Новото изследване показва, че дългите крака спестяват 5% от енергията на животните

Ако някога сте се чудили защо жирафът има толкова дълга шия, отговорът изглежда ясен – тя му позволява да достигне сочните листа на върха на високите акациеви дървета в Африка. Само жирафите имат директен достъп до тези листа, докато по-малките бозайници трябва да се състезават помежду си близо до земята.

Това изключително предимство им позволява да се размножават през цялата година и да оцеляват по-добре при суша от по-ниските видове. Но дългата шия има висока цена.

Сърцето работи с двойно усилие

Сърцето на жирафа трябва да произвежда достатъчно налягане, за да изпомпва кръвта на няколко метра до главата му. Кръвното налягане на възрастен жираф обикновено е над 200 mm Hg – повече от два пъти по-високо от това на повечето бозайници.

В резултат на това сърцето на жирафа в покой използва повече енергия от цялото тяло на човек в покой и всъщност повече енергия от сърцето на всеки друг бозайник с подобни размери.

Въпреки това сърцето на жирафа има някои неразпознати помощници в борбата си срещу гравитацията – дългите крака на животното, показва ново изследване на Роджър Сеймур, почетен професор по физиология в Университета на Аделаида, и Едуард Снелинг от Факултета по ветеринарни науки в Университета на Претория, публикувано в Journal of Experimental Biology.

Въображаемото животно "елаф"

В новото проучване учените изчислили енергийните разходи за изпомпване на кръв при типичен възрастен жираф и ги сравнили с тези на въображаемо животно с къси крака, но по-дълга шия, за да достигне същата височина на върха на дървото.

Това животно било комбинация в стил Франкенщайн от тялото на обикновена антилопа кана и шията на жираф. Изследователите го нарекли "елаф".

Те установили, че животното изразходва цели 21% от общия си енергиен бюджет за захранване на сърцето си, в сравнение с 16% при жирафа и 6,7% при хората.

Като издига сърцето си по-близо до главата си с помощта на дългите си крака, жирафът спестява 5% от енергията, която поема от храната. В рамките на една година тази икономия на енергия се равнява на повече от 1,5 тона храна – което може да бъде разликата между живота и смъртта в африканската савана, смятат авторите на изследването.

Предците на жирафите с дълги крака

В книгата си "Как функционират жирафите" зоологът Греъм Митчъл разкрива, че предците на жирафите са имали дълги крака, преди да развият дълги шии.

Това има смисъл от енергийна гледна точка. Дългите крака улесняват работата на сърцето, докато дългите шии го натоварват повече.

Въпреки това еволюцията на дългите крака има своята цена. Жирафите са принудени да разтварят предните си крака, докато пият, което ги прави бавни и тромави, когато трябва да станат и да избягат, ако се появи хищник.

Статистиките показват, че жирафите са най-склонните от всички бозайници да напуснат водоема, без да се напоят.

Границите на височината

Енергийните разходи на сърцето се увеличават пропорционално на височината на врата, така че трябва да има ограничение. Динозавърът Giraffatitan се извисява на 13 метра над пода на Природонаучния музей в Берлин.

Вратът му е висок 8,5 метра, което би изисквало кръвно налягане от около 770 mm Hg, за да достигне кръвта до главата му – почти осем пъти повече от това, което наблюдаваме при средностатистическия бозайник. Това е невероятно, защото енергийните разходи на сърцето за изпомпване на тази кръв биха надвишили енергийните разходи на цялото останало тяло.

Зауроподите не биха могли да вдигнат главите си толкова високо, без да припаднат. Всъщност е малко вероятно някое сухоземно животно в историята да е надвишавало височината на възрастен мъжки жираф, твърдят изследователите.