentru o girafă să smulgă iarba cu creștere scăzută, dar poate ajunge cu ușurință chiar în vârfurile copacilor și, la o asemenea înălțime, nu are concurenți (de asemenea, girafele preferă adeseaEi se mișcă pentru a-și îmbunătăți pe al lorsiguranța cu turmele de antilope sau zebre. Aici au nevoie și de un gât lung pentru a evita competiția pentru mâncare) Girafa ronțăie rariarba stupoasa, preferand doar lastarii suculenti care sunt bogati in umiditate. Obținând tot lichidul necesar din alimente, girafele pot fi destul de departe de sursele de apă.

Așa cum pretind eizoologi de la Centrul de Cercetare a Faunei Sălbatice din Africa de Sud și de la Universitatea Americană din Wyoming, avantajul animalelor cu gât lung este că pot vedea mai departe (girafele își pot vedea rudele înalte la o distanță de până la un kilometru), crescându-și astfelSiguranța sporită, precum și gâtul lung, îmbunătățesc termoreglarea datorită creșterii suprafeței corpului.

Ei bine, dar pe lângă avantaje există și dezavantaje, ca un prădătorȘi? La urma urmei, cu un gât lung, o girafă este mai vulnerabilă. Girafele pot alerga rapid și, în caz de nevoie urgentă, ajung la o viteză de galop de 55 km/h, adică pe distanțe scurte pot depăși un cal de curse.

De asemenea, este de remarcat faptul că acestea, la prima vedere, sunt voluminoase și incomodeși animalele cu maree joasă pot sări, depășind chiar și bariere înalte de 1,85 m. Ei bine, dacă trebuie să te ciocnești față în față cu un inamic, atunci el se apără destul de eficient cu lovituri puternice de la copitele din față, capabile să zdrobească craniul oricui. nuunui atacator prudent.

Datorită dimensiunii sale, girafa are puțini inamici naturali, iar dintre acei puțini prădători care îndrăznesc să o atace, se apără destul de eficient cu lovituri puternice de la copitele din față, capabile să zdrobească craniul oricărui neofit.la atacatorul necinstite.

Super, ne-am dat seama de gât, dar cum rămâne cu circulația sângelui, mai ales în ceea ce privește alimentarea creierului, cu așa și cutare gât?

Girafele au inimile deosebit de puternice. Trece 60 de litri de sânge pe minut, cântărește 12 kg și creează o presiune carede trei ori mai mare decât la om.
Cu toate acestea, nu ar putea rezista suprasolicitarii coborârii și ridicării bruște a capului girafei. Pentru a vă asigura că astfel de mișcări nu provoacă moartea animalului, adăpostiți-văCorpul girafei este mai gros și are o densitate de două ori mai mare decât cea a oamenilor. În plus, girafa are valve speciale de închidere în vena jugulară mare care întrerup fluxul de sânge, astfel încât presiunea să fie menținută în artera principală care alimentează creierul.

Publicul regional pentru copii „Societatea învățată a studenților „Căutare”
Instituția municipală de învățământ de stat „Goryacheklyuchevskaya
școală secundară din districtul municipal Omsk din Omsk
regiune"
XX Conferința științifică și practică municipală a școlarilor
Instituție de învățământ non-profit „Poisk” din districtul municipal Omsk
Subiect: „De ce o girafă are gâtul lung”
Lucrări educaționale și de cercetare
Direcția științifică „Este interesant”
Efectuat:
elev de clasa I
MKOU „Școala secundară Goryacheklyuchevskaya”
Rykovskaia Taisia ​​Petrovna
Consilier stiintific:
profesor de școală primară
MKOU „Școala secundară Goryacheklyuchevskaya”
Krasilnikova Olga Viktorov
1

Omsk 2013
Conţinut
Introducere………………………………………………………………………………………. 3
1.Cine este o girafă?………,…………………………………………………… 5
2. Prieteni și dușmani ai girafei………………………………………………………………….6
3. Lucruri interesante despre girafe……………………………………………………………………………………….7
4. Deci de ce o girafă are gâtul lung?................................................ ..........................................8
Concluzie……………………………………………………………………………………………… …9
Lista referințelor……………………………………………………………………………..10
2

Introducere
Recent, împreună cu părinții mei, în vacanță în Thailanda, am fost în vizită
grădina zoologică deschisă din Bangkok, unde am văzut și chiar am hrănit lucruri foarte interesante
animal - girafa. Primul lucru care mi-a provocat imediat surpriza și ceea ce nu ar trebui
A trebuit să mă uit în altă parte, era gâtul lung al girafelor. (Diapozitivul 2)
Culegerea florilor este ușoară și simplă
Copil mic
Dar celui care este atât de înalt,
Nu este ușor să culegi o floare! ­
Mi-am adus aminte de poeziile lui S. Marshak. Am decis să aflu: de ce o girafă are nevoie de așa ceva
gatul lung, nu deranjeaza animalul?
Mi-am întrebat părinții, ei m-au sfătuit să încerc să găsesc singur răspunsul
la această întrebare. Mi-am întrebat colegii de clasă dacă vreunul dintre ei știe:
de ce o girafa are gatul lung? Ei nu știau sigur, dar au presupus asta
girafa cu gat lung:
pentru frumusete;
a smulge frunzele copacilor înalți; Oasele gâtului girafei sunt lungi.
Am decis să găsesc singur răspunsul la această întrebare.
Scopul muncii mele: să încerc să aflu motivul unui gât atât de lung al girafei;
În procesul de realizare a cercetării în munca mea, am stabilit următoarele
sarcini:
1. studiază stilul de viață al girafelor și habitatul acestora;
2. afla fapte interesante despre girafe;
3

3. stabiliți valoarea gâtului lung pentru animal;
4. trageți o concluzie: cât de mult are nevoie o girafă de un gât lung? (Diapozitivul 3)
Ipoteza: Dacă citesc cărți și alte materiale despre girafă, atunci voi putea
afla de ce are gatul lung.
Metode de cercetare:
literatură enciclopedică, sondaj.
observatii,
conversaţie,
studiu științific,
5. Obiectul de studiu: stilul de viață al girafei. (Diapozitiv 4)
4

Cine este o girafa?
Girafa este un animal care trăiește în savanele din Africa. Ei locuiesc
în turme. Foarte linistit. (Diapozitivul 5)
Înălțimea sa enormă ajunge la 6 m, iar aproape jumătate din această înălțime cade
gât. Când am hrănit girafele cu banane, mi-au plăcut mai ales cele negre,
gene groase, lungi.
Girafele sunt ierbivore. Gâtul lor lung și flexibil le permite
se hrănesc cu frunzele din vârfurile copacilor și tufelor înalte – la o înălțime unde
nu au rivali. (Diapozitivul 6)
Pentru a bea apă, girafa trebuie să ia ipostaze ciudate.
Uneori își întinde larg picioarele din față și își înclină față
trunchiul și gâtul înainte și, uneori, picioarele pur și simplu se îndoaie. (Diapozitivul 7)
Girafele dorm într-o poziție la fel de interesantă. Își aruncă gâtul pe spate și se întind
capul pe coapsa din spate. (Diapozitivul 8)
Am încercat să desenez eu o girafă și am văzut-o așa (Diapozitivul 9)
5

Prieteni și dușmani ai girafei.
Girafele au puțini dușmani, deoarece prădătorii le pot ataca
numai lei, și chiar și atunci în grup. Alți locuitori pasc de bunăvoie cu girafe
savane - antilope, zebre, struți. Girafele, datorită creșterii lor ridicate,
Cu o vedere excelentă, sunt capabili să vadă un prădător furiș de departe.
Din păcate, oamenii sunt și un inamic serios pentru girafă. El
Am ucis girafe pentru carne de mult timp.
6

3. Lucruri interesante despre girafe.
Citând despre girafă, am aflat multe fapte interesante despre animal. Aici
unii dintre ei:
1. Girafa este cel mai înalt animal terestru de pe planetă.
2. Lungimea limbii unei girafe este de aproximativ 50 de centimetri. Îl poate folosi pentru a curăța
urechile tale.
3. Girafa are o inimă foarte mare, care cântărește 12 kilograme.
4. Girafele se pot odihni în picioare, uneori punându-și capul între două
crengi pentru a nu cadea.
O girafă poate rămâne fără apă mai mult decât o cămilă. (Diapozitivul 10)
7

Deci, de ce o girafă are un gât atât de lung?
După cum puteți vedea, girafa este un animal foarte interesant. Dar totuși, de ce ar trebui
un gat atât de lung. Nu este ușor cu ea: este incomod să smulgi iarba, să bei sau să dormi
dificil.
Nu este ușor să fii girafă. Nu este o chestiune ușoară...
Capul unei girafe este departe de corpul ei.
Cum trăiește, Dumnezeule? Imi pare rau pentru el...
Cum se spală pe gât dimineața cu așa lungime? –
spune în glumă Yuri Beridze în poemul său. Explorarea stilului de viață
girafa, am invatat asta:
1. Gâtul lung al girafei îi permite să mănânce frunze de pe vârfurile copacilor și
veți obține vegetație neatinsă la cea mai mare altitudine. (Diapozitivul 11)
2. Un gât lung, și prin urmare înalt, ajută la observarea inamicilor de la distanță.
(Diapozitivul 12)
3. Gâtul girafei împreună cu picioarele puternice este o armă excelentă împotriva
prădători. Chiar și leii. Când vânați o girafă, aveți întotdeauna grijă,
apropiindu-se de el în grup. (Diapozitivul 13)
4. Chiar și cu un gât lung, o girafă nu poate obține hrană din pământ - lungimea picioarelor sale
întotdeauna mai lung decât gâtul. Girafa trebuie să își poziționeze picioarele în mod constant
cat mai lat pentru a deveni mai scurt si a ajunge, de exemplu, la apa.
8

Dacă gâtul unei girafe ar fi scurt, ar trebui să se întindă pe burtă și să bea
apă în timp ce sta întins. (Diapozitivul 14)
Dar se dovedește că în natură există și „girafele” cu gât scurt - okapi
(„girafele de pădure”). Ei trăiesc doar în pădurile din Congo, unde este multă verdeață și nu pot
trebuie să-ți întinzi gâtul sus. Dar sunt foarte puțini okapi. Doar 20 de creșe în lume
se poate lăuda că are un animal atât de rar. (Diapozitivul 15)
Concluzie
După ce am aflat atât de multe despre girafă, am ajuns la concluzia că gâtul lung al girafei este
Aceasta nu este o greșeală a naturii, ci o adaptare excelentă a animalului la condiții
viaţă. Fără un gât lung, ar avea mai puțină mâncare și mai mulți dușmani.
Mi-am împărtășit observațiile și concluziile cu colegii mei -
Acum știu și de ce girafa are gâtul lung. (Diapozitivul 16)
9

Bibliografie
1. Alfred Brehm „Viața animalelor”. – M: Eksmo, 2011;
2. V. D. Iliciev, O. L. Silaeva „Girafe” // Biologie. 815.4.2003.
№14 (688);
3. S. Marshak „La Grădina Zoologică”
4. http://www.portalslovo.ru;
5. http://ru.wikipedia.org;
6. http://www.

forum
.zoolog.ru
10

Am văzut prima dată o girafă în habitatul ei natural din Parcul Național Arusha din Tanzania și am fost uimit de capul galben-maroniu alunecând grațios la o înălțime aparent imposibilă deasupra vârfurilor arborilor înalți de salcâm. Asta a fost acum 11 ani, motiv pentru care girafa rămâne unul dintre animalele mele preferate. Dar girafa îmi este dragă nu numai din cauza impresiilor mele africane.

Ca biolog evoluționist și profesor, am dedus Giraffa camelopardalis pe scenă în timpul orei - nu la propriu - ca un exemplu al modului în care selecția naturală a produs o creatură care este, pe de o parte, adaptată impresionant la nișa sa ecologică particulară și, pe de altă parte, un exemplu de „neîndemânatică, risipitoare și ineptă. „procesul evoluției, folosind cuvintele lui Darwin. Uneori se sugerează că aceste neglijeri sunt rezultatul mutațiilor sau erorilor evolutive. Dar ele apar de fapt din cauza istoriei: faptul că în orice moment al istoriei selecția naturală nu are de ales decât să lucreze cu ceea ce este deja acolo. Mai clar decât alte animale, girafele reflectă faptul că organismele nu au fost create de la zero (sau dacă au fost, atunci Marele Creator era foarte inept). Mai degrabă, ei au fost pietruiti împreună prin încercări și erori de la predecesorii lor istorici.

Girafele au ocupat de mult timp un loc special în inimile evoluționiștilor, dar dintr-un alt motiv: ca exemplu al modului de a distinge evoluția darwiniană de evoluția lamarckiană. Cu toate acestea, se dovedește că povestea nu este atât de simplă; într-adevăr, nimic despre aceste animale uimitoare și ciudate nu este simplu. O privire mai atentă asupra vieții lor private a pus sub suspiciune împerecherea, împreună cu mestecatul, când vine vorba de anatomia lor remarcabilă, ridicând întrebări care au alimentat dezbaterile în rândul comunității de girafologie de astăzi (desigur mică).

Să începem cu cele mai evidente. Statura mare a girafei creează o serie de dificultăți care au fost rezolvate cu ajutorul unor adaptări remarcabile. Pomparea sângelui la doi metri deasupra inimii către capul falnic al animalului necesită o presiune excepțional de mare, de trei ori nivelul sistolic la om. Pentru a preveni spargerea arterelor, girafele au nevoie de structuri speciale de sprijin în vasele lor de sânge.

Într-o altă direcție, pentru a preveni acumularea sângelui în picioare, care se află la capătul picioarelor foarte lungi, girafele au dezvoltat un tip de ciorapi de compresie pe care oamenii îl folosesc după o intervenție chirurgicală sau pentru a preveni tromboza venoasă profundă în timpul zborurilor lungi. 1 Invenția girafelor este reprezentată de pereții foarte elastici ai vaselor de sânge în combinație cu o rețea capilară extinsă. Prin reducerea perfuziei de lichid în țesuturile din jur, aceste modele păstrează sângele girafei în vasele unde îi aparține, și nu în țesuturile din jur. Aceste animale au un alt sistem de compresie special adaptat la nivelul gâtului, care împiedică prea mult sânge să ajungă la cap atunci când se aplecă să bea - ceea ce nu o fac foarte des, deoarece își obțin cea mai mare parte a apei din frunzele pe care le mănâncă folosindu-le. limbi foarte flexibile de 45 cm.

Deși gâturile girafelor sunt excepțional de lungi, ele sunt de fapt inferioare picioarelor lor, deoarece acele gâturi colosale sunt - crezi sau nu - prea scurte. Pentru a ajunge la băltoacă, girafa care bea trebuie să-și despartă picioarele larg. Și, apropo, același mecanism de control al fluxului de fluide funcționează în direcția opusă în gâtul girafei, când girafa încetează să bea și își ridică capul în sus, permițând unui firicel relativ mic de sânge să curgă în jos, astfel încât hipoxia creierului. Nu se produce. 2

Numele „girafă” provine de la cuvântul arab „zarafah”, care înseamnă „mergător rapid”, iar girafele își folosesc picioarele lungi pentru a merge rapid, deși picioarele lor lungi de pârghie și coloanele gâtului ușor balansate, echilibrate vertical, par să se miște. încet. Din motive neclare, dar probabil din cauza biomecanicii cu adevărat asemănătoare girafelor, atunci când girafele trebuie să se miște rapid, ele nu galopează și nu sar ca aproape toate celelalte patrupede, care în astfel de cazuri își ridică atât picioarele din față, cât și cele din spate de pe pământ. În schimb, își ridică picioarele din față și din spate de aceeași parte în același timp, alternând stânga și dreapta - mai degrabă decât spatele și față - într-o manieră numită „ambling”. De fapt, este foarte eficient și elegant, mai degrabă neîndemânatic decât neplăcut odată ce observatorul se obișnuiește cu noutatea. (Apropo, cămilele se plimbă și ele, 3 ceea ce poate explica numele speciei de girafe în latină camelopardali, datorită credinței străvechi că girafele sunt jumătate cămilă, jumătate leopard, acestea din urmă datorită colorării vizibil pete și asemănătoare plăcilor a girafelor.)

Acum despre acel gât remarcabil. Câte oase sunt în gâtul unei girafe? Răspuns: șapte (conform unui studiu din 1999 Journal of Zoology - opt), 4 este același număr ca la oameni, doar girafa este uriașă, iar fiecare vertebră cervicală are în medie 25 de centimetri lungime. Dar mouse-ul? Tot șapte, deși - surpriză - toate foarte mici. Mouse.

Fotografie detaliată a gâtului unei girafe. Foto: Mike Taylor și Matt Wedel

Probabil cel mai cunoscut fapt despre gâtul girafei (cel puțin printre biologi) este particularitatea nervilor săi, în special nervul laringian recurent stâng, care trimite impulsuri către laringele animalului. Uitați pentru o clipă că girafele sunt probabil cele mai tăcute dintre mamiferele mari, producând sunete, deși slabe. Nimeni nu știe de ce sunt atât de insinuante, deși este clar că laringele lor are aceeași inervație de bază (legătura dintre organe și sistemul nervos - cca. Despre nou) ca și la alte mamifere, mai zgomotoase, deși impulsul parcurge o distanță mai mare. Poate că are ceva de-a face cu gâtul lor lung, sau pur și simplu nu au nimic de spus. În orice caz, mușchii laringelui lor - ca și al nostru - sunt stimulați de nervul lor laringian și aici avem unul dintre cele mai uluitoare exemple de design extrem de prostesc în zoologie.

Nervii laringieni, prezenți în mod obișnuit la vertebrate, se ramifică din nervul vag mai mare, care joacă un rol important în sistemul parasimpatic al vertebratelor, care trimite semnale către toate organele interne majore, inclusiv inima și sistemul digestiv. La toate mamiferele, nervii laringieni recurenți se ramifică de la nervul vag la nivelul arcului aortic, unde aorta – care urcă inițial din inimă cu arterele carotide ramificate care furnizează gâtul și capul – se scufundă înapoi pentru a furniza sânge restului corpul. Arcul aortic face o ansă de 180 de grade, ceea ce nu este o problemă pentru nervul laringian recurent drept, care se află pe partea „dreapta”, evită îndoirea aortei și merge direct la laringe de-a lungul traheei. Cu toate acestea, însoțitorul său stâng trebuie să se îndoaie în jurul arcului aortic de jos înainte de a se îndrepta către laringe. Acest lucru este puțin ciudat din punct de vedere anatomic, dar nu este o problemă mare pentru majoritatea vertebratelor, inclusiv pentru oameni, deoarece această îndoire adaugă doar câțiva centimetri la cale.

Aceasta este atât o dilemă interesantă pentru animalele cu gât lung, cât și un exemplu clar de evoluție. Printre peștii moderni și, probabil, strămoșii pești ai mamiferelor moderne, nervii laringieni recurenți (stânga și dreapta) mergeau în linie dreaptă de la creier la branhii de-a lungul inimii. La mamiferele timpurii cu gât scurt, totul era aproape la fel, doar ramura stângă, care trecea sub partea îndoită a arcului aortic, era puțin mai lungă și mai curbată. Dar în acele creaturi care au evoluat pentru a avea gât lung, bietul nerv laringian recurent stâng a trebuit să facă o ocolire cu adevărat absurdă în timpul dezvoltării embrionare: să iasă din creier, să treacă capul în jos pentru a trece pe sub arcul aortic care se retrage mereu, apoi să se ridice din nou până la urmă. ajunge la laringe.

În cazul girafelor, această adaptare incongruentă necesită acum un nerv de 4,5 m lungime (2,3 m pe sens, apoi înapoi), deși dacă ar merge în linie dreaptă toată lungimea ar fi de 15 cm. De unde această ciudățenie? Pentru că girafele au evoluat din strămoșii lor direcți, care la rândul lor au evoluat din ai lor, și așa mai departe la strămoșul comun, peștele, a cărui lungime a nervilor laringieni recurenți era complet rezonabilă. (Și apropo, nu-ți pierde toată mila cu girafe: au existat și alți descendenți vertebrate de pești - în special dinozauri sauropode - ale căror gâturi de 13,7 metri necesitau nervi mult mai lungi: aproximativ 27,5 metri! Într-un raport tehnic recent - în jurnal Acta Paleontologică Polinica, mai exact - această absurditate a fost numită „monument al ineficienței.” 5)

1. Hargens, A. R., Millard, R. W., Pettersson, K. și Johansen, K. Gravitational hemodynamics and edem prevention in the giraffe. Nature 329, 59-60 (1987).
2. Mitchell, G. & Skinner, J.D. Cum se adaptează girafele la forma lor extraordinară. Transactions of the Royal Society of South Africa 48, 207-218 (1993).
3. Dagg, A.I. Cum se mișcă o cămilă (Locomoția cămilului (Camelus dromedarius)). Journal of Zoology 174, 67-78 (1974).
4. Solounias, N. Anatomia unică a gâtului girafei. Journal of Zoology 247, 257-268 (1999).
5. Wedel, M.J. Un monument al ineficienței: cursul presupus al nervului laringian recurent la dinozaurii sauropode. Acta Paleontologica Polonica 57, 251-256 (2011).<.sub>

Miracole ale evoluției folosind exemplul girafei. Partea 2

Totul este foarte incomod până acum. Dar de ce au dezvoltat girafele moderne gâturi lungi atât de problematice în primul rând? Aici girafele ne ajută să distingem evoluția darwiniană de evoluția lamarckiană. Lamarck credea că gâtul girafelor a devenit lung pentru că strămoșii lor l-au întins pe al lor. Potrivit lui Darwin, girafele timpurii diferă unele de altele prin lungimea gâtului, iar cele cu cele mai lungi s-au reprodus cu mai mult succes. Conform conceptului lui Lamarck de „moștenire a caracteristicilor dobândite” – nu foarte diferit de „folosește-l sau aruncă-l” – organele cresc atunci când sunt folosite și se micșorează atunci când nu sunt. Aproape toată lumea este de acord că girafele timpurii aveau gâturi care nu erau foarte diferite de gâturile altor ungulate.

Dar Lamarck și adepții săi și-au imaginat că aceste girafe atingeau frunze tot mai înalte pe vârfurile copacilor de savană (și girafele se hrănesc într-adevăr din ramuri), iar gâtul lor s-a lungit, la fel cum mușchii cresc odată cu folosirea, până când descendenții lor au dobândit cele mai lungi gâturi. Viziunea lui Darwin este puțin diferită și mai precisă: odată cu creșterea concurenței pentru vegetația cu frunze, girafele timpurii cu gât puțin mai lung au putut să se hrănească puțin mai bine atingând frunzele cu creștere înaltă.

Prin urmare, au produs mai mulți urmași, ale căror gâturi, la rândul lor, au devenit mai lungi decât cele ale părinților lor. Prin urmare, selecția naturală a favorizat gâturile mai lungi, precum și adaptările necesare, cum ar fi capacitatea de a genera și de a rezista hipertensiunii arteriale, împiedicând în același timp scurgerea sângelui în picioare, plus dezavantaje inevitabile, cum ar fi calea sinuoasă a nervului laringian recurent stâng.

Dar povestea nu se termină aici. Există o altă explicație concurentă pentru motivul pentru care girafele au gâtul atât de lung și implică selecția sexuală. În primul rând, o mică digresiune. Deși mulți oameni cred altfel, nu există nicio diferență fundamentală între selecția naturală și selecția sexuală. Selecția naturală are loc ori de câte ori are loc reproducerea diferențială, în care anumite gene au mai mult succes în a transmite copii ale lor către generațiile viitoare. Selecția sexuală implică competiție pentru obținerea și obținerea de pereche și este la fel de naturală ca și alte forme de selecție, cum ar fi căutarea hranei, evitarea prădătorilor, dormitul când este obosit sau scărpinatul când mâncărime. Doar că selecția sexuală duce uneori la trăsături - exemplul clasic fiind coada păunului - care sunt dezavantajoase din punct de vedere ecologic, dar sunt totuși selectate pozitiv deoarece contribuția lor generală la fitness prin competiția cu același sex sau atracția sexului opus este mai mare decât cea directă. pierderi.privind pur și simplu supraviețuirea.

Se dovedește că masculii girafe sunt mai vicioși decât afectuoși: în timpul rutei, se luptă folosind capetele lor grele și puternice, atașate de gâturile lungi și flexibile - se dovedește a fi ceva asemănător cu o stea de dimineață medievală sau un bip. Și cu cât gâtul este mai lung, cu atât loviturile sunt mai puternice. Prin urmare, ipoteza – cunoscută sub denumirea de ipoteza „gâtului de împerechere” – afirmă că gâturile lungi au fost selectate pentru că i-au ajutat pe bărbați să câștige lupte între ei. De asemenea, este posibil ca femelele să fi preferat masculii cu gât mai lung, în parte pentru că urmașii lor ar avea apoi gâtul mai lung. În consecință, noii masculi ar concura cu mai mult succes cu alți bărbați și ar fi mai atractivi sexual pentru femelele din generația lor. Într-un fel sau altul, genele masculine pentru lungimea gâtului și genele feminine pentru alegerea perechelor cu gâtul mai lung ar fi fost transmise. 6 Aceasta este o variantă a ceea ce ecologii comportamentali numesc „ipoteza descendenței sexuale”, care se aplică și evoluției cozilor de păun și altor trăsături masculine aparent ciudate. Conform acestei ipoteze, gâturile lungi la femelele girafe sunt un efect concomitent al selecției sexuale în rândul masculilor.

Aceasta este o idee controversată, iar ultimul cuvânt nu a fost încă spus. 7 Sprijinirea ipotezei „gâtului de împerechere” este descoperirea că masculii cu gâtul mai lung au, de fapt, mai mult succes în luptă între ei și, în plus, girafele preferă de fapt gâturile mai lungi la potențiali perechi, dând un alt sens termenului de gât înseamnă „sărut un îmbrăcat”. partener pe gât” - aproximativ Despre nou). În plus, majoritatea hranei girafelor au loc la nivelul umerilor, mai degrabă decât la nivelul gâtului. În plus, girafele sunt cu doi metri mai înalte decât alte animale care mănâncă frunze, ceea ce sugerează că competiția de hrană nu este principala forță motrice din spatele evoluției altitudinale. Pe de altă parte, se poate ca în vremuri de deficit de hrană creșterea suplimentară să merite și, mai mult, de obicei cele mai hrănitoare părți ale frunzișului unei plante se găsesc chiar în vârf, în vârfurile de creștere. 8

Cu toate acestea, nu există niciun motiv să credem că succesul în căutarea hranei și succesul în sex se exclud reciproc în posibila lor influență evolutivă. Această perspectivă este încă un exemplu al modului în care acești giganți slăbănog, cu picioare lungi și cu gât lung întruchipează diversitatea vieții sculptate de evoluție. În același timp, poate fi dificil să-ți imaginezi o creatură la fel de incredibilă ca o girafă făcând sex, să nu mai vorbim că au fost modelate de ea. Dar același lucru este valabil și pentru a ne gândi la sexul dintre părinții noștri, și totuși faptul că suntem aici sugerează că ei - ca și girafele - au făcut-o cel puțin uneori.

6. Simmons, R.E. & Scheepers, L. Winning by a neck: Sexual selection in the evolution of girafe. American Naturalist 148, 771-786 (1996).
7. Mitchell, G., Van Sitttert, S.J., & Skinner, J.D. Selecția sexuală nu este originea gâtului lung la girafe. Journal of Zoology 278, 281-286 (2009).
8. Cameron, E.Z. & du Toit, J.T. Câștig cu gât: girafele înalte evită să concureze cu browserele mai scurte. Naturalistul american 169, 130-135 (2007).
9. Simmons, R.E. & Altwegg, R. Gât de împerechere sau animale concurente? Critica ideilor privind evoluția girafei (Gâturi pentru sex sau browsere concurente? O critică a ideilor privind evoluția girafei). Journal of Zoology 282, 6-12 (2010).

Autor: David P. Barash este biolog evoluționist și profesor de psihologie la Universitatea din Washington. Cea mai recentă carte a sa se numește Buddhist Biology: Ancient Eastern Wisdom Meets Modern Western Science.
Original: Nautilus.

Biologii încă testează diferite ipoteze pentru a explica lungimea gâtului girafelor.

Gâtul girafei a intrigat oamenii de multă vreme. Una dintre cele mai faimoase explicații pentru motivul pentru care girafele au gâtul lung a fost propusă de remarcabilul naturalist și naturalist francez Jean-Baptiste Lamarck - în opinia sa, gâtul lor a fost întins din eforturile constante de a ajunge la frunzele din vârfurile copacilor.

Charles Darwin și Alfred Russell Wallace, fondatorii teoriei evoluționiste, au fost de acord că totul era despre frunzele copacilor, dar eforturile personale ale girafelor nu au avut nimic de-a face cu asta. În fiecare generație de animale, datorită variabilității naturale, apar indivizii cu gâtul mai lung sau mai scurt, iar cei cu gâtul mai lung câștigă un avantaj - se hrănesc mai bine, ajungând la ramuri mai cu frunze și, prin urmare, se simt mai bine și se reproduc mai bine, trecând la următoarea. generație sunt acele variante ale genelor „gâtului”, cu ajutorul cărora gâtul devine mai lung. Acesta este unul dintre cele mai faimoase exemple despre modul în care funcționează selecția naturală, iar sub această formă - împreună cu copacii înalți - girafele și-au găsit drum în toate manualele.

Dar numai frunzele inaccesibile sunt motivul? În 1949, Chapman Pincher, jurnalist și scriitor pasionat de zoologie și genetică, a încercat să conecteze, ca să spunem așa, gâturile lungi ale girafelor cu picioarele lor lungi. Este destul de evident că este mai ușor să fugi de prădătorii cu picioare lungi, dar așa cum a sugerat Pincher, cu astfel de picioare este dificil să bei dacă există apă sub picioare (și în natură, nimeni nu va aduce apă girafelor). 'gura). Această ipoteză a câștigat o oarecare popularitate, dar, de-a lungul timpului, paleontologii au găsit strămoși fosili ai girafelor moderne care aveau picioare lungi și un gât scurt și care timp de milioane de ani nu au avut probleme cu apa.

Potrivit unei alte versiuni, girafele masculi aveau nevoie în primul rând de un gât lung - un mascul cu un gât mai lung și-ar putea învinge mai ușor adversarul într-o luptă pentru o femelă, sau femelele, pur și simplu, din anumite motive, preferau masculii cu gâtul mai lung. Cu alte cuvinte, lungimea gâtului girafelor a fost o trăsătură asupra căreia a acționat selecția sexuală (nu vom vorbi despre trăsăturile selecției sexuale, dar vă vom recomanda un articol excelent pe acest subiect al lui Boris Jukov în Science and Life).

În cele din urmă, unii experți consideră că un gât lung protejează împotriva supraîncălzirii. Se știe că echilibrul temperaturii depinde de raportul dintre suprafața corpului și volumul acestuia. Cu cât suprafața este mai mare, cu atât căldura pleacă mai repede; cu cât este mai mare volumul corpului, cu atât mai multă căldură este reținută în el. Pentru un animal mare care trăiește într-un climat cald, este important să scapi de excesul de căldură pentru a evita supraîncălzirea. Se poate presupune că gâtul lung împreună cu picioarele lungi ale girafelor măresc suprafața corpului în raport cu volumul, ajutându-le să se răcească. Dar pentru a înțelege dacă acest lucru este adevărat sau nu, trebuie să măsurați cu precizie suprafața și volumul girafei.

Este exact ceea ce au făcut cercetătorii de la Universitatea din Pretoria cu mai multe girafe din Zimbabwe. Într-un articol din Journal of Arid Environments se spune că suprafața corporală a girafelor nu este, în medie, mai mare decât cea a altor animale cu o masă corporală similară, așa că se pare că ipoteza „gâtului frigiderului” va trebui să fie eliminată.

Cu toate acestea, autorii lucrării descriu un alt truc care poate salva girafele de la supraîncălzire: stând cu capul direct spre soare, reduc zona corpului iluminată de razele sale - soarele pur și simplu nu lovește gât. Într-adevăr, girafele stau adesea astfel, dar probabil că au trebuit să caute o poziție mai puțin „fierbinte” după ce și-au dezvoltat un gât lung.