Nokk on linnule vajalik „tööriist“ nii toidu otsimisel ja tarbimisel kui ka kehasoojuse reguleerimisel. Osaliselt toitumisega on seotud ka noka kuju – kuid mitte tingimata – ning ühe liigirühma lindude (näiteks jäälindlaste (Alcedinidae)) nokad on üsna sarnased. Kuid seda ainult inimsilmale.

Nokk koosneb luustunud, koljuga ühendatud nokast ning seda katvast nokatupest ehk ramfoteegist. Täiskasvanud linnu luustunud nokk püsib elu jooksul suhteliselt muutumatu, seevastu ramfoteek muutub pidevalt – see kasvab ja kulub ning sõltuvalt linnu eluetapist võib ka ramfoteegi värvus muutuda. Suure muutlikkuse tõttu on ramfoteek oluline tunnus, mis võib sõltuvalt keskkonnast väga kiiresti evolutsioneeruda. Näiteks on kuukabarra (Dacelo novaeguineae) nokka kattev ramfoteek noka keskosas oluliselt laienenud, kuid must-jäälinnul (Ceyx argentatus) ja Eestis elaval jäälinnul (Alcedo atthis) katab see noka suhteliselt ühtlaselt.

Must-jäälinnu pikk ja kitsas nokk on sobilk vette sööstes saagi püüdmiseks. / Foto: Rodrigo Layug, Flickr.com

Jäälindlased on laialt levinud, kokku on neid 122 liiki. Nende nokkade detailne uurimine röntgenpiltidelt, kolju ehituse ja erinevate tunnuste võrdlemine ning selle alusel koostatud biomehaanilise noka 3D-mudeli loomine tõi selgust, kuidas on selle linnurühma nokad evolutsiooni jooksul muutunud just sellisteks nagu need hetkel on. Jäälindlaste seas kohtab kahte tüüpi toitumist: sööstsukeldujad (näiteks Eestis elav jäälind), kes varitsevad saaki veekohal ning sukelduvad saagi järele, ning need, kes otsivad toitu kuivalt maalt. Andmed koguti 67 liigi kohta, põlvemise järgi olid uuringu valimis esindatud üle 75% jäälindlaste rühmadest.

Luustunud noka ja ramfoteegi tunnused on omavahel küll tugevas seoses, kuid ramfoteegi kuju sõltub luustunud nokast vaid 43% ulatuses, 29% tuleneb sugulusest lähedaste liikidega; evolutsioonilised muutused on aga oluliselt kiiremini toimunud ramfoteegi kujus kui luustunud nokas.

Kuukabarra jässakas ja lamenenud nokk on sobilik maismaal toitumiseks. / Foto: Steve Wood, Flickr.com

Toitumisviisi erinevus selgitab jäälindlaste nokakuju varieeruvust osaliselt – sööstsukeldujatel on nokk oluliselt teravam (kitsam ja õhem) kui teistel jäälindlastel. 3D-nokamudelite katsetused aga näitasid, et sukeldujate kehale kokkupõrkel veega avalduv jõud on arvestades nende keha massi suhteliselt väiksem – löök on rohkem pehmendatud –, kui maismaal toitu otsivail jäälindlastel. Samuti on nokk voolujoonelisem, mis omakorda pidurdab vees linnu sööstuhoogu vähem ja teeb saagi tabamise kergemaks. Kuid siiski ei leitud veenvaid tõendeid, et just toitumisviis on oluline jäälindlaste nokakuju evolutsiooni põhjus.

Seega kulgeb jäälindlaste noka evolutsioon kahel kiirusel – muutused luustunud noka osas on aeglased, märksa kiiremini muutub ramfoteek. Uuringu tulemused on abiks fossiilsete linnutaksonite nokakuju määramisel, sest ramfoteek säilib kivistises harva. Samuti on võimalik tulemusi rakendada bioinseneerias kokkupõrget vähendavate struktuuride arendamisel.

Eliason CM, Straker L, Jung S, Hackett SJ (2020). Morphological innovation and biomechanical diversity in plunge‐diving birds. Evolution 74: 1514-1524. doi:10.1111/evo.14024

Linnuvaatleja teadusuudiseid toimetab Tartu Ülikooli ökoloogia ja maateaduste instituudi linnuökoloog Marko Mägi, marko.magi/at/ut.ee.