Угандская белозубка-броненоска (лат. Scutisorex somereni)

 Ученые обнаружили уникальную землеройку, которая может выдержать на себе вес даже самого полного человека. Такая сила и выносливость обеспечивается необычным строением позвоночника этого зверька.

Угандская белозубка-броненоска является едва ли не самым необычным видом среди мелких млекопитающих. Она относится к биологическому роду Scutisorex и до недавнего времени была его единственным видом. Уникальность мелкого насекомоядного состоит в его необычайной выносливости: белозубка способна выдержать на своей спине вес, в тысячу раз превышающий ее собственный.

Этот вид был недавно обнаружен в Демократической Республике Конго, и он является вторым по счету удивительным животным, обладающим уникальным позвоночником. Первое такое животное - угандская белозубка-броненоска (Scutisorex somereni) - было обнаружено в Демократической Республике Конго в 1910-м году.

Тогда исследователи заинтересовались чрезвычайно странным строением её позвоночника, необычно толстого, с позвонками, состыковывающимися друг с другом примерно так же, как зубы верхней и нижней челюсти. С учётом массы тела (около 100 г) этот позвоночник оказался самым прочным в мире — по слухам, крупный мужчина мог встать на эту крошечную землеройку, не сломав ей спины.

Впрочем, пробовал ли кто-нибудь проверить это, достоверно неизвестно, как неизвестна и причина появления столь мощной спины, и задачи, которые она выполняет. С точки зрения организма это весьма затратное приобретение, требующее расходов энергии, кальция — и с пока неясной для нас целью.

И вот недавно Райнер Хуттерер и его коллеги из Боннского зоологического музея обнаружили в лесах Конго нового родственника угандской белозубки-броненоски, который получил название Scutisorex thori — очевидно, с намёком на могучего скандинавского бога Тора. Строение черепа и позвоночника этой землеройки показывает, что она стоит на промежуточной ступени эволюции от «обычных» землероек к угандской белозубке-броненоске. Возможно, эта находка, наконец, позволит объяснить загадку «суперсилы» её позвоночника.

Немецкие биологи предположили, что столь мощная спина необходима броненоске и её новому родственнику, чтобы добираться до личинок, прячущихся у мощных оснований пальмовых листьев, или до червей под мощными завалами стволов. Впрочем, пока это лишь гипотезы — а инженеры уже присматриваются к необычному позвоночнику этих землероек: быть может, они позволят создавать искусственные конструкции небывалой прочности.

Большинство млекопитающих, включая и людей, обладают пятью позвонками у основания основных цепей позвоночника, с несколькими костными ответвлениями на каждом из позвонков. Однако Билл Стэнли, зоолог из Полевого музея Чикаго, землеройка угандская белозубка-броненоска имеет от 10-11 позвонков с намного большим количеством соединяющихся между собой костных выступов, придавая ему беспрецедентное преимущество в царстве животных.

«Он настолько силен, что в соответствии с письменными отчетами исследователей фауны Демократической Республики Конго в начале 1900-х годов, после того как человек простоял на спине броненосца в течение пяти минут, животное осталось целым и невредимым», — говорит Стэнли. Впрочем, сам Стэнли не уверен, что эта история является чистейшей правдой, поскольку он не отважился повторить рискованный эксперимент, но, по его убеждению, она очень хорошо отражает репутацию броненосца у местных жителей — племени мангбету. Старейшины говорят, что ношение костей этой землеройки в качестве талисманов оберегает воинов от копья и даже пули. Из этого поверья и происходит местное название землеройки — герой-броненосец.

Однако когда Стэнли произвел вскрытие нового вида землеройки, привезенной ему для идентификации, он был просто потрясен. «У меня просто побежали мурашки по спине», — говорит он. Зоолог сразу понял, что имеет дело с совершенно новым видом землероек-броненосцев, обладающим более совершенным позвоночником по сравнению с образчиком, обнаруженным ранее.

Стэнли отметил, что скелет Тора, как его команда стала называть животное между собой, имеет всего восемь позвонков в нижней части спины, а костные выступы на них имеют меньшие размеры, чем у угандской белозубки-броненоски.

Стэнли с коллегами предположили, что броненосец белозубка Тора является переходной формой в эволюционной истории землероек, чей позвоночник развивался в течение долгого промежутка времени, а не относительно быстро, как предполагали некоторые ученые.

Строение черепа и позвоночника животного говорило о том, что оно является связующим звеном эволюции между белозубкой-броненоской и другими видами мелких насекомоядных, пишут «Вести.Ru».

«Землеройка Тора является прекрасным примером теории прерывистого равновесия. Согласно этой теории, в эволюции животных присутствуют длительные периоды времени, когда виды не претерпевают существенных изменений. Но затем эволюционные изменения происходят очень быстро, и тогда образуются новые виды», – сказал один из авторов исследования Уиллиам Стенли.

Между тем, пока что со стопроцентной уверенностью никто не может сказать, когда землеройки обрели свой мощный позвоночник. Но зачем он им понадобился, биологи уже предположили.

Авторы исследования считают, что землеройки, являясь животными насекомоядными, иногда испытывали трудности в добыче пропитания. Так как насекомые прячут свои личинки в труднодоступных местах, достать их, как правило, непросто. Землеройки использовали свой мощный позвоночник как рычаг, чтобы поднять препятствие на пути к добыче. А если на выносливое животное и упадет что-то тяжелое, к примеру, дерево, то оно все равно выживет.

Позвоночник белозубки-броненоски составляет 4% массы тела, а не 0,5-1,6%, как у других мелких млекопитающих. Кроме того, все её позвонки состоят не только из боковых отростков, но и нижних (вентральных), и верхних (дорсальных). Также поясничный отдел позвоночника имеет 11 позвонков, а не 5, как у других позвоночных. Всё это значительно укрепляет позвоночник и придает ему наибольшую подвижность.

К слову, благодаря уникальному строению скелета белозубка-броненоска способна питаться достаточно длинными беспозвоночными, достигающими пяти сантиметров в длину. В её рацион обычно входят малощетинковые черви, жуки, муравьи, бабочки и другие беспозвоночные. Встретить уникального зверька можно в лесах Демократической Республики Конго, Уганды и Руанды.

В поясничном отделе позвоночника белозубки-броненоски 11 позвонков — в отличие от большинства млекопитающих, у которых их 5 (в том числе и у нас с вами). Каждый позвонок имеет от 10 до 20 отростков, сцепляющихся друг с другом без помощи хряща, образуя уникальное для млекопитающих сочленение типа «кость к кости». Благодаря этому позвоночный столб становится чрезвычайно прочным и устойчивым к осевому скручиванию.

Д. А. Аллен в своей статье приводит цитату из полевого дневника немецкого зоолога Герберта Ланга (Herbert Lang), руководителя экспедиции в Конго, организованной Американским музеем естественной истории. По словам Ланга, угандская белозубка-броненоска может выдержать вес взрослого мужчины массой около 70 кг в течение нескольких минут. Становился на землеройку представитель племени мангбету (mangbetu), проживающего на территории нынешней Демократической Республики Конго. Люди мангбету издавна знали о силе этих землероек и использовали части тела зверьков в качестве талисмана (чтобы стать непобедимым). Название землеройки на языке мангбету означает «героическая землеройка».

Адаптивное значение и происхождение армированного позвоночника угандской белозубки-броненоски долгое время оставались загадкой. Осложнялось дело тем, что это был единственный известный вид рода Scutisorex — пока в 2013 году не был описан второй вид рода, белозубка Тора (S. thori), тоже обитатель Конго.

Поясничный отдел белозубки Тора менее массивен, чем у угандской белозубки-броненоски, позвонки имеют меньше отростков, а самих позвонков у нее 8, а не 11. Анализ митохондриальной ДНК белозубок показал, что род Scutisorex обособился от других родов подсемейства белозубочьих около 14 млн лет назад, а виды рода дивергировали около 4 млн лет назад. Такое переходное строение позвоночника белозубки Тора и довольно продолжительная история двух видов позволяет предположить, что эволюция позвоночника от обычного к армированному шла постепенно, через переходные формы (ранее же белозубку-броненоску приводили как пример теории прерывистого равновесия, согласно которой эволюция видов происходит скачкообразно.

Что касается адаптивного значения столь прочного позвоночника, ученые предполагают, что это связано с пищевым поведением. Белозубка-броненоска питается в основном малощетинковыми червями, а также личинками насекомых (жуков, перепончатокрылых, бабочек и двукрылых), которые прячутся под стволами деревьев или камнями. Возможно, белозубки используют свой мощный позвоночник как рычаг, чтобы поднять препятствие на пути к богатой белковой пище. Эта гипотеза хорошо соотносится с тем, что позвоночник белозубки-броненоски способен значительно изгибаться в сагиттальной плоскости (то есть сгибаться и разгибаться), при этом мускулатура позвоночника эффективно противостоит компрессионным и торсионным (скручивающим) силам, которые, к примеру, являются самой частой причиной травм позвоночника у людей.

Чем отличается от нее поведение и питание менее армированной белозубки Тора, предстоит выяснить с помощью дальнейших исследований.

Научная классификация:
Домен: Эукариоты
Царство: Животные
Тип: Хордовые
Класс: Млекопитающие
Отряд: Насекомоядные
Семейство: Землеройковые
Род: Белозубки-броненоски (Scutisorex Thomas, 1910)
Вид: Угандская белозубка-броненоска (лат. Scutisorex somereni (Thomas, 1910))