Экология, анатомия и биоразнообразие рукокрылых (Chiroptera)

Анатомо-морфологические адаптации рукокрылых к машущему полету. Рукокрылые (Chiroptera) — единственные представители класса млекопитающих, освоившие полноценный длительный активный полет. В процессе эволюции их локомоторный аппарат претерпел фундаментальные изменения: передние конечности трансформировались в крылья. Плечевая и лучевая кости, а также основные фаланги II–V пальцев подверглись значительной элонгации (удолению). Между передними и задними конечностями, а также хвостом по бокам туловища натянута тонкая, эластичная и гибкая кожастая летательная перепонка (патигиум), как показано на рис. 1. Форма тела животных грушевидная, уплощенная в спинно-брюшном направлении. Задние конечности относительно короткие, с хорошо развитыми когтями для фиксации на субстрате. Наружные ушные раковины у многих видов достигают значительных размеров, что связано с функцией слухового анализатора. Тело покрыто коротким, густым и бархатистым волосяным покровом. В кожных покровах весьма сильно развиты специфические железы. Череп относительно крупный, массивный, со сростными костными швами, сформированными на ранних этапах онтогенеза.

Рис. 1. Ушан в полете.

Особенности зубной системы и трофическая специализация. Зубная система рукокрылых относится к выраженному насекомоядному типу, адаптированному к разгрызанию хитиновых покровов беспозвоночных. Характерной чертой является то, что задние предкоренные зубы (премоляры) существенно крупнее передних. Обобщенная зубная формула отряда выражается следующим соотношением:

i 2(1) / 3(1), c 1 / 1, p 3(2—1—0) / 3(2), m 3(1) / 3(1) = 38 (34—32—30).

Систематика, зоогеография и разнообразие отряда Chiroptera. Отряд Рукокрылые насчитывает около 1000 видов и подразделяется на два подотряда: Крыланы (Megachiroptera) и Летучие мыши (Microchiroptera). Подавляющее большинство представителей приурочено к тропическим и субтропическим экосистемам. В фауне бывш. СССР было зарегистрировано около 40 видов, относящихся исключительно к подотряду летучих мышей и представленных тремя семействами: подковоносые (Rhinolophidae), гладконосые (Vespertilionidae) и бульдоговые (Molossidae). В географическом распределении рукокрылых четко прослеживается широтная градиентность: закономерное возрастание видового богатства и плотности популяций по направлению к югу.

Таблица 1. Закономерности географического распределения видового разнообразия рукокрылых.

Аэродинамика, локомоция и миграционное поведение. Биологические особенности летучих мышей неразрывно связаны с их способностью к полету. Среди них выделяются формы с высокой степенью аэродинамической совершенности: они обладают узким и длинным крылом (представители родов длиннокрылы, вечерницы, некоторые нетопыри), обеспечивающим скоростной и длительный полет на большие расстояния. Например, для рыжих вечерниц методами кольцевания в местах летнего обитания доказаны регулярные осенние миграции в южном направлении на расстояние до 750 км. С другой стороны, ночницы и ушаны обладают укороченными и широкими крыльями, обеспечивающими маневренный полет в закрытых пространственных нишах. Полет летучих мышей отличается высокой быстротой и точностью: зверьки свободно огибают препятствия даже в абсолютной темноте.

Ориентация в пространстве: физиология эхолокации. Эхолокационный аппарат и механизмы навигации. В основе ориентации рукокрылых лежит высокоразвитая эхолокация. Во время полета летучая мышь излучает ультразвуковые импульсы высокой частоты (около 40 000 колебаний в секунду / 40 кГц). Отраженные от окружающих предметов звуковые волны улавливаются специализированным слуховым аппаратом животного, что позволяет формировать точную трехмерную карту окружающего пространства и локализовать подвижную добычу.

Суточная активность, гнездовые убежища и колониальность. Экология суточной активности рукокрылых характеризуется дневным сном в затемненных убежищах (дупла деревьев, пещеры, чердаки, трещины скал), где они отдыхают, подвесившись вниз головой. Вылет на охоту происходит преимущественно с наступлением сумерек и в ночные часы (особенно у вечерниц). При неблагоприятных трофических условиях (например, отсутствие летающих насекомых ночью) некоторые виды способны охотиться в дневное время при ярком солнечном свете. Большинство видов формирует колонии. У лесных видов численность особей в одном убежище обычно составляет от нескольких десятков до сотен, тогда как у пещерных видов южных широт колонии могут насчитывать тысячи особей. В рамках одного убежища могут сожительствовать представители нескольких видов или формироваться однополые скопления (например, у больших ночниц).

Трофические связи, физиология пищеварения и репродуктивный цикл. Пищевой рацион большинства отечественных видов представлен летающими насекомыми (преимущественно чешуекрылыми и жесткокрылыми), активными в темноте. Прожорливость летучих мышей крайне высока, а пищеварение протекает чрезвычайно интенсивно благодаря укороченному и слабо дифференцированному кишечнику. При этом рукокрылые способны переносить длительное голодание без потери летательных функций, хотя и с существенной потерей массы тела. Репродуктивный цикл обладает уникальными физиологическими чертами: спаривание происходит осенью (у отдельных видов — весной или зимой). После осеннего спаривания сперма сохраняет жизнеспособность в половых путях самок в течение всего зимнего периода (латентная фаза). Овуляция и оплодотворение происходят только весной. Продолжительность беременности у крупных видов превышает 70 дней (без учета латентного периода). В помете рождается, как правило, 1 детеныш, реже 2. Новорожденный крепко прикрепляется к соску матери, которая первое время носит его на себе. Развитие молодняка происходит в ускоренном темпе.

Зимняя спячка (гибернация) и гетеротермия. Физиология зимней спячки. В условиях умеренных и северных широт рукокрылые впадают в глубокую гибернацию продолжительностью 5–7 месяцев. В период спячки температура тела летучих мышей снижается до +10 °C и ниже (проявление гетеротермии), тогда как в состоянии бодрствования она превышает +40 °C. Во время сильных оттепелей зверьки могут временно просыпаться и совершать перелеты. Однако затяжная холодная весна, задерживающая вылет насекомых, приводит к массовой гибели животных.

Рис. 2. Двухцветный кожан.

Экосистемное значение и биотопическая привязанность. Биоценотическая роль рукокрылых в лесных экосистемах заключается в регуляции численности массовых вредителей (хрущей, совок, пядениц, листоверток). Так, одна рыжая вечерница способна съесть за короткий промежуток времени до 30 майских хрущей. Весной желудок животного может быть заполнен остатками насекомых, составляющими до одной трети массы его тела. Летучие мыши фактически продолжают полезную энтомофагальную деятельность дневных насекомоядных птиц в ночной период. Для привлечения рукокрылых в лесонасаждения вывешиваются искусственные гнездовья (дуплянки) с низким расположением входного отверстия относительно дна.

Характеристика семейства Гладконосые летучие мыши (Vespertilionidae). Таксономический обзор и ключевые представители. Семейство Обыкновенные, или гладконосые, летучие мыши (Vespertilionidae) объединяет зверьков, характеризующихся отсутствием специфических носовых кожных наростов. Летательный аппарат семейства достиг наивысшей степени морфологической дифференциации. Представители прекрасно передвигаются по вертикальным стволам деревьев, стенам и ровным горизонтальным поверхностям. Семейство включает 10 родов. В лесной и лесостепной зонах зарегистрировано 17 видов, среди которых:

- Род Ночницы (Myotis): прудовая ночница (Myotis dasycneme Boie), большая ночница (Myotis myotis Borkh.), водяная ночница (Myotis daubentoni Kuhl), усатая ночница (Myotis mystacinus Kuhl).
- Род Ушаны (Plecotus): обыкновенный ушан (Plecotus auritus L.), представленный на рис. 1.
- Род Вечерницы (Nyctalus): гигантская вечерница (Nyctalus lasiopterus Schreb.), рыжая вечерница (Nyctalus noctula Schreb.), малая вечерница (Nyctalus leisleri Kuhl).
- Род Нетопыри (Pipistrellus): нетопырь-карлик (Pipistrellus pipistrellus Schreb.), нетопырь Натузиуса (Pipistrellus nathusii Keys. et Blas.).
- Род Кожаны и Кожанки (Eptesicus, Vespertilio): северный кожанок (Eptesicus nilssoni Keys. et Blas.), двухцветный кожан (Vespertilio murinus L.), представленный на рис. 2.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Г. Г. Доппельмаир, А. С. Мальчевский, Г. А. Новиков, Б. Ю. Фалькенштейн

Источник: Биология лесных птиц и зверей

Данные публикации будут полезны студентам лесохозяйственных, биологических и охотоведческих вузов и факультетов, специалистам лесного и охотничьего хозяйства, а также всем, кто интересуется биологией, экологией и охраной птиц и зверей.