Ни у одного позвоночного (рыбы, млекопитающего, птицы, рептилии или амфибии) никогда не было нечетного количества конечностей. Несмотря на этот «запрещенный фенотип», некоторые животные, по-видимому, используют другие части тела в качестве третьей или пятой «конечности» для перемещения из одного места в другое.
Например, хотя попугаи не могут использовать свои крылья для хватания, они лазают, вытягивая голову и хватаясь клювом за ветки или другие поверхности. Однако неясно, действует ли голова как «третья конечность », которая толкает птицу, или она просто используется для стабилизации, а клюв цепляется за поверхности для поддержки. Кроме того, несмотря на то, что многие исследования подчеркивают невероятный интеллект попугаев, исследования их локомоторного поведения практически отсутствуют.
Теперь, впервые, исследование Колледжа остеопатической медицины Нью-Йоркского технологического института (NYITCOM) обнаружило, что попугаи действительно используют свою голову как движущуюся третью конечность. Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B , авторами которого являются студентка-медик Мелоди Янг и Майкл Гранатоски, доктор философии, доцент кафедры анатомии, проанализировали карабкающиеся походки розоволицых неразлучников (Agapornis roseicollis), вида маленький попугай.
Исследователи разработали серию экспериментов, в которых попугаи карабкались по искусственной вертикальной взлетно-посадочной полосе, расположенной под углом от нуля до 90 градусов. Две высокоскоростные камеры зафиксировали их движение, а небольшая силовая пластина, установленная в задней части взлетно-посадочной полосы, измеряла силу, создаваемую клювом, задними конечностями и хвостом, когда каждая часть тела соприкасалась с взлетно-посадочной полосой.
Клювы попугаев сначала касались взлетно-посадочной полосы при подъеме под углом 45 градусов, а при подъеме под углом 90 градусов создавали силы, сравнимые с силами задних конечностей. На самом деле силы, создаваемые клювами попугаев, были равными или даже большими, чем силы, которые, как известно, производятся конечностями человека или других крупных приматов во время лазания. Напротив, хвосты птиц производили минимальные усилия, что позволяет предположить, что хвост используется просто для поддержки, а не как дополнительная конечность.
Янг, обучающийся в отделении остеопатической медицины NYITCOM, DO/Medical & Biological Sciences, Ph.D. программа отмечает, что анатомия попугаев, вероятно, развивалась в течение многих лет, чтобы поддерживать это изобретательное поведение при лазании.
«Хотя многие птицы карабкаются вертикально, попугаи — единственные известные птицы, которые задействуют голову в качестве третьей конечности. Такое поведение, по-видимому, со временем потребовало нервно-мышечных изменений, в том числе сгибателей шеи, которые генерируют дополнительную силу, и модификаций спинномозговой нервной системы . » она сказала.
Гранатоски, эксперт в области эволюции движений животных (локомоции), предполагает, что инновационное поведение попугаев при лазании может также отличать их от других животных.
«Хотя известно, что молодые панды качают головой в стороны, когда они поднимаются по вертикальным поверхностям, по-видимому, используя свою голову как «пятую конечность», она не соприкасается с поверхностью. Использование головы в качестве движущейся конечности представляет собой эволюционную новинку, которая , насколько нам известно, когда-либо существовал только у попугаев», — сказал Гранатски. «Мы надеемся, что наши результаты улучшат наше понимание того, как животные используют необычные анатомические структуры для принятия совершенно нового поведения».
Этот проект является первым шагом в серии исследований, посвященных двигательному поведению попугаев. Попугаи — это древняя древесная (живущая на деревьях) линия, имеющая множество поведенческих и анатомических параллелей с современными приматами. В течение следующих нескольких лет Гранатоски и его лаборатория будут работать над пониманием анатомических и нервно-мышечных основ необычного локомоторного поведения попугаев, чтобы разработать биологические роботизированные системы, которые имитируют это движение.
