При движении древесные лягушки пользуются двумя механизмами прилипания. На гладких поверхностях действуют капиллярные силы сцепления. В этом случае значительная площадь живота служит отличной присоской. На шероховатых поверхностях квакша удерживается, главным образом, с помощью лап. Сцепление возможно при достаточно полной подгонке пальцевых дисков к рельефу поверхности, то есть при совпадении выступов на подушечках с мельчайшими впадинами субстрата. Это позволяет маленьким верхолазам свободно передвигаться по вертикальным плоскостям, даже по мокрому стеклу.
Сходные устройства облегчают и жизнь более крупных животных. У лемуров-долгопятов на концах пальцев есть подушечки, выполняющие функции присосок, а ладони покрыты липкими выделениями. Свою добычу – насекомых и мелких птичек – они ловят на лету, делая прыжки до одного метра. Присоски и клей на лапах помогают надежно цепляться за случайно подвернувшуюся ветвь и спасают от падений.
Один из наиболее широко распространенных видов альпинистского снаряжения – острые когти. Ими в одинаковой мере владеют и леопарды, и древесные игуаны, и карликовые муравьеды, и белки. Крупным животным они помогают держаться на деревьях, мелким – разгуливать по стволам с такою легкостью, словно прогуливаются по земле. Белка, древесные мыши и множество мелких обитателей леса, цепляясь острыми коготками за шероховатую кору, уверенно бегают по стволам высоких деревьев вверх и вниз. При небольшом весе альпинистов нет необходимости, чтобы коготки впивались в кору мертвой хваткой.
Точно так же разгуливают по древесным стволам маленькие птички. Пищухи и поползни, хотя у них всего две лапки, надежно держатся на коре и легко передвигаются в разных направлениях, склевывая по пути забившихся в трещины насекомых или их яички. А более крупные дятлы могут взбираться на дерево лишь вверх головой. Их маленькие лапки не обеспечивают устойчивости. Чтобы не сорваться, птица должна постоянно помогать себе «третьей ногой», опираться о шероховатый ствол хвостом из жестких, упругих, черепицеобразно уложенных перьев. Опираясь на хвост, дятлы садятся на него как на табуретку. Без этого приспособления им пришлось бы туго. Недаром при линьке основные опорные перья выпадают по очереди. Сначала крайние и только потом, когда на их месте отрастут новые, выпадают средние. Благодаря этому дятлы не теряют способности бегать по стволам.
Точно такое же снаряжение у шипохвостов – небольших африканских грызунов с длинными, пушистыми, как у белок, хвостами, живущих на деревьях. У этих зверьков нижняя часть хвоста вблизи его основания лишена шерсти и покрыта крупными твердыми чешуйками, уложенными, как черепица. Когда шипохвост «присаживается» на вертикальную поверхность ствола, их острые вытянутые кончики впиваются в кору. Естественно, что сидеть зверьки могут только головой вверх.
Поползни, пищухи, белки, квакши – умелые верхолазы. Но по сравнению с некоторыми насекомыми они кажутся учениками, еще только осваивающими сложные акробатические трюки. Тараканы уверенно бегают по облицованным кафелем стенам, взбираются вверх по стеклу, но из бутылки или стеклянной банки с чуть зауженной горловиной выбраться не в состоянии. А вот для комнатных мух таких ограничений не существует. Они одинаково ловко бегают и по вертикальным стенкам и вниз головой по потолку. Каждая из шести лапок этих насекомых несет по коготку, у основания которого есть две или три подушечки-присоски. Не удивительно, что при пеших прогулках мухи почти не встречают непреодолимых преград.
Способность насекомых бродить по потолку не вызывает особого удивления. Что такое муха? Пустяк, почти невесомая пылинка. Чтобы удержать такой груз, не нужно прилагать серьезных усилий. Другое дело, когда путешествие по потолку совершают более крупные существа. В тропических странах, а также на юге нашей страны обитают гекконы – небольшие ящерицы с огромными выразительными глазами.
Гекконы – замечательные верхолазы. Они прекрасно бегают по любым стенам, по оконным стеклам, по потолку. Секрет их невероятных способностей – «обувь», особая конструкция лап. На пальцах этих ящериц есть большие плоские подушечки, покрытые с нижней стороны огромным количеством микроскопических щеточек, которые образованы крохотными волосками, толщиной всего 8– 10 микрон, с цепкими крючочками на концах. Для таких тонюсеньких волосков везде, даже на идеально гладком стекле, найдется достаточно щелок, за которые можно зацепиться. А волосков на лапках так много, что ни одна щелка не останется неиспользованной. Ведь на каждом пальце не меньше 200 миллионов щеточек, и в каждой из них бесчисленное количество волосков. Аналогичным, но не столь совершенным приспособлением снабжены конечности древесных игуан. Оно помогает держаться на ветвях и стволах, но ходить спиной вниз игуаны не могут.
АКРОБАТЫ
Наши предки вышли из леса. Это ему мы должны быть благодарны за возникновение совершенно уникального органа тела – человеческой руки. Конечно, развил ее и окончательно отшлифовал труд. Но он только усовершенствовал наши верхние конечности, а породил их древесный образ жизни. Открытые равнины помогают обзаводиться лишь копытами. И никакой труд не способен превратить их в инструмент, пригодный для квалифицированной работы.
Главная ценность руки как орудия труда не в пяти пальцах. Их могло бы быть и меньше, а в том, что один из них противопоставлен остальным. Это позволяет обхватывать ветви, что значительно расширяет свободу передвижения в кронах деревьев, во всяком случае, для крупных животных и делает его значительно безопаснее. Конечно, для этого потребовалось серьезное развитие мышц, приводящих в движение пальцы. Иначе захват был бы ненадежным. Рука, да и вообще конечности, кажутся совершенно необходимым инструментом древесной жизни. Без рук не может быть акробата.
Из обитателей верхних этажей леса птицы по количеству ног стоят на нижней ступени. В их распоряжении всего две лапки. Этого явно недостаточно. И хотя птицам помогают балансировать и обеспечивают страховку крылья, пернатые пытаются как-то выйти из этого затруднительного положения и обзавестись хотя бы еще одной, пускай весьма несовершенной, но так необходимой конечностью.
В качестве третьей руки чаще всего используется клюв. Попугаи, странствуя по ветвям, не только хватаются им за тонкие ветви, но часто просто опираются для большей устойчивости о шероховатости коры и развилки ветвей. Это помогает птицам спускаться вниз головой. Такой способ использования клюва требует не только развитой мускулатуры челюстей, но и сильных мышц шеи. Большинство попугаев способны, ухватившись клювом за ветку, до которой не смогли дотянуться лапой, вскарабкаться на нее. Иногда они поступают еще проще. Уцепившись клювом за ветку, попугай не тратит понапрасну сил, чтобы на нее вскарабкаться, а, забавно перебирая лапками, пытается ухватиться за соседние ветки.
«Рука» у чисто древесных птиц необычна. Чаще всего у них на лапках по четыре пальца, причем два обращены вперед, а два назад. В этом случае зажим прочнее, да и крепление на вертикальной поверхности надежнее. Такими лапками пользуются дятлы и относящиеся к ним туканы и бородатки, многие кукушки и их родственники, турако, попугаи, поползни и трогоны.
Интересно, что пернатые по-разному распорядились своими пальцами. Если у попугаев вперед направлены второй и третий пальцы, а первый и четвертый назад, то у трогонов, удивительно ярко окрашенных птиц, обитающих в лесах тропического пояса всех материков, кроме Австралии, вперед смотрят третий и четвертый пальцы, а первый и второй – назад. Таким образом, хотя лапа и является подобием руки, но отдаленным.
Тем не менее это позволяет некоторым древесным птицам использовать ноги для более квалифицированной работы, чем ходьба. Синицы, зажав конопляное семя между пальцами лапки, ухватившейся за тонкую ветку, расклевывает его. Часами наблюдая за «работой» больших синиц, я ни разу не видел, чтобы удар клюва выбил семя из крепко сжатых пальцев.