Когда мы думаем о животных с экстремальными приспособлениями, жираф определенно приходит в голову. Наряду с другими приспособлениями животных, такими как саблезубые зубы кошки и сила креветки-богомола, жираф обладает одной из самых экстремальных эволюционных особенностей - его шеей. Это животное было изучено многими учеными, все они пытаются выяснить, почему именно эта шея эволюционировала.
В хорошо известной, но неверной гипотезе Ламарк, ученый, выдвигавший свои идеи до Дарвина, известным образом предположил, что у жирафов вырастает большая шея, тянущаяся к ветвям на деревьях. Постоянно делая это, они не только растягивали собственные шеи, чтобы быть длиннее, но и передавали потомству тот рост, который они получили при жизни, давая потомству и длинные шеи. Как только появилось Дарвиновское происхождение видов, идеи того времени изменились. Принятая теория эволюции жирафов заключается в том, что жирафы с самыми длинными шеями передавали свои гены через естественный отбор, и что потребовались миллионы лет, чтобы получить животное, которое мы видим сейчас.
Две силы, которые подталкивали жирафов к удлинению шеи, просты:
Потребность в еде и необходимость размножения.
Сейчас жирафы являются самыми высокими животными в своей среде обитания, и поэтому могут добраться до пищи, которую не может добыть ни одно другое животное. Это явное преимущество помогло самкам выбрать самцов с более длинной и сильной шеей. Мужчины определяют силу, буквально ударяя друг друга по шее в сражениях, называемых "шея". Часто это может привести к тяжелой травме или даже смерти. Такие риски привели к тому, что в боях побеждают только самые подготовленные самцы и, таким образом, отбираются для передачи своих генов. Такой отбор, помимо других факторов, привел к тому, что у этих животных шея может достигать 6 футов (1,8 метра) и весить почти 600 фунтов (270 кг).
Эволюционная история жирафа возвращает нас приблизительно на 50 миллионов лет назад. Животное, похожее на антилоп, эволюционировало в два вида, которые сохранились до наших дней. Многие из этих животных бродили по Евразии и Африке до тех пор, пока не вымерли или не превратились в животных, которых мы видим сегодня. Эти выжившие члены семейства Giraffidae - окапи и жирафы, оба из которых населяют Африку. Многие другие вымершие предшественники жирафов существовали, и их окаменелости сохранились по сей день. Используя эти окаменелости, ученые смогли выяснить, как анатомически развивались их шеи.
У жирафов, несмотря на такую громоздкость шеи, фактически столько же шейных позвонков, сколько и у человека. В шеях млекопитающих всего семь позвонков, а это значит, что у жирафа есть позвонки длиной почти в 30 см! Их шейные позвонки, на самом деле просто растянулись в длину, вместо того, чтобы добавить больше костей в анатомию. Это удлинение отвечает за то, что шея становится такой длинной. Если сравнить позвонки современного жирафа с его вымершими предками, то мы увидим, когда и где это удлинение начало происходить.
В недавнем исследовании Мелиды Донович и ее команды в колледже остеопатической медицины Нью-Йоркского технологического института внимательно рассмотрели ископаемые образцы предков жирафов, уделив особое внимание шейным позвонкам и черепушкам (черепам) всех этих животных. Удивительно, но не только позвонки удлинялись, но и черепа. Был назван и новый возможный предок жирафа - Продремотерий, который жил до появления рода Giraffidae. Это семейство Prodremotherium имело черты, очень похожие на черты Giraffidae, также как и известный родоначальник жирафов, названный Canthumeryx. Эти две родоначальницы обоих семейств имели начало экстремального удлинения шеи, которое видно в современных Giraffidae.
В статье, опубликованной в Королевском открытом научном обществе, обсуждалось несколько подробных аспектов каждого позвонка в шее, который удлинялся на протяжении 15 миллионов лет существования семейства жираффидов и на протяжении 50 миллионов лет эволюции длинных шей. Многие виды и семейства предшествовали семейству Giraffidae, все из которых имели либо удлинение шеи, либо удлинение черепа.
Большинство ученых сходятся во мнении, что, хотя это и неожиданно, но на самом деле череп стал первой частью семейства жирафов, которые начали удлинять шею. Трудно точно определить, когда это началось, так как окаменелостей мало и они находятся далеко друг от друга, но за относительно короткий промежуток времени, составляющий 15 миллионов лет, шея развилась на всю длину человеческого тела. Эти удивительные животные и их история эволюции могут помочь нам понять не только больше о них и их поведении, но и о том, как эволюция может быстро изменить любое животное, если на них оказывается правильное давление.