Почему у страусов четыре коленных чашечки: ученые нашли объяснение

Страусы, самые быстрые птицы мира, скрывают анатомическую загадку, которая долгое время озадачивала ученых: на каждой из двух их ног есть по две коленные чашечки, то есть всего четыре. Это уникальная особенность, не встречающаяся ни у одного другого животного, что заставило исследователей Королевского ветеринарного колледжа в Лондоне разгадать эту тайну.

Видео дня

Используя современные методы, они детально изучили строение конечностей страусов, пытаясь понять, как именно эти четыре коленные чашечки влияют на их феноменальные беговые способности. Их открытия пролили свет на механизмы, позволяющие этим огромным птицам развивать впечатляющую скорость, отмечает издание IFLScience.

Чтобы выяснить причину такого необычного строения коленей, команда исследователей детально изучила анатомию страуса. Они применили метод бипланарной флюороскопии, позволяющий визуализировать движение костей внутри тканей. Это позволило создать модель сустава, который оказался подобным человеческому колену, но с одним ключевым отличием - наличием второй коленной чашечки, расположенной чуть ниже и плотно прикрепленной к кости лапы.

Оказалось, что верхняя коленная чашечка изменяет силу рычага, необходимую для выпрямления лапы. Это, хотя и требует большего усилия, но обеспечивает очень быстрое выпрямление, что является, вероятно, ключевым фактором их высокой скорости бега.

Секрет строения лап страуса

Но зачем же страусу нужна вторая, нижняя коленная чашечка? Авторы исследования, опубликованного в "Journal of Experimental Zoology", предположили, что она может выполнять защитную функцию. Они утверждают: "Возможно, кроме своей механической роли как рычагообразного отростка, дистальная часть надколенника также укрепляет сухожилия надколенника от сжатия, в частности силы реакции F(R) (которая у самой большой и быстрой живой птицы может быть значительной)".

Это объясняет, почему страусы уникальны, имея вторую надколенную кость. Сила реакции увеличивается с увеличением сгибания коленного сустава. Хотя страусы сгибают колени меньше по сравнению с другими бескилевыми птицами, они делают это быстрее и с большим диапазоном движений, что подчеркивает важность этой защитной адаптации.

Важно отметить, что исследование имеет определенные ограничения, в частности тот факт, что оно базировалось на анатомии только одного животного. Тем не менее, предложенные преимущества дополнительного набора коленных чашечек, кажется, полностью соответствуют действительности, учитывая невероятные беговые возможности страусов.

Феноменальная скорость страусов

Страус - не только самая большая птица в мире, но и самая быстрая, способная развивать скорость до 69 километров в час (43 мили в час). Это впечатляюще, особенно если учесть их вес около 130 килограммов. Такая скорость делает их непревзойденными бегунами в животном мире, и теперь ученые имеют веские основания полагать, что уникальное строение их коленей играет ключевую роль в этой удивительной способности.