Gabr.org (Мед2000.ру)

зоология

Прыг-скок …

«Прыг-скок с пятки на носок, прыг-скок с юга на восток…». Помните слова детской танцевальной песенки в стиле «Летка-Енка» и переводе замечательного советского поэта-песенника Михаила Пляцковского (1935-1991 гг.)? Если любого человека спросить, с кем ассоциируется у него передвижение прыжками, ответ будет очевиден: лягушка. Что может быть тривиальнее и обыденней такого способа локомоции (перемещения в пространстве) для наземных земноводных? Но попробуйте-ка сами прыгать из положения «сидя», как это делает лягушка. Только сделайте не один прыжок, а хотя бы пару десятков подряд. Тяжело? А вот озёрная лягушка (Pelophylax ridibundus) при пересыхании водоёма может совершать миграции прыжками на расстояние до 12 км. При этом на преодоление сопротивления воздуха в «полёте» она тратит менее 2% энергии (Дунаев, 1999)! Как же ей это удается?

Принципиально важным для эффективности прыжка лягушки является компактность её туловища. Это было достигнуто бесхвостыми амфибиями в процессе эволюции фактическим исчезновением шеи и хвоста. Хвостовые позвонки у бесхвостых земноводных срослись в единую кость - уростиль. Общее число позвонков по сравнению с хвостатыми земноводными существенно уменьшилось, но увеличилась прочность их сочленения друг с другом.

Задние конечности у бесхвостых земноводных стали существенно длиннее передних. Палеонтолог Л. П. Татаринов предполагал, что тенденция увеличения задних конечностей могла возникнуть ещё при водном образе жизни их предков, когда в момент плавания короткие передние лапы пригибались к телу и не использовались при локомоции, а задние стали играть роль отталкивающих ласт (Дунаев, 1999).

Танцы на льду. Автор фото: В. В. Олифер. Московская область
Танцы на льду. Автор фото: В. В. Олифер. Московская область. 14.04.2018.

В прыжке бесхвостых земноводных различают три фазы: отскок, «полёт» и приземление, первая и последняя из которых длятся всего 0.1 секунды. Отрыв от поверхности земли и придание ускорения компактному телу потребовали от задних конечностей значительного напряжения (особенно высокую нагрузку при этом испытывают два первых отдела этой ноги).

Именно с отскоком связано слияние большой и малой берцовых костей (tibia и fibula) в единую (более прочную и толстую) голень (crus) и удлинение пальцев задней конечности, а также вытягивание двух косточек стопы (tibiale и fibulare) с образованием ещё одного (добавочного) рычага - предплюсны или «вторичной голени» (Карташёв и др., 1981). Получается эдакая многорычажная система отталкивания (бедро, голень, предплюсна и вытянутые фаланги) в результате последовательного придания ускорения при отсоединении от земли каждой части задней ноги (как у многоступенчатой ракеты!).

Для более эффективного использования сил, позволяющих оторваться от почвы, точки их приложения у бесхвостых земноводных переносятся ближе друг к другу (то есть происходит сужение таза) и к центру тяжести животного (удлинение подвздошных костей).

Маневренность полёта во многом определяется способностью совершать так называемый «асимметричный отскок» в результате раннего отрыва от земли одной из конечностей, что и позволяет менять направление движения прямо во время отталкивания.

Основная нагрузка при приземлении у бесхвостых земноводных приходится на лучевую и локтевую кости (radius и ulna), которые для придания им прочности срастаются в одно мощное предплечье.

Чтобы не скользить по влажному грунту при касании его передними конечностями, на нижней поверхности лап между фалангами пальцев у многих видов бесхвостых земноводных возникли сочленовные бугорки. Фактически они играют роль шипов на зимних шинах автомобилей. С удобством приземления связано относительное укорочение и редукция фаланг пальцев на передней конечности по сравнению с задними. А квакши приобрели даже вставочные хрящи между двумя последними фалангами пальцев, которые играют роль амортизаторов при приземлении.

Вот такой не простой оказывается это прыжок - прыжок лягушки.

Дунаев Е. А. Научный сотрудник Научно-исследовательского Зоологического музея МГУ