Реферат: Многообразие представителей отрядов Хоботные и Мозоленогие

Индийские слоны — строгие вегетарианцы и тратят до 20 часов в день на поиски пищи и кормление. Только в самые жаркие часы дня слоны укрывают в тени, чтобы избежать перегревания. Количество ежедневно съедаемого ими корма составляет от 150 до 300 кг разнообразной растительности или 6-8% от массы тела слона. В пищу слонам идёт преимущественно трава; они также в некоторых количествах поедают кору, корни и листья разнообразных растений, а также цветы и плоды. Длинную траву, листья и побеги слоны срывают своим гибким хоботом; если трава короткая, они сперва рыхлят и вскапывают почву ударами ног. Кору с больших ветвей соскребают коренными зубами, удерживая ветку хоботом. Слоны охотно разоряют сельскохозяйственные посевы, как правило, посадки риса, бананов и сахарного тростника, являясь, таким образом, самыми крупными по размерам "вредителями" сельского хозяйства.

Пищеварительная система индийского слона устроена достаточно просто; вместительный желудок цилиндрической формы позволяет "запасать" пищу, пока её в кишечнике ферментируют бактерии-симбионты. Общая длина тонкого и толстого кишечника у индийского слона достигает 35 м. На процесс пищеварения уходит порядка 24 часов; при этом реально усваивается только 44-45% пищи. В день слону требуется не менее 70-90 (до 200) литров воды, поэтому они никогда не удаляются от источников воды. Подобно африканским слонам, они часто копают землю в поисках соли.

Из-за большого количества поглощаемой пищи слоны редко кормятся в одном и том же месте более 2-3 дней подряд. Они не территориальны, однако придерживаются своих кормовых участков, которые у самцов достигают 15 км2, а у стадных самок — 30 км2, увеличиваясь в размере в сухой сезон. В прошлом слоны совершали длительные сезонные миграции (полный круг миграции иногда занимал до 10 лет), а также перемещения между водными источниками, но человеческая активность сделала подобные передвижения невозможными, ограничив пребывание слонов национальными парками и заповедниками.

Социальная структура и размножение

Дикие индийские слоны — социальные животные. Хотя взрослые самцы часто живут по одиночке, самки всегда образуют семейные группы, состоящие из матриарха (самой опытной самки), её дочерей, сестёр и детёнышей, включая неполовозрелых самцов. Иногда рядом со стадом находится один старый самец. В XIX в. стада слонов, как правило, состояли из 30-50 особей, хотя попадались и стада размером до 100 и более голов. В настоящее время стада состоят преимущественно из 2-10 самок и их потомства. Стадо может временно распадаться на меньшие группы, которые поддерживают контакт через характерные вокализации, содержащие низкочастотные компоненты. Было обнаружено, что небольшие группы (менее 3 взрослых самок) более стабильны, чем крупные.[10] Несколько небольших стад могут образовывать т.н. клан.

Самцы обычно ведут одиночный образ жизни; только молодые самцы, не достигшие половой зрелости, образуют временные группы, не связанные с женскими группами. Взрослые самцы приближаются к стаду, только когда одна из самок находится в эструсе. При этом они устраивают брачные поединки; большую часть времени, однако, самцы достаточно терпимо относятся друг к другу, их кормовые территории часто пересекаются. К 15-20 годам самцы обычно достигают половой зрелости, после чего ежегодно входят в состояние, известное как муст (на языке урду "опьянение"). Этот период характеризуется очень высоким уровнем тестостерона и, как следствие, агрессивным поведением. При мусте из особой кожной железы, расположенной между ухом и глазом, выделяется пахучий чёрный секрет, содержащий феромоны. Самцы даже обильно выделяют мочу. В таком состоянии они очень возбуждены, опасны и могут напасть даже на человека. Муст продолжается до 60 дней; все это время самцы практически перестают питаться и бродят в поисках течных самок. Любопытно, что у африканских слонов муст менее выражен и впервые наступает в более позднем возрасте (с 25 лет).

Размножение может происходить в любое время года вне зависимости от сезона. Самки находятся в эструсе всего 2-4 дня; полный эстральный цикл длится порядка 4 месяцев. Самцы присоединяются к стаду после брачных поединков — в результате к размножению допускаются только зрелые доминантные самцы. Поединки иногда ведут к серьёзным ранениям соперников и даже смерти. Самец-победитель отгоняет других самцов и остается с самкой около 3 недель. В отсутствии самок молодые самцы слонов часто демонстрируют гомосексуальное поведение.

Беременность у слонов — самая продолжительная среди млекопитающих; она длится от 18 до 21,5 месяца, хотя плод полностью развит уже к 19 месяцам и дальше только увеличивается в размерах. Самка приносит 1 (реже 2) детёныша массой около 90-100 кг и высотой (в плечах) около 1 м. У него имеются бивни длиной около 5 см, которые выпадают к 2 годам, когда молочные зубы меняются на взрослые. Во время отёла остальные самки окружают роженицу, образуя защитный круг. Вскоре после родов самка испражняется с тем, чтобы детёныш запомнил запах её фекалий. Слонёнок встаёт на ноги через 2 часа после рождения и сразу начинает сосать молоко; самка с помощью хобота "напыляет" на него пыль и землю, высушивая кожу и маскируя его запах от крупных хищников. Через несколько дней детёныш уже способен следовать за стадом, держась хоботом за хвост матери или старшей сестры. Вскармливанием слонёнка занимаются все лактирующие самки в стаде. Молочное кормление продолжается до 18-24 месяцев, хотя поедать растительную пищу слонёнок начинает уже через 6-7 месяцев. Слонята также поедают материнские фекалии — с их помощью им передаются не только непереваренные питательные вещества, но и симбиотические бактерии, помогающие усваивать целлюлозу. Матери продолжают заботиться о потомстве ещё несколько лет. Молодые слоны начинают отделяться от семейной группы уже к 6-7 годам и окончательно изгоняются к 12-13 годам.

Скорость роста, взросления и продолжительность жизни слонов сравнима с человеческой. Половая зрелость у самок индийских слонов наступает в возрасте 10-12 лет, хотя способными к вынашиванию потомства они становятся к 16 годам, а взрослого размера достигают только к 20 годам. Самцы становятся способны к размножению к 10-17 годам, однако конкуренция со старшими самцами удерживает их от размножения. В этом возрасте молодых самцы покидают родное стадо; самки, как правило, остаются в нём на всю жизнь. Наступление половой зрелости, а также эструса у зрелых самок, может тормозиться неблагоприятными условиями — периодами засухи или сильной скученностью. При самых благоприятных условиях самка способна приносить потомства каждые 3-4 года. В течение жизни самка дает в среднем 4 помёта. Период наибольшей фертильности — между 25 и 45 годами.

Саванновый африканский слон

Саванновый африканский слон характеризуется массивным тяжёлым телом; большой головой на короткой шее; толстыми конечностями; огромными ушами; верхними резцами, превратившимися в бивни; длинным мускулистым хоботом. Длина тела достигает 6—7,5 м, высота в плечах (наивысшая точка тела) — 2,4—3,5 м. Средняя масса тела у самок 2,8 т, самцов — 5 т.

Половой диморфизм выражен не только в массе тела, но и в размерах бивней — у самцов они значительно крупнее: их длина составляет 2,4-2,5 м при весе до 60 кг. Самый крупный из известных бивней достигал 4,1 м при весе 148 кг, однако самые тяжёлые бивни были у слона, убитого в 1898 г. у Килиманджаро, — по 225 кг. Бивни продолжают расти на протяжении всей жизни слона и служат индикатором его возраста. Помимо бивней у слона всего 4-6 коренных зубов, которые в течение жизни сменяются по мере изнашивания. При смене новые зубы вырастают не под старыми, а дальше на челюсти, постепенно оттесняя старые зубы вперёд. Коренные зубы очень велики, весом до 3,7 кг при длине 30 см и ширине 10 см. Меняются они 3 раза в течение жизни слона: в 15 лет молочные зубы сменяются постоянными, следующая смена зубов происходит в 30 и в 40 лет. Последние зубы изнашиваются к 65-70 годам, после чего животное теряет возможность нормально питаться и умирает от истощения.

У африканского слона хобот оканчивается 2 отростками, дорсальным и вентральным. Обычная длина хобота — около 1,5 м, вес — 135 кг. Благодаря сложной системе мускулов и сухожилий хобот обладает большой подвижностью и силой. С его помощью слон способен как подобрать мелкий предмет, так и поднять груз весом в 250—275 кг. Хобот слона способен удержать в себе 7,5 литра воды.

Огромные уши (длиной от основания до вершины 1,2-1,5 м) являются эволюционным приспособлением к жаркому климату. За счёт большой площади и развитого кровоснабжения они помогают слону избавляться от избытка тепла. Двигая ушами, слоны обмахиваются ими, как веером.

Рисунок вен на поверхности ушей слона также индивидуален, как и отпечатки пальцев у человека. С его помощью можно идентифицировать слона. Помогают в идентификации также дыры и надрывы на краях ушей.

Кожа, окрашенная в тёмно-серый цвет, достигает толщины 2-4 см и изрезана сетью морщин. Молодые слоны покрыты тёмными волосами, которые с возрастом вытираются; только на конце хвоста остаётся длинная чёрная кисточка. Несмотря на толщину, кожа слонов чувствительна к различным повреждениям и укусам насекомых и нуждается в регулярном уходе. Чтобы защитить её от солнца и насекомых, слоны принимают пылевые и грязевые ванны, а также купаются в водоёмах.

Длина хвоста — 1-1,3 м; количество хвостовых позвонков — до 26 (меньше, чем у индийского слона). На задних конечностях — 5 копыт, число копыт на передних конечностях варьирует от 4 до 5. Своеобразное устройство подошв (особая пружинящая масса, расположенная под кожей) делает походку слонов практически бесшумной. Благодаря ему слоны способны передвигаться по болотистой местности: когда животное вытягивает ногу из трясины, подошва принимает форму суженного книзу конуса; когда ступает — подошва расплющивается под тяжестью тела, увеличивая площадь опоры.

От азиатского слона (Elephus maximus) африканского слона отличают бо́льшие размеры, более тёмный окрас, "седловина" на спине, длинные бивни у слонов обоих полов, два отростка на конце хобота. Для азиатского слона характерны две выпуклости на лбу, тогда как у африканского лоб гладкий, менее выпуклый и срезанный назад.

Исторически ареал африканского слона простирался по всей Африке южнее Сахары. В древности он (либо отдельный вид Loxodonta pharaonensis) водился также в Северной Африке, но полностью вымер ещё в VI в. н.э. В настоящее время почти непрерывный в прошлом ареал сильно разорван, особенно в Западной Африке. Площадь распространения слонов сократилась с 30 млн. км2 до 5,3 млн. км2 (2003). Африканский слон полностью вымер в Бурунди, Гамбии и Мавритании. Северная граница ареала проходит примерно по 16,4° с.ш.; изолированная популяция сохранилась севернее, в Мали. Несмотря на обширную область распространения, слоны в основном сосредоточены в национальных парках и резерватах.

Более мелкий лесной слон (Loxodonta africana cyclotis), обитающий в джунглях, на основании исследований генома, морфологических и поведенческих различий в настоящее время выделен в отдельный вид Loxodonta cyclotis. Предположительно, два вида рода Loxodonta разошлись не менее 2,5 млн. лет назад, однако они могут скрещиваться и давать гибриды. В списках Международной Красной книги оба вида африканских слонов фигурируют под общим названием Loxodonta africana. Выделение третьего вида, восточно-африканского слона, находится под вопросом.

Населяют самые разнообразные ландшафты (за исключением тропических лесов и пустынь) до 3660 м над уровнем моря; изредка встречаются вплоть до 4570 м над у.м. Основным требованием к местообитанию являются: доступность пищи, наличие тени и наличие свежей воды, от которой слоны, однако, могут удаляться более чем на 80 км.

Активны как днём, так и ночью, однако активность снижается в наиболее жаркие часы. В районах с высокой активностью людей переходят на ночной образ жизни. По наблюдениям в течение суток африканский слон: 13% времени тратит на отдых, 74% — на кормление, 11% — на переходы и 2% — на остальную активность. Пик кормления приходится на утренние часы.

Слоны плохо видят (на расстояние не более 20 м), однако у них прекрасное обоняние и слух. Для коммуникации используют большое число визуальных сигналов и прикосновений, а также широкий репертуар вокализаций, включая известные всем громкие трубные звуки. Исследования показали, что крики слонов содержат инфразвуковые компоненты (14-35 Гц), благодаря чему они слышны на большие расстояния (до 10 км). В целом когнитивные и персептивные способности африканских слонов изучены слабее, чем у азиатских.

Несмотря на массивное сложение, слоны удивительно подвижны. Хорошо плавают или передвигаются по дну водоёма, выставив над водой только хобот. Обычно передвигаются со скоростью 2-6 км/ч, но на короткое время могут развивать скорость до 35-40 км/ч. Спят слоны стоя, собравшись вместе в плотную группу; только детёныши ложатся на бок на землю. Сон продолжается порядка 40 минут.

Питание и миграции

Питаются растительной пищей: листьями, ветвями, побегами, корой и корнями деревьев и кустарников; пропорции кормов зависят от местообитания и времени года. Во время влажного сезона большую часть рациона составляют травянистые растения вроде папируса (Cyperus papyrus) и рогоза (Typha augustifolia). Старые слоны питаются в основном болотной растительностью, которая менее питательна, но мягче; по этой причине павших слонов часто находят на болотах (отсюда пошла легенда о "кладбищах слонов", куда они приходят умирать). Слоны нуждаются в ежедневном водопое и в засушливое время года порой роют в руслах пересохших рек ямы, куда собирается вода из водоносных слоёв. Этими водопоями пользуются не только слоны, но и другие животные, включая буйволов и носорогов. В день один слон потребляет от 100 до 300 кг пищи (5% собственного веса) и выпивает 100-220 л воды. Лесные слоны, питающиеся плодами, обычно получают необходимую жидкость с кормом, лишь в засушливый сезон отправляясь к водоёмам. Африканские слоны также нуждаются в соли, которую находят либо на лизунцах, либо выкапывают из земли.

В поисках пищи и воды африканский слон способен проходить до 500 км; в среднем за день покрывает расстояние около 12 км. В прошлом протяжённость сезонных миграций африканских слонов достигала 300 км. Практически все миграции слонов следовали общей схеме: в начале сезона дождей — от постоянных водоёмов; в сухой сезон — обратно. Внесезонные, более короткие миграции совершались между источниками воды и пищи. Животные придерживались привычных маршрутов, оставляя после себя хорошо заметные вытоптанные тропы. В настоящее время миграции африканских слонов ограничены из-за возросшей человеческой активности, а также сосредоточения основного поголовья слонов на охраняемых территориях.

Слоны ведут кочевой образ жизни. Путешествуют стабильными группами, которые в прежнее время достигали 400 голов. В стаде обычно 9-12 животных, принадлежащих к одной семье: старая самка (матриарх), её потомство и старшие дочери с неполовозрелыми детёнышами. Самка-матриарх определяет направление кочевья; решает, когда стаду кормиться, отдыхать или купаться. Стадом она руководит до 50-60 лет жизни, после чего ей наследует старшая по возрасту самка. Иногда семья также включает одну из сестёр матриарха и её потомство. Самцы обычно изгоняются или уходят из стада по достижении ими половой зрелости (9-15 лет), после чего ведут одиночный образ жизни, иногда собираясь во временные стада. С матриархальными семьями самцы контактируют лишь во время эструса у одной из самок. Когда семья становится слишком большой, она разделяется. Стада могут временно объединяться (Серенгети, Танзания); наблюдения показали, что некоторые семьи африканских слонов состоят в особых отношениях и значительное время проводят вместе. В целом, слоны общительны и не избегают друг друга.

Исследования в национальном парке Лейк-Маньяра (Танзания) показали, что отдельные семьи слонов придерживаются опредёленных районов, не кочуя по всему парку. Не будучи территориальными, слоны, однако, держатся своих кормовых участков, которые в благоприятных условиях варьируются от 15 до 50 км² . Участки одиночных самцов значительно больше, до 1500 км2. Наибольшие участки зафиксированы у слонов из Каоковельда (Намибия), где годовой уровень осадков составляет всего 320 мм: 5800–8700 км² . Коммуникации внутри стада имеет множество форм, включая звуковые сигналы, прикосновения и разнообразные позы. Коллективное поведение включает совместную заботу о потомстве и защиту от хищников. Члены семейства крайне привязаны друг к другу. Так, когда слоны из одного семейства объединяются после нескольких дней разлуки, их встреча сопровождается церемонией приветствия, которая иногда продолжается до 10 минут. При этом слоны демонстрируют большое возбуждение: издают громкие крики, переплетают хоботы и скрещивают бивни, хлопают ушами, мочатся и т.п. Если расставание было непродолжительным, церемония сокращается до похлопывания ушами, трубных "приветствий" и прикосновений хоботом. Известны случаи, когда слоны уводили раненных сородичей от опасности, поддерживая их по бокам. Слоны, видимо, имеют некое представление о смерти — судя по поведению, они, в отличие от других животных, распознают трупы и скелеты сородичей.