Крысы-кенгуру - многочисленные и кажущиеся беззащитными грызуны, питающиеся семенами, которым приходится бороться с множеством неприятных хищников, в том числе с гремучими змеями - ядовитыми гадюками, известными своими смертоносными молниеносными ударами.
Исследование, проведенное группой студентов из Калифорнийского университета в Риверсайде, Государственного университета Сан-Диего и Калифорнийского университета в Дэвисе, теперь показывает, что пустынные кенгуровые крысы часто сбивают с толку змей благодаря сочетанию быстрой реакции, мощных прыжков уклонения и полета в воздухе. удары ногами в стиле ниндзя.
Видео о том, как кенгуровая крыса защищается ногой от гремучей змеи во время прыжка, можно посмотреть здесь:
Тимоти Хайам, доцент кафедры эволюции, экологии и биологии организмов UCR, является соавтором двух статей, опубликованных сегодня в журналах Functional Ecology и Biological Journal of the Linnean Society, в которых представлен подробный анализ поведения и биомеханика крыс-кенгуру и гремучих змей.
«И гремучие змеи, и крысы-кенгуру - экстремальные спортсмены, и их максимальная производительность достигается во время этих взаимодействий», - сказал Хайэм. «Это делает систему превосходной для выявления факторов, которые могут склонить чашу весов в этой гонке вооружений».
Исследовательская группа задокументировала взаимодействие между крысами-кенгуру и гремучими змеями в дикой природе, используя радиотелеметрию для терпеливого отслеживания охотничьего поведения свободно живущих гремучих змей, а затем установив высокоскоростные камеры для записи охоты змей в местах, часто посещаемых животными. кенгуровые крысы. Полученные в результате видеоролики представляют собой первый в истории подробный обзор маневров, которые кенгуровые крысы используют для защиты от смертоносного хищника.
«Эти молниеносные и мощные маневры, особенно когда они выполняются на природе, рассказывают нам об эффективных стратегиях побега от высокоэффективных хищников», - сказал Хайэм. «Те, кому удастся уклониться от удара, предложат способы, по которым крыса-кенгуру могла бы развиваться в ответ на хитросплетения хищнических движений».
Мигание человеческого глаза может длиться всего 150 миллисекунд. Напротив, исследовательская группа обнаружила, что гремучие змеи часто выходят из абсолютной неподвижности, чтобы добраться до крыс-кенгуру менее чем за 100 миллисекунд. Исследователи были удивлены, обнаружив, что крысы-кенгуру оказались еще быстрее, с типичным временем реакции около 70 миллисекунд. Их данные показывают, что некоторые крысы-кенгуру инициировали прыжки всего через 38 миллисекунд после того, как змея начала нападать.
«Крысы-кенгуру, которые быстро реагировали, часто могли полностью отпрыгнуть от змеи, оставив змею не кусать ничего, кроме пыли, когда крыса-кенгуру взмыла в воздух на 7-8 длин тела», - сказал Рулон Кларк, сотрудник. профессор биологии в Государственном университете Сан-Диего и соавтор обеих научных статей. «Но, возможно, самым удивительным открытием нашего исследования было то, что крысы-кенгуру, которые не реагировали достаточно быстро, чтобы избежать удара, имели в рукаве еще одну хитрость: они часто могли избежать отравления, переориентируясь в воздухе и используя свое массивное тело. бедрами и ногами, чтобы отогнать змей, как у ниндзя."
На одном видео, снятом студентами исследовательской группы, видно, как крыса-кенгуру успешно пинает змею. Змея летит по воздуху и падает на землю в нескольких футах от нее, а крыса-кенгуру отскакивает. Такие защитные удары разрешили загадку, которая озадачивала команду в течение многих лет: предыдущее исследование группы показало, что крысы-кенгуру часто выходили из, казалось бы, успешных укусов змей невредимыми, но было неясно, как. Исследователи даже проверили кровь кенгуровых крыс, чтобы убедиться, что они не обладают физиологической устойчивостью к змеиному яду, в отличие от некоторых видов белок и опоссумов.
«В нашей предыдущей работе использовались низкоскоростные камеры, и хотя казалось, что змеи успешно поразили свою добычу, движения животных в момент удара были слишком размытыми, чтобы можно было разглядеть детали», - сказал Малачи Уитфорд, докторант Государственного университета Сан-Диего и ведущий автор одной из статей. «В этой новой работе мы использовали камеры с гораздо более высокой скоростью записи и разрешением, что помогло показать в мельчайших деталях, что крысы-кенгуру не только обладают рекордным временем реакции, но также могут использовать свои длинные хвосты для переориентации тела во время прыжков, тем самым оптимально позиционировать себя как для ударов ногой в защите, так и для приземления на ноги».
Поймать добычу и избегать хищников - это ключ к репродуктивному успеху животных. Высокочувствительный слух крыс-кенгуру позволяет им слышать низкочастотные звуки и обнаруживать внезапные внезапные атаки, необходимые для ухода от хищников. У них также увеличены мышцы задних конечностей и толстые сухожилия, что позволяет совершать быстрые вертикальные прыжки и высокие ускорения.
Гремучие змеи - классические хищники из засады. Они охотятся, прячась и оставаясь почти неподвижными в течение длительного времени. Они нападают на добычу, которая подходит слишком близко. Жертва избегает удара, инициируя успешный маневр уклонения. В дикой природе и хищник, и жертва могут изменить результат на нескольких этапах взаимодействия способами, не очевидными в лаборатории.
Наша работа, которая, насколько нам известно, является первой, описывающей кинематику уклончивых прыжков двуногих грызунов, избегающих реальных атак хищников, подтверждает идею о том, что двуногие крысы могли предпочитать двуногие крысы-кенгуру, потому что они допускают быстрые и мощные прыжки необходимы, чтобы избежать нападения хищников из засады, таких как гадюки и совы», - сказала Грейс Фреймиллер из Университета штата Сан-Диего, ведущий автор второй статьи.