Исследователи проанализировали движения при беге самого мелкого планирующего млекопитающего на Земле — карликовой сумчатой летяги (Acrobates pygmaeus). Так специалисты подведомственного Минобрнауки России Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) проверили гипотезу, что чем меньше зверек, тем проще ему освоить планирование.
Для этого они в просторном вольере снимали на камеру пробеги животных по широкой плоской горизонтальной поверхности. В результате, были получены данные, которые можно сравнить с типичными наземными млекопитающими. У животных исследовались последовательность постановки ног (аллюры), скоростно-временные характеристики бега и кинематика (движение в пространстве отдельных частей тела).
При анализе съемок исследователи обнаружили, что карликовые летяги применяют типичные для млекопитающих аллюры. Интересно, однако, что все типы используемых аллюров относились только к асимметричным, т.е. галопоподобным. Несмотря на то, что из литературы известно, что на ветках деревьев эти летяги используют симметричные аллюры (к которым, например, относятся рысь и иноходь), в экспериментах московских ученых эти аллюры зарегистрированы не были. В результате была выдвинута гипотеза, что на галопоподобные аллюры эти летяги переходят в том случае, если ширина опоры, по которой они передвигаются, позволяет поставить лапы на естественной ширине, не заужая шаг.
Также ученые заметили, что в отличие от большинства четвероногих млекопитающих, сумчатая летяга ставит передние и задние конечности на одинаковом расстоянии от туловища. Более того, их задние лапы почти никогда не обгоняют передние и отпечатываются на следовой дорожке поверх передних или даже позади от них. Так что следовая дорожка сумчатых летяг очень характерная. Эта особенность скорее всего связана с тем, что при планировании животному чтобы натянуть перепонку, необходимо широко развести обе пары конечностей. По словам авторов, в ходе эволюции ширина постановки лап летяг, вероятнее всего, синхронизировалась по мере разрастания летательной перепонки по передним и задним конечностям.
Еще одно важное отличие кинематики бега сумчатых летяг — очень широкая постановка конечностей. Это явление ученые назвали «депарасагиттализацией» — в противоположность «парасагиттализации» — явлению, характеризующему большинство наземных млекопитающих. Эволюция млекопитающих шла в направлении к парасагиттальному положению конечностей (когда конечности располагаются под туловищем). Оказалось, что у сумчатых летяг лапы при постановке наоборот отведены так сильно вбок, что их хорошо видно, если посмотреть на зверька сверху. Этим они больше напоминают ящериц, чем любых четвероногих зверей. Такое распластывание отчасти напоминает позу планирования, когда лапы вытянуты вбок, натягивая перепонку. Объяснить эту особенность только специализацией к планированию затруднительно. На Земле обитают шесть групп млекопитающих, которые имеют перепонку и способны планировать. И никто, кроме сумчатых летяг, не ставит лапы столь широко. Предполагается, что к «депарасагиттализации» карликовых сумчатых летяг привел их древесный образ жизни и малый размер: карликовая сумчатая летяга живёт на деревьях, но она такая крошечная, что даже стволы самых маленьких деревьев оказываются для неё широкой поверхностью. Чтобы эффективно передвигаться по таким поверхностям, зверькам приходится «распластываться», широко расставляя лапы.
«В результате исследования был сделан вывод, что хотя аллюры карликовых сумчатых летяг не претерпели существенного изменения в связи с адаптацией к планированию, кинематика этих животных кардинально отличается от других четвероногих млекопитающих. Кинематика бега этих летяг отличается не только от родственников, но и от всех других млекопитающих много больше, чем кинематика бега обыкновенной белки и планирующей обыкновенной летяги. Таким образом, гипотеза о том, что чем меньше планер, тем меньшим изменениям будет подвергнута в ходе эволюции его локомоция (движение), не подтвердились», — рассказал главный специалист лаборатории экологии, физиологии и функциональной морфологии высших позвоночных ИПЭЭ РАН Виктор Макаров.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Experimental Zoology — A в серии из двух статей. Running of the feathertail glider (Acrobates pygmaeus ) on level ground: Gaits, Running of the feathertail glider (Acrobates pygmaeus ) on level ground: Kinematics.