Строение клюва, языка и специализация в кормодобывании

Подавляющее большинство видов птиц берет добычу клювом, форма которого варьирует в зависимости от пищевой специализации. Прямые или изогнутые, очень длинные и тонкие клювы киви, куликов, колибри и некоторых воробьинообразных позволяют извлекать корм из влажной почвы или узких и глубоких укрытий. Мощные конические клювы зерноядных птиц облегчают схватывание и разгрызание семян. Мощные, с острым «крючком» на надклювье, клювы хищных птиц, попугаев, сорокопутов помогают удерживать и разрывать пищу; клювы с многочисленными пластинками по краям, позволяющие фильтровать мелкую добычу, свойственны гусеобразным и фламинго. Маленькие клювы с очень большим разрезом рта и щетинками на его углах у стрижей, ласточек и козодоев образуют своеобразный сачок, облегчающий ловлю мелких насекомых и т. д.

Не менее разнообразна и форма языка, который у многих видов не только помогает заглатывать пищевой комок, но и участвует в схватывании и удержании добычи. Так, сильно выдвигающийся, обычно снабженный острыми шипами на конце язык дятлов позволяет нащупать личинку в продолбленном ходе и вытащить ее. Мясистый подвижный язык многих попугаев и семеноядных воробьинообразных, наряду с валиками на небе, позволяет удобно поместить семечко или орех на краю клюва для раскалывания скорлупы. Подвижным языком с уплощенной ороговевающей вершиной клесты обрезают летучки семян хвойных. У питающихся нектаром и тычинками цветков мелких попугаев, колибри, нектарниц и других птиц подвижный язык может сворачиваться в трубочку при сосании, а на конце или по краям имеет бахрому, облегчающую сбор пыльцы. У птиц, ловящих рыбу и разнообразных водных беспозвоночных, на языке расположены многочисленные острые, направленные к глотке шипики, облегчающие удерживание и захватывание добычи (гагары, поганки, пингвины, трубконосые, чистиковые, крохали и др.). Мясистый и подвижный, окаймленный пластинками язык фламинго и гусеобразных участвует в фильтрации пищи.

Дневные хищники и совы хватают добычу лапами. В зависимости от характера добычи варьирует длина когтей и подвижность пальцев, характер рогового покрова на подошвах пальцев (например, развитие острых роговых шипов у скопы, иглоногой совы и др.). Иногда схватывают добычу лапами журавлеобразные и попугаи. Некоторые птицы при расклевывании добычи поддерживают ее лапами (синицы, вороновые, ракшеобразные, попугаи и др.). Поползни — орехи, а дятлы — орехи и шишки засовывают в трещины коры и расклевывают. Сорокопуты накалывают крупную добычу на сухие острые сучки, а затем расклевывают и разрывают.

Иногда вороны и крупные чайки, схватив твердую добычу (беззубок, крабов и др.), взлетают и затем бросают ее на землю; этот прием повторяется многократно, пока раковина или панцирь не расколется. Возможно, так поступают некоторые крупные хищники с черепахами (стервятник) или с крупными костями (бородач). Описано и использование инструментов. Дятловый вьюрок Camarhynchus pullidus, держа в клюве за один конец кактусовую иглу или сухую веточку, ковыряет ею в трещинах коры, выгоняя насекомое наружу и затем хватая его клювом. Стервятники используют камень для разбивания яйца страуса, многократно бросая клювом камень массой до 0,5 кг (сама птица весит 2—2,5 кг).

Основы энергетики птиц. Общий уровень энергетического метаболизма у птиц высок и, как и у всех животных, изменяется в зависимости от массы тела. Выражается общим уравнением М = aW^h или в логарифмической форме logM = loga + Ъ logW, где М — уровень метаболизма.

(кДж на птицу в сутки); W — масса тела; а — уровень обмена птицы с массой тела, равной единице; b — изменение обмена на единицу массы. Весьма характерно для птиц, что интенсивность метаболизма у воробьинообразных заметно больше, чем у всех остальных птиц, и выражается уравнением: logM = logl29 + 0,7241ogW + 0,113, а для неворобьиных: logM = log78,3 + 0,7231ogV7 + 0,068. Интересно, что интенсивность метаболизма у млекопитающих ближе всего к таковой у неворобьиных птиц: logM = log70,5 + 0,734logW.

Рассмотренные уравнения отражают уровень так называемого основного обмена ВМ, т. е. обмена веществ у животных, находящихся в полном покое и не переваривающих пищу. Величина ВМ не предусматривает затрат энергии на терморегуляцию. Вне зоны термонейтральности (когда птица не тратит энергию на согревание или охлаждение) уровень обмена возрастает; обмен животного в покое с учетом терморегуляторных затрат называют стандартным обменом SM. Обычно используют уровень SM при 0 и 30 °C. Различные формы деятельности увеличивают расход энергии. Поэтому для характеристики обмена веществ у птиц часто используют величину так называемой энергии существования ЕМ. Она выражается количеством энергии, которое ежедневно усваивает и расходует птица при сохранении приблизительно нулевого баланса веса и отсутствии продукции (яиц), линьки, половой активности, миграции и других энергетических затрат. Иными словами, энергия существования при отсутствии энергетических затрат на терморегуляцию представляет собой сумму основного обмена и затрат энергии на повседневную активность (такие балансовые опыты возможны только в условиях неволи). Величина ЕМ примерно в 2—5 раз больше энергии ВМ. Кроме того, повышенная двигательная активность, продуктивные процессы, забота о потомстве, линька существенно увеличивают уровень метаболизма. Особенно существенно уровень метаболизма возрастает при полете. Например, на основе регистрации жировых запасов показано, что зяблики в полете затрачивают в 3,5 раза больше энергии по сравнению с энергией существования. Процесс линьки также существенно повышает энергозатраты. В гнездовый период энергозатраты птиц также возрастают на 20—30%, что определяется расходом энергии на спаривание, гнездостроение, формирование половых клеток, насиживание и кормление птенцов.

Объективных данных, характеризующих величину энергозатрат птиц на разные формы жизнедеятельности, получено очень немного. Имеются такие данные для домовых воробьев, которые характеризуют годовую динамику суточного бюджета энергии. Эти сведения демонстрируют, что наименьшие энергозатраты характерны для июля и августа, при уменьшении энергопотерь, связанных с размножением; и наибольшие происходят в наиболее холодные зимние месяцы, с декабря по февраль^[1]. В исследованиях по энергетике птиц ставится две задачи: с одной стороны, сравнивается энергетическая роль популяций в разных экосистемах; с другой — выявляется роль птиц в биоценозах и их воздействие на популяции кормовых объектов. Так, например, определен суммарный поток энергии через сообщество птиц североамериканских прерий. С учетом большого числа экологических (абиотических и биотических) параметров создана модель для компьютерных расчетов энергетического потока. Проанализировано влияние отдельных экологических факторов на энергетический поток, и доказано наибольшее воздействие колебаний численности птиц и коэффициента утилизации пищи на энергетические затраты сообщества птиц в целом и отдельных, наиболее массовых видов.

Итак, определение энергетики птиц в естественных условиях — важное направление исследований, поскольку только такие данные могут быть положены в основу расчетов динамики вещества и энергии в биогеоценозах и определения реальной роли птиц в энергетике природных сообществ. Полученные сведения показывают, что роль населения птиц в суммарной энергетике отдельных природных сообществ может быть весьма значительной. Дальнейшие исследования в этой области представляются в высшей степени важными не только с позиций развития общей теории биоэнергетики природных систем и роли в них птиц, но и как научная основа направленной оптимизации эксплуатации природных ресурсов и разработки системы мероприятий, направленных на снижение отрицательных изменений в биоценозах, вызванных антропогенными воздействиями. Например, энергетическая оценка оказывается полезной при сопоставлении значимости птиц, в том числе эколого-экономической, и других групп животных, плохо сопоставимых с птицами по численности, биомассе, разнообразию и другим параметрам.

• [1] Гаврилов В. М. Биоэнергетика миграций // Методы изучения миграций птиц. М., 1977. С. 7—16.