Почему летучие мыши спят вниз головой и другие истории об адаптации животных

Почему летучие мыши спят вверх ногами? — Вопрос от учеников 5-го класса начальной школы Брэндон-Парк (Виктория, Австралия). Класс изучает адаптацию животных.

Эволюция позволяет животным приспосабливаться к окружающей среде, благоприятствуя тем, кто обладает преимуществом, помогающим выжить. Если они выживают достаточно долго, чтобы иметь потомство, они передают это преимущество детям через гены. Этот процесс мы называем адаптацией.

Животные адаптировались к жизни в разных средах и питанию разной пищей, чтобы не конкурировать друг с другом.

Около 530 миллионов лет назад все животные жили в океане. Они быстро эволюционировали и адаптировались к жизни в разных местах, чтобы минимизировать конкуренцию.

Некоторые животные, например, удильщик, эволюционировали для жизни на больших глубинах. У него есть биолюминесцентный свет, который он использует для привлечения добычи в темной воде. Другие морские существа развили удивительные навыки камуфляжа, помогающие им оставаться в безопасности от хищников.

В конечном итоге у морских животных развились адаптации, позволившие им жить на суше. За миллионы лет произошло еще больше адаптаций, что привело к удивительному и сложному разнообразию животных, которое мы имеем сегодня.

Иногда два разных животных развивают схожую адаптацию, даже не будучи близкородственными. Полет — отличный пример.

Четыре случая полета

Полет эволюционировал четыре раза: у насекомых, летучих мышей, птиц и птерозавров (летающих существ времен динозавров).

У этих четырех групп не было общего предка, который мог летать. На самом деле, они все эволюционировали для полета от предков, которые не могли летать. Это называется "конвергентной эволюцией".

Однако у птиц и летучих мышей есть важные различия. У летучих мышей все еще есть пять пальцев (как у их предков-млекопитающих). Птицы же утратили пальцы, которые были у их предков. Кости в крыле птицы срослись.

Охотиться, но не быть добычей

Предок летучей мыши (или прото-мышь) жил на деревьях, охотясь на мелких насекомых, ползающих по коре. Поскольку бегать вверх по дереву за насекомым гораздо сложнее, прото-мышь ждала, повернувшись головой вниз, пока добыча не поднимется по стволу. Так она могла легко побежать вниз, если замечала что-то вкусное.

Она использовала передние лапы и рот, чтобы хватать добычу, и висела на задних лапах. Это привело к адаптации их когтей: сухожилия могут фиксироваться на месте, когда они висят. Вот почему летучие мыши могут висеть вниз головой, не используя мышцы и почти не затрачивая энергии. Вся работа делается за них силой тяжести.

Поскольку это требует наименьшего количества энергии, это лучший способ для летучей мыши спать. Но на стволе дерева они видны хищникам, которые охотятся днем, пока мыши спят. Некоторые летучие мыши стали спать под горизонтальными ветвями, что обеспечивало защиту.

Как и во всей эволюции, сохраняются те адаптации, которые помогают виду выжить. Большинство летучих мышей теперь спят в защищенных местах, и лишь несколько видов все еще спят на стволах деревьев.

Экономия веса

Чтобы экономить энергию в полете, нужно быть как можно легче. У птиц есть полости в костях, но у летучих мышей их нет. Один из способов, которым летучие мыши эволюционировали для экономии веса, — укорочение и утончение костей задних конечностей.

Однако это означает, что летучие мыши больше не могут стоять на задних лапах. Давление слишком велико для маленьких костей. В результате они также утратили способность бегать на задних лапах.

Теория "падения и полета"

Если наблюдать, как птица взлетает с земли, можно заметить, что ей нужен разбег. Чтобы оторваться от земли, летающим животным необходимо достичь того, что ученые называют "подъемной силой", чтобы преодолеть гравитацию. У многих крупных птиц и летучих мышей мышцы крыльев недостаточно сильны, чтобы создать подъемную силу, необходимую для взлета с места (как это может вертолет).

Летучие мыши не могут бегать, поэтому для них было бы почти невозможно взлететь с земли. Главное преимущество висения вниз головой в том, что летучим мышам не нужно создавать подъемную силу для начала полета. Они просто падают из своего "гнезда", расправляют крылья и улетают.

Знаете ли вы, что существует семь видов летучих мышей, которые не спят вниз головой? Они спят в свернутых листьях! Шесть из этих видов обитают в Центральной и Южной Америке, а седьмой — только на Мадагаскаре.