Клюв тукана помогает ему справляться с теплом

Дэвид Кетчпул

Большой тукан (Ramphastos toco), самый крупный представитель семейства туканов, наделен самым большим среди всех птиц клювом по отношению к общему размеру его тела. Неоперенная кожа вокруг клюва и вокруг глаз тукана часто имеет яркую окраску, усиливая тем самым яркий цвет его клюва.

Фото: www. wikipedia.org; автор - Chris Parfitt (Англия)

Чарльз Дарвин был заинтригован чудовищным клювом тукана. (Клюв тукана составляет примерно одну третью часть всей длины его тела.) Он писал, что «туканы могут иметь клюв огромного размера вследствие полового отбора для того, чтобы показывать другим птицам свои разнообразные и яркие полоски, украшающие этот орган».1

Другими словами, по мнению Дарвина, большой клюв предназначен для завлечения партнеров. Другие исследователи считают, что большой клюв необходим тукану для очищения фруктов от кожуры, отпугивания территориальных соперников, или для зрительного предупреждения хищников.

Однако в новом исследовании было установлено, что основная функция клюва тукана заключается в том, чтобы его тело оставалось охлажденным в условиях тропического климата, а также при расходовании огромного количества энергии во время полета.2,3,4 Так же как большие уши слона наполняются кровью для рассеивания в воздух тепла и сохранения стабильной внутренней температуры тела, так и тукан использует свой массивный клюв для быстрого излучения тепла.5

Клюв тукана отвечает всем требованиям идеального теплового излучателя, поэтому мы смело можем сказать, что это именно то, что ему нужно! Мало того, что клюв составляет от 30% до 50%6 общей площади поверхности тела тукана, он также снабжен разветвленной сетью кровеносных сосудов, расположенных близко к поверхности. Клюв - это не просто пассивный излучатель тепла, а орган, который тщательно регулирует процесс теплообмена.

Используя фотографий в инфракрасных лучах, в которых теплые области отображены ярким цветом, а охлажденные области тёмным цветом, исследователи заметили, что тукан способен регулировать приток крови к клюву. В мягких климатических условиях (16°–25°C), для излучения тепла используется только ближняя область клюва (т.е. расположенная ближе всего к голове). С увеличением температуры воздуха и/или когда тукан выделяет энергию, как например, во время полета, отдаленная часть клюва начинает получать больше крови и становится теплее.

В условиях высоких температур инфракрасная термография показала, что клюв тукана светится излучаемым теплом, так как его наполняет кровь. И, наоборот, при пониженных температурах клюв становится темнее, поскольку кровоток сводится к минимуму.

Ученые подсчитали, что через клюв взрослого тукана теряется от 25%7 до 400% производимого тепла в состоянии покоя — это наиболее широкий диапазон, наблюдаемый на сегодня в природе.

Более того, туканы способны делать это даже в состоянии сна! Исследователи пишут: «Мы обнаружили, что у спящих птиц происходят кратковременные изменения поверхностной температуры клюва и при этом птицы ни на секунду не просыпаются. Это указывает на то, что изменения в состоянии сна связаны с изменениями в состоянии теплорегуляции».2

Что бы сказал Дарвин обо всём этом? Могла бы его идея о естественном отборе объяснить, откуда у тукана появился клюв с такой важной и сложной функцией, наделенный отдельной системой кровеносных сосудов, которые питают его отдаленные и приближенные к телу части?

Что характерно, несмотря на то, что исследователи, обнаружившие невероятную функцию теплообмена в клюве туканов, приписывают появление клюва действию эволюции, они уклоняются от самого вопроса его происхождения. Они заявляют: «Нам до конца не понятны силы отбора, приведшие к появлению у современных туканов огромных клювов».2

Эти силы и в самом деле не понятны. Однако умные люди понимают, что тепловые радиаторы современных транспортных средств, в которых скорость потока охлаждающей жидкости в радиаторе контролируется термостатом, являются продуктом разумного замысла. Насколько же более сложной является способность тукана контролировать поток крови к своему клюву, выполняющему функцию «теплового радиатора» для регулирования температуры — это поистине интегрированная система со сложными механизмами обратной связи.

Тукан - это свидетельство Творца, который создал всё преднамеренно и с определенным смыслом!

Ссылки и примечания

1. Дарвин, Ч., «Происхождение человека: отбору относительно пола», издательство John Murray, Лондон, 1871, том II, 1-е издание, 1871, с. 227. (Полное электронное собрание трудов Чарльза Дарвина, ). Вернуться к тексту.
2. Таттерсалл, Г., Андрейд, Д., Абе, A., «Теплообмен в клюве тукана указывает на управляемый сосудистый тепловой радиатор», журнал Science 325(5939):468–470, 2009. Вернуться к тексту.
3. Прайс, M., «Птица с огромным клювом, кондиционирующим воздух», ScienceNOW Daily News, , 23 июля, 2009. Вернуться к тексту.
4. каплан, M., «Гигантские клювы туканов не дают им перегреться», National Geographic News, , 23 июля, 2009. Вернуться к тексту.
5. Все теплокровные животные должны выделять из организма избыточное тепло. У людей это происходит через выделение пота, у собак – через учащенное дыхание. Вернуться к тексту.
6. Несмотря на свой огромный размер, клюв составляет всего лишь одну двадцатую часть от общей массы тела тукана. Вернуться к тексту.
7. В условиях пониженной температуры, потеря тепла тела через клюв теоретически может быть просто необходимой. Но исследователи обращают внимание на то, что во время сна туканы засовывают свои клювы под крылья, направляя вокруг него свои хвостовые перья . Такое положение изолирует клюв и уменьшает потерю тепла во время сна. Вернуться к тексту.