Клюв спасает от жары

Туканы используют свой клюв в качестве радиатора

С помощью своего огромного клюва туканы весьма эффективно спасаются от тропической жары. Использовать его как зонт не получается, зато большая площадь вместе с интенсивным кровотоком позволяют «сбрасывать» в 4 раза больше тепла, чем со всей остальной поверхности тела.

Избыток тепла – серьезная проблема не только для инженеров, но и для млекопитающих и птиц. Звери специально для этой цели «изобрели» потовые железы, испаряющие влагу, а вместе с ней и лишнее тепло. Птицам, температура которых нередко достигает 42 градусов, сложнее: плотное оперение мешает теплоотдаче, так что приходится обходиться исключительно воздушными мешками и легкими, нагревая выдыхаемый воздух.

Туканы в этом плане обошли всех своих сородичей: как показал Гленн Таттерсал из Университета Брока в Канаде,

свой 20-сантиметровый клюв, насквозь пронизанный сосудами, они используют в качестве радиатора.

Перцеяд токо

Тукан токо (Ramphastos toco) это крупнейший и, пожалуй, самый известный вид в семействе туканов. Все благодаря необыкновенному оперению: тело черное, воротник, грудь и верхняя часть хвоста белые, а нижняя часть хвоста красная. Вокруг глаза у него тонкая голубая кожа, она окружена оранжевой, более грубой.


Гигантский желто-оранжевый клюв с красной частью сверху и черным пятном на конце выглядит тяжелым, но, как и у других туканов, он полый. Язык у этого вида почти такой же длинный, как и клюв, и очень плоский. Длина всего перцеяда токо 55-65 см, длина клюва почти 20 см, вес его в среднем 700 г, что делает его самым большим представителем семейства туканов и самым большим дятлообразным. Самцы токо больше самок, в остальном по внешнему виду они не отличаются. У молодых птиц более бледный и короткий клюв, чем у взрослых. Голос этих туканов неприятный, каркающий, с частым повтором. Иногда громко издают щелкающий призывный звук клювом.

Туканы токо водятся в восточной Боливии, юго-восточном Перу, северной Аргентине, восточном и центральном Парагвае, восточной и южной Бразилии. Небольшие популяции также встречаются вдоль южной Амазонки и севернее Бразилии на побережье.

Перцеяды токо питаются фруктами (маракуйей и фигами), срывая их с деревьев, иногда насекомыми и даже яйцами и птенцами других птиц. В неволе известны случаи поедания более слабых особей своего вида. Длинный клюв используется туканами токо для добычи пищи в труднодостижимых местах, а также для очищения кожуры фруктов и отпугивания хищников. Обычно обитают парами или небольшими группами. В полете чередуют быстрые резкие взмахи крыльев с неспешным планированием. Размножаются сезонно, но в разное время в зависимости от региона. Гнездо обычно размещается на высоком дереве, состоит из дупла, хотя бы часть которого делается самими птицами-родителями. Имелись случаи гнездования в ямах на берегах и в термитниках. Туканы токо размножаются раз в год. Самка откладывает обычно от 2 до 4 яиц через несколько дней после спаривания. Яйца насиживаются как самкой, так и самцом, птенцы вылупляются после 17-18 дней. Птицы рьяно защищают себя и свое потомство.

Оранжево-черный клюв перцеяда токо (Ramphastos toco) в своё время заставил задуматься даже Дарвина. Автор «Происхождения видов» предполагал, что столь непропорциональный клюв нужен туканам для полового отбора. Позже прибавились и другие версии: очистка фруктов, разорение гнезд, защита своей территории и, естественно, демонстрация своей силы и авторитета сородичам и хищникам.

Впрочем, все эти задачи с легкостью решаются и менее внушительными «носами» — вряд ли за миллионы лет эволюции природа не нашла бы способа сэкономить.

Авторы публикации в Science решили проверить другую гипотезу, родившуюся после сравнения тукана со слоном:

У последнего самые большие среди всех зверей уши используются именно для терморегуляции.

Ключевое условие в обоих случаях – наличие многочисленных сосудов, способных менять свой просвет, а следовательно, и объем протекающей крови. В результате тепло от мышц, печени и кишечника гораздо быстрее и эффективнее передается в окружающую среду или, наоборот, распределяется между остальными органами, сохраняясь «в теле».

Остальные структуры этому способствуют: костная основа клюва напоминает самый обычный радиатор – тонкие костные перегородки и большое количество полостей, заполненных воздухом. По этой же причине клюв туканов гораздо легче, чем кажется, что не мешает ему «сбрасывать» в среднем от 30% до 60% всего тепла тела.

Птенцам не так повезло – в отличие от взрослых сородичей они не способны ни сокращать свои потери, ни быстро регулировать температуру. Возможно, это связано с тем, что они долгое время развиваются в защищенном от солнца и ветра гнезде под тщательным присмотром своих родителей, и переохлаждение им не грозит.

Взрослые же особи способны менять теплоотдачу клюва с 5% до 100%, а в соответствующих условиях (температура окружающей среды и скорость ветра) – до 400%.

Тепловизорная камера (см. видео) подтвердила предположения ученых – если «за бортом» было не больше 25 ^oC, то кончик клюва практически не нагревался, стоило же на пару градусов согреть воздух, как кровоток мгновенно усиливался по всей площади.

Эта же съемка объяснила и то, зачем туканы прячут свой клюв под крыло: тем самым они экономят энергию, поддерживая необходимую всем гомойотермным животным постоянную температуру тела. Но даже спрятанный, он продолжает работать, меняя кровоток в зависимости от температуры, даже если птица не просыпается.

Противоположный случай сну — полёт, когда теплопродукция в 10-12 раз превосходит таковую в покое. В такие моменты, весьма редкие для туканов, обдувающий поток ветра способствует ускоренной теплоотдаче.

Теоретически, тот же механизм, правда, в меньшей степени, должен работать и для других птиц, что Таттерсал и его группа планируют проверить при ближайшей возможности.