Зачем страусу четыре коленные чашечки?
Коленная чашечка (надколенник) у человека регулирует движение голени вперёд и назад и не даёт сгибать колено в обратную сторону и помогает регулировать усилие мышцы-разгибателя коленного сустава. Для чего надколенник нужен животным, у которых биомеханика отличается от нашей, еще не до конца изучено. Особо сложную загадку загадывают анатомам страусы: у них (возможно, только у них) надколенника в каждой ноге два вместо одного.
Чтобы разобраться со страусиной механикой, учёные взяли тело страуса, несколько лет назад подаренное лондонскому Королевскому ветеринарному колледжу, и следали много рентгеновских снимков, сгибая и разгибая ноги птицы. Оказалось, что обе коленные чашечки — и верхняя, и нижняя — органичивают движение мышцы — распрямителя и сухожилия. Страусу приходится прикладывать большую силу, чтобы выпрямить ногу — зато когда сила приложена, движение получается очень быстрым. Возможно, благодаря такому устройству коленного сустава страусы так быстро бегают: взрослая особь развивает до 70 километров в час (рекорд для человека на короткой дистанци — 44 км/ч).
Проверить предположение о роли второго надколенника учёным будет сложно: в животном мире страусов не с кем сравнить. Возможно, второй надкодленник имеется у некоторых видов лягушек, однако состоит он не из костной ткани, а из хрящевой, да и механика движения у лягушек совсем другая.
Любопытно, что у некоторых ближайших «родственников» страусов коленных чашечек нет совсем — у эму и казуаров, например. Почему у одних видов эта косточка есть, а у других нет — большая загадка. Руководитель исследовательской группы, исследовавшей старусиные ноги, Софи Рено (Sophie Regnault) считает, что для того, чтобы понять эволюцию коленного сустава у птиц, следует изучать ящериц, а не млекопитающих — эволюционно птицы и рептилии ближе друг к другу.
Исследование опубликовано в журнале Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological and Integrative Physiology.
