Высокоскоростная съёмка показала, как крыса-кенгуру уворачивается от атаки гремучей змеи
Пустынные крысы-кенгуру — многочисленные и, казалось бы, беззащитные грызуны, питающиеся семенами, которым приходится противостоять множеству хищников, включая гремучих змей. Эти ядовитые ямкоголовые змеи известны своими смертоносными, молниеносными бросками.
Исследование студенческой группы из UC Riverside, Университета штата Калифорния в Сан-Диего и UC Davis показало, что крысы-кенгуру часто обманывают змей благодаря комбинации быстрой реакции, мощных прыжков и ударов ногами в воздухе в стиле ниндзя.
Тимоти Хайэм, доцент кафедры эволюции, экологии и биологии организмов в UCR, является соавтором двух статей, опубликованных в Functional Ecology и Biological Journal of the Linnean Society. В них представлен детальный анализ поведения и биомеханики как крыс-кенгуру, так и гремучих змей.
«И гремучие змеи, и крысы-кенгуру — выдающиеся атлеты, демонстрирующие максимальные возможности именно во время этих взаимодействий», — сказал Хайэм. — «Это делает систему отличной для выявления факторов, которые могут склонить чашу весов в этой гонке вооружений».
Команда задокументировала взаимодействия в дикой природе, используя радиотелеметрию для отслеживания охотничьего поведения свободно перемещающихся змей, а затем размещая высокоскоростные камеры для записи охоты в местах, часто посещаемых крысами-кенгуру. Полученные видео впервые детально показывают манёвры, которые используют грызуны для защиты.
Рекордная скорость реакции
Моргание человеческого глаза длится около 150 миллисекунд. Гремучие змеи часто совершают бросок из полной неподвижности и достигают цели менее чем за 100 миллисекунд. Крысы-кенгуру оказались ещё быстрее: их типичное время реакции составляет около 70 миллисекунд. Некоторые грызуны начинали прыжок уже через 38 миллисекунд после начала атаки змеи.
«Крысы-кенгуру, которые реагировали быстро, часто могли полностью отпрыгнуть от змеи, оставляя змею кусать лишь пыль, в то время как грызун взлетал на высоту 7-8 длин своего тела», — сказал Рулон Кларк, доцент биологии в Университете штата Калифорния в Сан-Диего.
Защитный удар в воздухе
Самым неожиданным открытием стало то, что грызуны, не успевшие вовремя среагировать, имеют ещё один трюк. Они часто избегали попадания яда, переориентируясь в воздухе и используя свои мощные бёдра и лапы, чтобы отбросить змей ударом в стиле ниндзя.
Одно из видео показывает, как крыса-кенгуру успешно отбрасывает змею ударом. Змея отлетает по воздуху и падает на землю в нескольких метрах, в то время как грызун убегает.
Эти защитные удары разрешили загадку, которая занимала исследователей годами: предыдущие работы показывали, что крысы-кенгуру часто оставались невредимыми после, казалось бы, успешных укусов змей, но механизм был неясен. Учёные даже проверяли кровь грызунов на физиологическую устойчивость к яду, как у некоторых видов белок и опоссумов.
«В нашей предыдущей работе использовались камеры с меньшей скоростью съёмки, и хотя казалось, что змеи успешно атаковали, движения животных в момент удара были слишком размытыми, чтобы рассмотреть детали», — сказал Малахи Уитфорд, аспирант Университета штата Калифорния в Сан-Диего. — «В новой работе мы использовали камеры с гораздо более высокой скоростью и разрешением, что помогло в мельчайших деталях показать, что крысы-кенгуру не только обладают рекордным временем реакции, но и могут использовать свои длинные хвосты для переориентации тела в прыжке, оптимально позиционируя себя как для защитного удара, так и для приземления на лапы».
Эволюционные преимущества
Высокочувствительный слух крыс-кенгуру позволяет им слышать низкочастотные звуки и обнаруживать внезапные атаки. Увеличенные мышцы задних конечностей и толстые сухожилия обеспечивают быстрые вертикальные прыжки и высокое ускорение.
«Наша работа, которая, насколько нам известно, является первой, описывающей кинематику уклоняющихся прыжков двуногих грызунов от реальных атак хищников, поддерживает идею, что двуногая локомоция могла быть предпочтительна у крыс-кенгуру, поскольку позволяет совершать быстрые и мощные прыжки, необходимые для избегания хищников, устраивающих засады, таких как гадюки и совы», — сказала Грейс Фреймиллер из Университета штата Калифорния в Сан-Диего.