Четверг, Сентябрь 29, 2022

Рябок-водонос • Юлия Михневич • Научная картинка дня на «Элементах» • Орнитология

Популярные новости

На фото самец южноафриканского рябка (Pterocles namaqua) cмачивает свое брюшко в воде, чтобы затем напоить своих птенцов, которые ждут его в гнезде за многие километры.

Впервые такое поведение рябков описал английский орнитолог Эдмунд Мид-Вальдо (Edmund Meade-Waldo) в 1896 году на содержащихся в неволе птицах. За 20 лет, с 1895 по 1915 год, ему удалось наблюдать 61 выводок рябков трех видов, получить такие же сведения от другого разводчика птиц, а также от натуралистов, наблюдавших диких птиц на водоемах. Несмотря на обилие наблюдений другие орнитологи были настроены скептически. Они считали, что такой метод переноса воды неэффективен и не мог закрепиться в эволюции. Надо сказать, я тоже сперва не поверила, когда прочла об этом недавно в детской книге. Кроме того, некоторые орнитологи были уверены, что рябки, подобно голубям, кормят птенцов выделениями зоба, в которых достаточно воды, и культивировали этот миф. Но правда, как всегда, оказалась более интересной и заслуживающей внимания.

В 1964 году американский орнитолог Том Кейд (Tom Cade) и южноафриканский орнитолог Гордон Маклин (Gordon Maclean) начали исследования рябков в пустынях Калахари и Намиб на юге Африки. И в 1965 году в Калахари им удалось наблюдать, как самец южноафриканского рябка переносит воду в перьях брюшка и поит птенцов. Также они описали структуры перьев, позволяющие удерживать воду.

Рябки — это единственное семейство отряда рябкообразных, в нем насчитывается 16 видов, населяющих засушливые регионы Африки и Евразии. Это некрупные птицы (массой от 150 до 400 г), внешне похожие на голубей, раньше они даже включались в отряд голубеобразных (сейчас эти два отряда считаются родственными). Питаются рябки мелкими сухими и твердыми семенами, в основном растений семейства бобовых. Поэтому вопрос питья для них крайне актуален. Взрослые птицы ежедневно летают на водопой и могут преодолевать до 160 км в пути к водопою и обратно к гнезду. На водопоях собираются сотни и даже тысячи особей.

Рябки гнездятся на земле, откладывают чаще всего три яйца, которые насиживают оба родителя в течение 21–31 дня. Птенцы выводкового типа — рождаются покрытыми пухом и через час после вылупления готовы следовать за родителями и самостоятельно питаться. Начинают летать через 4–5 недель, а становятся полностью самостоятельными через 6–8 недель. Когда птенцам меньше недели, самец греет их по ночам и ранним утром, если погода холодная. Самки в это время летают на водопой. По возвращении самки на водопой летит самец. Сперва он трется брюхом о землю — вероятно, чтобы распушить перья и убрать секрет копчиковой железы, которым птицы смазывают перья для улучшения их гидрофобных свойств. Войдя в воду, птица приседает несколько раз, встряхивает перья, позволяя им намокнуть, но крылья и хвост держит подальше от воды (что хорошо заметно на главном фото).

«Заправка» может занимать от нескольких секунд до 20 минут, возможно это зависит от возраста и потребностей птенцов. Рябок может набрать до 30 мл воды, это почти две столовые ложки и 5–15% массы тела птицы.

Затем самец возвращается к гнезду, принимает характерную вертикальную позу, служащую сигналом для птенцов подбежать к его брюху и пить воду из центральной канавки, образованной перьями.

После того как птенцы напились, самец просушивает перья. Когда птенцы подрастут и смогут регулировать температуру тела, родители начинают их оставлять и летать на водопой вдвоем.

Влагоудерживающие свойства больше всего развиты у брюшных перьев и перьев нижней части груди, в меньшей степени у перьев верхней части груди. Они отличаются особым строением. Но давайте сперва вспомним, как устроено «классическое» птичье перо. Оно состоит из стержня и опахала. Опахало образуют отходящие от стержня бородки, от которых в свою очередь отходят бородочки, или бородки второго порядка, соединенные между собой крючочками, чтобы опахало держало форму (см. картинку дня Стержень, бородки и крючки).

Специализированные влагоудерживающие перья рябков в центральной области брюшной поверхности не имеют крючочков, а основание бородочек в сухом состоянии спирально закручено на несколько оборотов — на два у четырехполосого рябка (P. quadricinctus), рябка Лихтенштейна (P. lichtensteinii), ночного рябка (P. bicinctus), на три у южноафриканского, пятнистого (P. burchelli), рыжебрюхого (P. exustus), желтогорлого (P. guttularis) рябков и на целых пять у чернобрюхого рябка (P. orientalis). А вот у тибетской саджи (Syrrhaptes tibetanus) всего лишь один оборот, и воду она птенцам не транспортирует.

Витки соседних бородочек переплетаются, образуя структурное единство:

Кончик каждой специализированной бородочки расщеплен:

В поперечном сечении проксимальная (ближняя к телу) часть бородочек имеет почковидную вогнуто-выпуклую форму (обычно у птиц бородочки имеют клиновидное сечение), дистальная — округлую. При смачивании выпуклая часть набухает, тогда как объем в вогнутой области практически не изменяется.

При контакте с водой основания бородочек раскручиваются, их концевые части встают под прямым углом к внутренней лопасти пера, образуя плотное ложе из волосков (на которые расщепляются кончики бородочек), в котором вода удерживается за счет капиллярности.

Вода частично проникает в бородочку. Предполагается, что механизм раскручивания связан с расширением полипептидных цепей β-кератина (из которого состоят перья) для размещения дополнительной воды. Кератин при этом теряет кристаллическую структуру и набухает.

Строение специализированных перьев у самки такое же, как и у самца, но площадь специализированных бородочек не так велика. То есть самки тоже могут переносить воду при необходимости — например, при потере партнера.

Исследования строения специализированных перьев рябков проводились, как вы могли заметить, в 60–80-х годах прошлого века. Я уже было отчаялась найти что-то новое, как случайно наткнулась на целую диссертацию, посвященную структуре перьев рябков, с прекрасными фотографиями! Но… на немецком языке. Написал ее энтомолог (подавляющее большинство его публикаций написано о насекомых) из Боннского университета Хайко Шмид (Heiko Schmied). Ни одной публикации на английском, к сожалению, он не выпустил, поэтому пришлось разбираться. В целом он подтверждает исследования ученых XX века, за небольшими нюансами. Из нового, что представляет для нас интерес, — это роль бахромы опахала в удержании влаги. Бахрома есть только у специализированных брюшных и грудных перьев и представляет собой рыхлые бородки и длинные прямые бородочки.

Бахрома скручивается во влажном состоянии внутрь, как бы обволакивая капли воды. Вместе с бахромой расправленные специализированные бородочки образуют трехмерную сеть, в которой задерживается большой объем воды. Благодаря такому механизму перья рябка удерживают почти в два раза больше воды, чем, например, синтетическая губка для мытья посуды. Что интересно, структурные изменения при намокании происходят даже у перьев, хранящихся в музее более 120 лет!

Водный транспорт с помощью перьев характерен на самом деле не только для рябков, но именно рябки довели эту технику до совершенства. Перья многих куликов имеют аналогичные спиральные основания бородочек, но только c одним или двумя оборотами. Некоторые кулики смачивают яйца водой, переносимой в брюшном оперении.

Фото © Peter Chadwick с сайта audubon.org.

Юлия Михневич

Последние новости

ru_RURussian