Размер птичьего клюва зависит от температуры окружающей среды

Экологи подправили классический дарвиновский вывод о том, что размер клюва у птиц зависит от корма, которым они питаются. Согласно новым наблюдениям, птицы используют клюв как радиатор, а потому температура окружающей среды едва ли не на половину определяет размер птичьего клюва.

Тукану токо сама эволюция велела использовать клюв как радиатор. (Фото Theo Allofs.)

Известна эволюционная закономерность, которую Дарвин описал на примере галапагосских вьюрков: размер клюва птиц зависит от размера и формы семян, которыми они питаются. Оттого птицы с большими, массивными клювами и с маленькими, изящными клювиками могут занимать разные экологические ниши, не конкурируя друг с другом за пищу.

Эта классическая закономерность проверялась и перепроверялась неоднократно. И всякий раз биологи-эволюционисты убеждались в том, что, да, размер клюва зависит от того, чем питается пернатое. Сейчас это кажется уже очевидным фактом. Но вот исследователи из Смитсоновского института биологии охраны природы (США) утверждают, что одной лишь пищей дело тут не ограничивается.

Несколько лет назад сотрудник этого института Расселл Гринберг заметил, что певчие воробьи, живущие на засоленных болотах с недостатком пресной воды, имеют бóльшие клювы, чем их соседи, у которых с пресной водой всё в порядке. Затем на глаза г-ну Гринбергу попались данные по теплоизлучению туканов: эти птицы через свой гигантский клюв рассеивают 60% тепла, которое излучает их тело.

Всё это наводило на мысль о том, что клюв важен для терморегуляции. Было, однако, серьёзное возражение. У тукана такую роль клюву ещё можно приписать, потому что он огромный, но имеет ли какое-то значение потеря тепла через крохотный клювик у воробьёв? Оказалось, имеет. В статье, опубликованной на сайте PLoS ONE, всё тот же Расселл Гринберг с коллегами сравнивают теплопотерю через клювы у двух популяций певчих воробьёв (Melospiza melodia). У одних птиц поверхность клюва была больше на 17%, и с помощью своего внушительного клюва они теряли на 33% тепла больше, чем птицы из популяции с меньшими клювами.

Но и певчие воробьи с их скромными клювиками пользуются ими, чтобы избежать перегрева. (Фото Gary Carter.)

Обычно птицы охлаждаются частым дыханием, но при этом теряется много воды. Авторы работы утверждают, что клюв, снабжённый большим количеством кровеносных сосудов, позволяет птицам охлаждать организм без лишнего водоиспарения. По приблизительным оценкам, «большеклювые» певчие воробьи теряют на 8% воды меньше, чем «мелкоклювые».

Кроме того, учёные предприняли большое эволюционное исследование, сопоставив размеры клюва певчих воробьёв у примерно полутора тысяч музейных экспонатов с конкретными экологическими условиями, в которых они жили. Оказалось, что вариативность размера клюва на 40% может быть объяснена разностью температур окружающей среды: в жарком климате обитали птицы преимущественно с большими клювами. Но и тут есть одна хитрость: когда температура воздуха превышала 37 ˚C, клюв опять начинал уменьшаться в размерах. В статье, опубликованной в журнале Evolution, исследователи объясняют это тем, что температура тела самих птиц равна примерно 41 ˚C. Если воздух нагревается до этого значения, большой клюв уже не будет излучать тепло: он будет его поглощать. Поэтому есть смысл его уменьшить, если вокруг становится уж слишком жарко.

Авторы подчёркивают, что глупо отрицать влияние пищевой базы на размер птичьего клюва. Речь не о том, чтобы поколебать все прежние выводы. Новая работа лишь дополняет сложную эволюционно-экологическую картину — здесь, как и во всякой науке, не стоит ограничиваться только одной причиной, как бы хорошо она ни описывала наблюдаемое явление.

Подготовлено по материалам Scientific American.