Широкие шейные позвонки у птиц-ныряльщиков сработали как амортизатор при погружении в воду

Команда ученых во главе с Меган Ванденберг (Megan Vandenberg) из Вашингтонского университета в статье для журнала The Anatomical Record сравнила морфологию шейных позвонков ныряющих и неныряющих птиц. Среди них были высокоскоростные олуши Morus bassanus, Morus serrator и Sula sula, низкоскоростные зимородки Ceryle alcyon и Chloroceryle americana и два вида неныряющих птиц — баклан Nannopterum auritum и змеешейка Anhinga anhinga. Оказалось, что у олуш, которые входят в воду на скорости более 100 километров в час, шейные позвонки короткие и широкие, с расширенными суставами и утолщенными дугами. В отличие от длинных и узких позвонков баклана и змеешейки, они смягчают удар. На дорсальной дуге передних позвонков олуш (с С2 по С6) есть и дополнительная суставная поверхность, которая сочленяется с задним концом предыдущего позвонка. Это дополнительно укрепляет шею и ограничивает ее сгибание.

Ученые рассчитали, что соотношение радиуса шеи к радиусу головы растет с увеличением скорости удара. При этом время удара о воду и напряжение в шее почти не различаются между ныряющими видами и составляют около 5 миллисекунд и 14 килопаскалей, независимо от размера птицы и скорости. Таким образом, шея ныряющих птиц работает как амортизатор, поглощая энергию удара, и чем быстрее ныряет птица, тем толще ее шея относительно головы.