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.
Анатомы до сих пор не могут решить эту загадку природы. Зачем страусам четыре коленные чашечки вместо двух
Похоже, страус — единственная птица с четырьмя коленными чашечками вместо двух. Да и у млекопитающих такого изобилия чашечек не бывает. Учёные сделали страусу рентген и предположили, что вторая чашечка заставляет страуса прикладывать большее усилие. чтобы разогнуть ногу — зато позволяет делать это очень быстро.
Страусиное тело создано для быстрых забегов
Чтобы разобраться со страусиной механикой, учёные взяли тело страуса, несколько лет назад подаренное лондонскому Королевскому ветеринарному колледжу, и сделали много рентгеновских снимков, сгибая и разгибая ноги птицы. Оказалось, что обе коленные чашечки — и верхняя, и нижняя — ограничивают 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 км/ч (рекорд для человека на короткой дистанции — 44 км/ч).
Единственные в природе
Проверить предположение о роли второго надколенника учёным будет сложно: в животном мире страусов не с кем сравнить. Возможно, второй надколенник 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 страусиные 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 было опубликовано в журнале Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological and Integrative Physiology.