Питание на дереве требует достаточно серьёзных анатомо-физиологических преобразований от существа, которое бегало по земле.
Первое, что необходимо – это укоротить челюсти. С длинной мордой (свойственной большинству млекопитающих) бегать по дереву крайне неудобно[28]. Ещё неудобнее есть плоды, висящие на стволе. Если обычно у млекопитающих длина челюстей больше длины черепа, то уже у первых приматов челюсти становятся короче черепа. При этом точка крепления нижней челюсти сдвигается под череп.
Укорочение челюстей приводит к уменьшению количества зубов. Как уже упоминалось, при возникновении млекопитающих произошли серьёзные изменения в зубной системе (по сравнению с динозаврами). А у приматов в течение эволюции происходит уменьшение количества зубов: от 48 у предковых форм, до 40 у первых приматов.
Укорочение челюстей связано с редукцией носовых раковин, а значит и с уменьшением площади их обонятельного эпителия. Надо сказать, что для насекомоядных обоняние играет очень важную роль при пищедобывательном поведении, поскольку обнаружить насекомое в подстилке леса можно только по запаху. А вот для добывания плодов обоняние, вообще говоря, не нужно. Поэтому, в отличие от других животных, у которых тоже происходит укорочение морды (например, у кошек), для приматов не было необходимости дополнительно развивать обонятельный эпителий – он так и остался редуцированным. В результате, обоняние у приматов существенно слабее, чем у других млекопитающих, поэтому их относят к аносматикам («необоняющим»).
В то же время, для добывания плодов необходимо зрение. Плод не пахнет, но его можно увидеть. Соответственно, для приматов характерны относительно большие глаза. Причём необходимо не просто обнаружить плод, а заранее построить план движения к плоду (во время полёта думать уже поздно). Это, в свою очередь, требует заранее определить расстояние до плода и до всех промежуточных точек траектории движения[29]. Измерить дистанцию до цели можно шагами. Однако задача в том и заключается, чтобы узнать её, не двигаясь с места. Решение такой задачи обеспечивается только усложнением[30] физиологических механизмов (простое изменение такого результата не даёт)[31]. У приматов развивалось так называемое «бинокулярное» зрение (в переводе с греческого – «двумя глазами»). В чём его суть?
Каждый глаз видит внешний мир немного по-своему – у каждого из них «своя точка зрения» (если попробовать поочерёдно открывать и закрывать глаза и делать это достаточно быстро, изображение будет «скакать»). Но чем дальше расположен предмет, тем меньше отличаются его изображения в правом и в левом глазу. Для близких предметов существует проблема: как определить, что два разных изображения даёт один и тот же предмет? Есть замечательный способ: подвигаться вправо и влево, ставя левый глаз на точку зрения правого и наоборот так, чтобы получить аналогичные изображения. Чем ближе предмет, тем сильнее нужно раскачиваться, чтобы получить аналогичные изображения. Интенсивность раскачивания измеряется «мышечным чувством». Так становится возможным определять расстояние до предмета[32].
Формирование бинокулярного зрения требует переместить глаза из бокового положения (по латыни – «латерального») в переднее («фронтальное»). В связи с развитием зрительной системы развивается кора больших полушарий головного мозга в затылочной области. Это изменяет форму черепа, создавая сзади выпуклость (затылок).
Для насекомоядных, помимо обоняния, большую роль играет слух (для поиска жертвы по слуху). У приматов слух остался достаточно развитым, но в связи с другой функцией – коммуникативной[33]. Сидя на соседних деревьях, два примата не могут друг друга ни обонять, ни, довольно часто, видеть. Единственный вариант взаимодействия между ними – при помощи звуков. Поэтому уши у приматов достаточно хорошо развиты. Но движения ушей (у других млекопитающих выполняющие функцию ориентации на жертву или на врага) у большинства приматов выражены слабо.
Чем чаще животное, добывая пищу, залезает на дерево, тем больше проблем у него возникает с черепом. У обычного четвероногого череп крепится к кончику позвоночника. Благодаря этому, при движении тела голова практически не прыгает вверх-вниз. Это предотвращает сотрясение мозга животного. Для древесных обитателей, позвоночник которых часто располагается вертикально, такая конструкция не выполняет своей исходной функции и при этом требует больших затрат сил на удержание черепа. Поэтому возникает необходимость сдвинуть точку крепления вперёд и вниз по черепу[34].
Сам позвоночник приобретает более выгнутую форму[35], образуя пружину. За счёт упругости позвоночника облегчаются прыжки. При этом усиленно развивается хвост: он становится длиннее и толще. Приматы используют его не только в качестве балансира во время прыжков (как кошачие), но и в качестве дополнительной точки опоры (как кенгуру).
Помимо позвоночника и черепа изменяются и другие части скелета. Увеличивается подвижность грудной клетки, поскольку лазание по деревьям требует постоянного скручивания корпуса, а значит и грудной клетки. Сама грудная клетка приобретает бочкообразную форму. Пальцы конечностей не только сохраняют свою длину (в отличие от наземных млекопитающих), но и дополнительно удлиняются, что обеспечивает захватывание.
Размеры тела в целом постоянно увеличиваются. И чем больше они становятся, тем труднее примату удержаться на дереве за счёт когтей (как белкам или кошкам). Прочности когтей не хватает для удержания веса тела на поверхности ствола. Когти лишь цепляются и мешают прыгать по дереву. Поэтому на некоторых пальцах начинается редукция когтей, они превращаются в ногти, которые не мешают пальцам крепко охватывать поверхность дерева.
В свою очередь, для удобства охватывания, первый палец начинает противопоставляться всем остальным. При этом пальцы всех четырёх конечностей выполняют приблизительно одинаковые функции, главные среди которых – это хватание и удерживание. Благодаря этому приматы заслужили название «четвероруких» в отличие от всех остальных млекопитающих.
Поскольку приматы живут в основном на стволах, они практически непрерывно находятся в зоне наибольшей плотности испарений. Пар, который поднимается от земли, плохо проходит сквозь кроны деревьев и задерживается как раз на среднем уровне, т.е. приматы живут практически в условиях бани. В связи с этим, в отличие от большинства других млекопитающих, у приматов кожные железы сохраняются практически на всей поверхности тела. А на подошвах конечностей сальные железы постепенно исчезают (чтобы не скользить), в то время как количество потовых желез увеличивается (увлажнение усиливает сцепление с сухой корой). Суммарно количество кожных желез у приматов гораздо больше, чем у других млекопитающих (например, у ёжика их вообще нет)
А вот млечных желез у самок, как и у самцов, со временем становится меньше и меньше (у большинства приматов их всего две), так как рождается не более двух детёнышей. Все млекопитающие оставляют своих детёнышей в норках и бегают вокруг, добывая пищу. Приматам детёнышей приходится носить с собой, а больше двух подросших детёнышей таскать практически невозможно. Поэтому чаще рождается один.
Чтобы появились детёныши, необходима копуляция (в переводе с латыни, «половое сношение»), которую приматам приходится осуществлять тоже на дереве. Для того, чтобы самец мог осуществлять копуляцию в таких условиях, его половые органы полностью выносятся наружу (так называемый «свисающий половой член»). У всех остальных млекопитающих половые органы скрыты, что обеспечивает их механическую защиту.
Необходимость осуществлять копуляцию обусловила возникновение и других анатомо-физиологических особенностей приматов. Для всех млекопитающих готовность самки к оплодотворению проявляется в первую очередь в возникновении обонятельных сигналов (течка). Как указывалось выше, приматы – аносматики, и запаховые сигналы работают для них очень слабо. Поэтому, брачное поведение у приматов приобретает зрительное сопровождение в виде кожных изменений: набухает и краснеет кожа вокруг половых органов.
Маша и Медведь — Трудно быть маленьким (Серия 35)
