Со скоростью гепарда

Гепард, преследуя добычу, может кратковременно развивать скорость до 35 м/с. С такой скоростью он может пробежать 175 м. С какой минимальной скоростью антилопа сможет убежать от гепарда? В момент начала погони расстояние между гепардом и антилопой было 15 м. Ответ дайте в м/с.

Гепард может развивать максимальную скорость в течение 175 м/35 мс = 5 c. За это время антилопа должна убежать от него, то есть преодолеть расстояние 175 м − 15 м = 160 м за 5 с. Значит, минимальная скорость антилопы

Ученые измерили скорость гепарда на воле. Оказалось, что во время охоты эти животные разгоняются до 115 км/ч. Причем, 75 км/ч они достигают всего за 2 секунды. Интересно и то, что длина каждого прыжка в этот момент составляет от 6 до 8 метров.

В процессе бега ноги гепарда практически не отрываются от земли, а голова находится в одном положении. Благодаря крепким когтям и гибкому позвоночнику гепард может изменять направление в любой момент.

Догоняя жертву, он валит ее на землю ударом передней лапы, а затем душит. Кстати, сбивать с ног животных, масса тела которых значительно превышает массу тела гепарда, зверю позволяет именно скорость, с которой он двигается. Однако именно это влияет на продолжительность бега: такая погоня обычно длится лишь 20 секунд.

Если за это время гепард не настиг жертву, погоня прекращается, передает портал «Живая планета Дискавери».

Проведенные исследования показали, что гепард — не только самое быстрое животное на Земле, но еще и чемпион по торможению. Алан Уилсон, профессор Королевского ветеринарного колледжа в Хатфилде, и группа его коллег следили за пятью гепардами в Ботсване. На отловленных животных ученые надели специальные ошейники со множеством сенсоров: это и датчики GPS, и измерители момента инерции, и датчики ускорения, и гироскопы, и магнитометры. Так специалисты смогли отслеживать пространственное положение тела гепарда в режиме реального времени. Все эти параметры измерялись 300 раз в секунду, поэтому ученые знали и местонахождение животного, и направление его движения, и скорость.

С помощью полученных данных ученые и вычисляли, какие силы зверь задействует, какую мощность развивает, и каково сцепление его лап с грунтом.

На создание специальных ошейников у ученых ушло десять лет.
Исследователи следили за перемещениями гепардов из автомобиля и из легкомоторного самолета. Сигналы, посылаемые ошейниками, регистрировали установленные в них радиоприемники. Наблюдения продолжались 17 месяцев.

По словам профессора Уилсона, в дикой природе гепарды охотятся не на максимальной скорости, как это считалось раньше. Обычная их скорость бега на охоте была чуть больше 50 километров в час. Выяснилось также и то, что гораздо важнее для этих животных не скорость по прямой, а способность ускорять движение и тормозить.

Ученые обнаружили, что по резкости торможения гепарды вдвое превосходят занимающих по этому показателю второе место поло-пони — специально натренированных лошадей для игры в конное поло.

При этом сцепление лап с грунтом у гепардов оказалось лучше, чем у любой автомобильной шины. И еще очень важную роль в движении этого зверя играет мускулатура: мышцы лап составляют 45 процентов массы всего тела и обладают невероятной силой. Самый быстрый из испытуемых гепардов развивал в момент максимального ускорения мощность до 100 ватт на килограмм массы тела.

Для сравнения: у ямайского спрингера, многократного олимпийского чемпиона и чемпиона мира по бегу на короткие дистанции Усейна Болта, этот показатель в четыре раза скромнее.

Гепард
Гепард в национальном парке Крюгера, ЮАР
Научная классификация

Гепа́рд (устар. охотничий леопард ; лат. Acinonyx jubatus ) — хищное млекопитающее семейства кошачьих, обитает в большинстве стран Африки, а также на Ближнем Востоке. Это единственный современный сохранившийся представитель рода Acinonyx. Быстрейший из всех наземных млекопитающих: за 3 секунды может развивать скорость до 110 км/ч [1] [2] [3] [4] [5] [6] . Согласно другим данным максимальная скорость гепардов достигает 93 км/ч [7] [8] .

Содержание

Внешний вид [ править | править код ]

Заметно отличается от других кошачьих. Тело стройное, с развитой мускулатурой и практически без жировых отложений, кажется даже хрупким. У гепарда небольшая голова, высоко расположенные глаза и маленькие закруглённые уши — то есть аэродинамическое построение тела, что служит для лучшей обтекаемости во время скоростного бега. Также гепард имеет грудную клетку и лёгкие большого объёма, что также содействует интенсивному дыханию во время скоростного бега. Окраска песочно-жёлтая, с разбросанными по всему телу мелкими чёрными пятнами, по бокам морды — тонкие чёрные полосы. Масса взрослого гепарда — от 40 до 65 кг, длина тела — от 115 до 140 см, довольно массивный хвост имеет длину до 80 см. Высота в холке в среднем от 75 до 90 сантиметров.

Когти частично втяжные, что не характерно для большинства кошачьих и кроме гепарда наблюдается лишь у кота-рыболова, суматранской и ириомотейской кошек.

Размножение [ править | править код ]

Чтобы у самки началась овуляция, самцу приходится некоторое время преследовать самку. Самцы объединяются в небольшие группы, состоящие обычно из братьев. Эти группы борются с другими гепардами за охотничью территорию и находившихся на ней самок. Гепарды-самцы вдвоём обычно удерживают территорию по полгода, а втроём — по 2 года. У гепардов-самок территориальное поведение не отмечено.

Беременность у гепардов длится 85—95 суток, — на свет рождаются от двух до шести котят. Детёныши гепардов как и любых кошек маленькие и беззащитные — это лёгкая добыча для любых хищников, в том числе орлов. Но благодаря тёмному брюшку и белой или серой пушистой «накидке» хищники могут принять [ источник не указан 1534 дня ] детёныша гепарда за медоеда — свирепого хищника, бесстрашно нападающего на любого другого хищника. Грива на загривке и кисточка на хвосте детёнышей, помогающие самке находить котят в кустах, исчезают к трём месяцам. Самка кормит детёнышей до восьмимесячного возраста. Котята остаются с матерью от 13 до 20 месяцев. В дикой природе гепарды живут в среднем до 20 (иногда до 25 лет), в зоопарках — значительно дольше, что видимо связано с качественным питанием, наличием медицинского обслуживания.

Трудности размножения гепардов в неволе связывают с их социальной организацией и условиями содержания.

Самки ведут одиночный образ жизни (за исключением времени, которое они проводят с детёнышами), а самцы живут либо поодиночке, либо в коалициях (Schaller, 1972). Для создания эффективно размножающейся в неволе популяции (Олни, 2005) рекомендовалось содержать гепардов в соответствии с их естественной социальной организацией, однако до сих пор размножение гепарда в неволе происходит нерегулярно, что многие исследователи связывают с неудовлетворительными для этих животных условиями содержания, в том числе и с их поведением (Саго, 1994; Munson et al., 2005). Увеличению возможности размножения гепардов в неволе может способствовать, с одной стороны, моделирование (воспроизводство) в неволе важнейших свойств естественной среды обитания вида на основе изучения его биологии в природе, и, с другой стороны, формирование стиля обслуживания, предусматривающего более внимательное отношение обслуживающего персонала к нуждам гепардов (Mellen, 1991), как это было показано на некоторых видах мелких кошек.

Питание [ править | править код ]

Гепарды — дневные хищники. Они охотятся преимущественно на средних копытных: газелей, импал, телят гну, — а также на зайцев. Гепард может одолеть страуса. 87 % добычи гепарда — газель Томсона. В Азии основную добычу гепарда составлял джейран. Гепарды охотятся обычно рано утром или вечером, когда не очень жарко, но достаточно светло. Ориентируются больше по зрению, чем по запаху.

Принцип охоты [ править | править код ]

В отличие от других кошачьих, гепарды охотятся, преследуя добычу, а не нападая из засады. Обусловлено это тем, что естественная среда обитания гепардов и объектов их охоты — открытая местность и, как следствие, почти полное отсутствие возможностей для устройства засад. Сначала они приближаются к выбранной жертве на расстояние около 10 метров (при этом практически не скрываясь), а затем пытаются поймать её в коротком скоростном забеге. В погоне за жертвой развивают скорость до 130 км/ч, разгоняясь до 75 км/ч за 2 секунды. Бежит гепард прыжками длиной в 6—8 м, затрачивая на каждый прыжок менее 0,5 секунды. Во время спринтерского забега частота дыхания у гепарда возрастает до 150 раз в минуту [10] [11] . Гепард также способен быстро менять направление бега. Во время бега когти у гепарда действуют как шиповки на бутсах. Гибкий позвоночник позволяет бежать, почти не отрывая лапы от земли, и удерживать голову на одной высоте. Хвост помогает сохранять равновесие при беге. В глазах зона чёткой видимости проходит сплошной горизонтальной полосой, чтобы не упускать из вида добычу, когда та резко сворачивает в сторону (резкие скоростные повороты — довольно действенный и часто используемый копытными способ оторваться от преследования хищником). Добычу гепард обычно сбивает с ног ударом передней лапы, используя коготь, расположенный на внутренней стороне запястья, а затем душит. Кинетическая энергия, которую несёт в себе тело скачущего с очень большой скоростью гепарда, помогает сбивать с ног более крупное и тяжелое животное, чем он сам. Стремительный бег гепарда длится максимум секунд двадцать на дистанции не более 400 м. Подобный рывок требует от мышц такого расхода кислорода, который не могут восполнить интенсивно работающие сердце и даже объёмистые лёгкие гепарда. И если жертву не удаётся настичь на первых сотнях метров, гепард просто прекращает преследование [12] . Несмотря на высокую скорость, только в примерно 50 % случаев преследуемый гепардом зверь становится его добычей. В Африке гепард — самый слабый из крупных хищников. Гиены, леопарды и львы нередко отбирают добычу у гепардов [13] , часто пользуясь тем, что гепарду необходимо до получаса, чтобы отдохнуть после скоростной погони. Гепард ест только тех животных, которых убил сам, иногда затаскивает добычу в кусты, чтобы спрятать её от других хищников, и доедает позже, но чаще охотится каждый раз заново.

Гепард не прячет добычу про запас, в отличие, например от леопарда, и в природе не известны случаи, чтобы он к ней возвращался. Да и едва ли у гепарда есть хоть малейший шанс сделать это — остатки его короткой трапезы неизменно привлекают массу желающих поживиться чужой добычей.

Распространение [ править | править код ]

Основная часть популяции гепардов приходится на страны Африки: Алжир, Ангола, Бенин, Ботсвана, Буркина-Фасо, Демократическая Республика Конго, Замбия, Зимбабве, Кения, Мозамбик, Намибия, Нигер, Сомали, Судан, Танзания, Того, Уганда, Чад, ЦАР, Эфиопия и ЮАР. В Азии гепардов осталось не очень много: очаги обитания сохранились, вероятно, только в центральной части Ирана [15] .

По всей видимости, вид полностью исчез в таких странах, как: Афганистан, Джибути, Египет, Западная Сахара, Камерун, Ливия, Малави, Мали, Мавритания, Марокко, Нигерия, Пакистан, Сенегал. Однако в этом нет полной уверенности [16] .

По состоянию на 2015 год, по оценкам, сохранилось около 6,7 тысяч особей, из них в регионе Восточной Африке — 1960, в Южной Африке — 4190 и всего 440 — в Западной, Северной и Центральной Африке (оценки по регионам даны по данным 2007 года). Таким образом, наибольшее гепардов обитает на юге континента. Больше всего гепардов обитало на территории Ботсваны — 1800 (данные 2007 года) [16] [17] .

Эволюция [ править | править код ]

Гепарды, по-видимому, едва не вымерли во время последнего ледникового периода, пройдя через «бутылочное горлышко». Существующие сейчас гепарды — близкие родственники, поэтому у них наблюдаются признаки генетического вырождения, вызванного кровосмешением. Например, у гепардов очень высокий уровень детской смертности: более половины детёнышей не доживают до года [18] .

Ранее гепардов из-за особого строения их тела выделяли в самостоятельное подсемейство гепардовых (Acinonychinae Pocock, 1917 ) [19] , однако молекулярно-генетические исследования выявили их близкое родство с родом пум, из-за чего гепардов стали относить к подсемейству малых кошек (Felinae).

Подвиды [ править | править код ]

Согласно исследованиям Krausman and Morales (2005) [20] в настоящее время существует пять чётко различаемых подвидов гепардов, четыре в Африке и один в Азии:

1. Acinonyx jubatus hecki (Hilzheimer, 1913) : Северо-Западная Африка и Сахара;
2. Acinonyx jubatus fearsoni (Smith, 1834) : Восточная Африка;
3. Acinonyx jubatus jubatus (Schreber, 1775) : Южная Африка;
4. Acinonyx jubatus soemmerringi (Fitzinger, 1855) : Северо-Восточная Африка.

Признаваемый ранее некоторыми зоологами за отдельный подвид Acinonyx jubatus raineyii (Heller, 1913) Восточная Африка и подвид Acinonyx jubatus jubatus были сравнены методом генетического анализа (O’Brien et al. 1987) и признаны генетически идентичными, несмотря на то, что имеются отдельные внешние различия. Также больше не учитывается за отдельный подвид Acinonyx jubatus velox (Heller, 1913) [16] .

• Acinonyx jubatus venaticus (Griffith, 1821) : Иран.

Азиатский подвид [ править | править код ]

Азиатский гепард (Acinonyx jubatus venaticus) ранее водился по всему юго-востоку континента. Небольшая популяция зверей (около 60 особей) сохранилась в малолюдных районах Ирана [21] — в провинциях Маркази, Фарс и Хорасан, но, предположительно, несколько особей ещё осталось в Афганистане и Пакистане [22] . По оценкам специалистов, сегодня на всём азиатском континенте существует не более 60 гепардов. По некоторым оценкам, их всего около десятка. Ещё 23 особи насчитывается в зоопарках мира [23] . Согласно исследованиям Nowell and Jackson (1996) [24] , сохранился только в Иране.

Азиатский подвид гепарда, ранее считавшийся отдельным видом [25] , отличается от африканского незначительно: у него короче лапы, мощнее шея и более толстая шкура. Главные причины уменьшения данной популяции — сокращение численности диких копытных и преследование со стороны человека. Из-за своего способа охоты они предпочитают открытые пространства: саванны, полупустыни и т. п.

Национальный любимец иранцев — гепард, проживающий в полуневоле в районе Мияндашт, что в Северном Хорасане [26] .

Цветовые мутации [ править | править код ]

Королевский гепард [ править | править код ]

Королевский гепард — редкая мутация, отличающаяся от обычного гепарда окраской. Шерсть покрыта чёрными полосами вдоль спины и крупными сливающимися пятнами по бокам.

Впервые был обнаружен в 1926 году. Сначала считалось, что это гибрид гепарда и сервала, однако генетические тесты опровергли эту теорию. И хотя отличия были только в окраске, королевский гепард первоначально был отнесён к отдельному виду (Acinonyx rex) [27] . Споры о его классификации продолжались до тех пор, пока в 1981 году в южноафриканском Центре гепардов «Де Вильдт» от гепардов обычной окраски не родился детёныш с подобной окраской. Королевские гепарды могут скрещиваться с обычными, в результате чего получается полноценное потомство. За такую окраску отвечает рецессивный ген, который должен быть унаследован от обоих родителей, поэтому данная форма окраски настолько редка.

Остальные [ править | править код ]

Существуют и другие отклонения в раскраске, присущие гепардам. Были замечены чёрные гепарды (такая мутация называется меланизмом) и гепарды-альбиносы. Шкура чёрных гепардов — полностью чёрная с неяркими пятнами. В своей работе «Природа Восточной Африки» Г. Ф. Стоунхем сообщал о встрече с чёрным гепардом в 1925 году в Кении, район Транс-Нзойя. Визи Фицджералд наблюдал чёрного гепарда среди обычных гепардов. Существуют красные гепарды — гепарды с золотистым окрасом и тёмно-рыжими пятнами, светло-жёлтые и желтовато-коричневые гепарды с неяркими красноватыми пятнами. В некоторых пустынных районах цвет шкуры гепардов отличается необычной тусклостью; возможно, такая окраска сделала своих носителей более приспособленными и поэтому закрепилась [28] .

Гепард и человек [ править | править код ]

В X—XII веках князья восточных государств использовали гепардов во время охоты на сайгаков. Таких охотничьих гепардов называли пардусами и очень ценили. Для ухода за ними при княжеских дворах существовали пардусники (гепардни). На охоту одних гепардов вели на поводках, других сажали на коней позади всадников. Чтобы звери раньше времени не сорвались в погоню за дичью, на головах у гепардов были колпаки, закрывающие глаза животных. Окружив стадо антилоп или оленей и приблизившись к ним на приемлемую дистанцию, охотники снимали с гепардов колпаки, освобождали от поводков, и звери набрасывались на добычу. Гепарды были обучены держать пойманную добычу до подхода охотников. После этого гепарды получали вознаграждение — внутренности добытой антилопы. Царским подарком считался гепард, обученный охоте [29] . Дороговизна охотничьего гепарда объясняется тем, что они практически не размножаются в неволе, поэтому молодых представителей этого рода требовалось отлавливать для обучения.