Digitigrade является общей характеристикой млекопитающих и птиц, но не охватывает все виды любого класса животных. Люди, бабуины и медведи являются заметными исключениями из первых. Среди последних выделяются поганки и гагары. Ученые придумали это слово в 1819 году из латинских digitus (носок) и гради (ходить), чтобы означать «ходьба на носках с поднятой пяткой от земли»1
Типы поз
Общий предок млекопитающих был стопоходящим, что означает «ходьба на всей подошве стопы», а не только на пальцах. Преимущество этой позы ног было преимуществом в бою. Помните, что в природе вы либо добыча, либо хищник. Локомоция определяет разницу между тем, чтобы вас поймали или накормили. Это также важно для развития других анатомических особенностей.
В дополнение к пальцеградной и стопоходящей позе есть копытная поза. Эти животные ходят на кончиках пальцев ног (копытах), которые являются адаптацией только одного или двух пальцев. Интересно, что исследования выявили ограниченные возможности диверсификации. Стопоходящие эволюционировали только в пальцевидных. Unguligrade перешел только от digitigrades.2
Понятно, почему эволюция пошла по этому пути, если принять во внимание анатомию нижней части тела. Различия в анатомии скелета подтверждают преимущества, которые дает каждый тип. Однако поза стопы - это только начало истории.
Эволюция поз
Скорость - это главное, будь вы добычей или хищником. С этой точки зрения наличие пальцевого класса является явным преимуществом. С анатомической точки зрения, усиление может происходить двумя путями.
Животное может увеличить скорость шага за счет уменьшения массы конечностей. Затем он может двигать конечностями взад и вперед быстрее. Другой способ, которым животное может двигаться быстрее, - это более длинные конечности, которые увеличивают длину шага. С каждым шагом покрывается больше земли. Копытные травоядные, такие как олени и антилопы, являются классическими примерами. Вилорог и спрингбок - одни из самых быстрых млекопитающих на Земле.3Неудивительно, что лучшим животным является гепард, длинноногий пальцеобразный.
Преимущества различных поз
Очевидное преимущество положения ног заключается в передвижении и в том, как скорость животного влияет на это уравнение. Изменения в частоте шагов часто связаны с тем, что ученые называют «экономией ходьбы или бега». Термины описывают усилие и энергию, необходимые для движения. Уменьшение расстояния между центром тяжести и длиной конечности означает меньшее усилие и лучшее использование энергии.
Анатомия также играет роль в расположении мышц, костей, связок и сухожилий. Точки прикрепления мышц к суставам влияют на баланс между силой и скоростью. Это также видно по положению костей в конечностях. Угол между верхней и нижней костями существует у пальцеобразных и копытных животных, что позволяет использовать инерцию, которую они могут развить.
Таким образом, мы можем заключить, что скорость жизненно важна как для охотника, так и для жертвы. Другие приспособления помогают экономить энергию и оптимизировать передвижение. Люди представляют собой интересный пример этого эволюционного преимущества. Как мы уже говорили, мы стопоходящие и ходим на подошвах ног, что помогает нам в беге на выносливость. В этом нам помогают выносливость и способность адаптироваться к окружающей среде.
Тем не менее, стоит отметить, что самые быстрые люди переходят от стопохождения к положению пальцев во время бега. Другое положение дает им то же преимущество, что и млекопитающим с таким положением стопы. Следовательно, мы можем думать о цифровиках как о максимально использующих скорость.
Кошки против собак
Было бы упущением не упомянуть о различиях между двумя знакомыми пальцеобразными кошками и собаками. Оба животных максимально используют скорость как хищники. У них есть подушки, которые улучшают их устойчивость над землей. Тем не менее, кошачьи получают одобрение, когда дело доходит до их различных специализаций. У кошек есть выдвижные когти, которые позволяют им реагировать на поверхность бега. Они также являются мощным оружием.
Кошачьи полагаются на скрытность, чтобы преследовать и ловить добычу. Выдвижные когти позволяют подкрадываться к своей добыче, не сбивая ее когтями по твердой поверхности. Как известно всем владельцам кошек, кошачьи когти служат другим целям общения, царапая деревья или другие поверхности, независимо от того, подходят ли они в качестве домашних животных. У них это инстинктивно.
Оба животных используют свои ноги для других задач, таких как копание или прикрытие добычи. Наличие пальцев увеличивает эти способности, даже если они служат разным целям. Они демонстрируют универсальность, которую дает этим видам эта поза стопы.
Конечно, собаки и кошки ходят на всех четырех конечностях, что делает их четвероногими. Четвероногость и пальцехождение означают наличие других скелетных различий для оптимизации скорости за счет частоты и длины шага. Мы можем видеть это в гибкости и стабильности их суставов. Кошачьи олицетворяют скорость благодаря другим приспособлениям, таким как их гибкий позвоночник и крепление лопаток с помощью мышц, а не костей. В конце концов, гепарды - самые быстрые животные.
Анатомия кошек позволяет им удлинять шаг за счет положения пальцевидной стопы, что дает им преимущество. Их передние конечности берут на себя около 60% их веса. Их роль состоит в том, чтобы поглощать удар, в то время как задние конечности обеспечивают толчок. Интересно, что кошки могут быть леволапыми или праволапыми. Вы, скорее всего, заметите предпочтения, когда они сделают первый шаг или потянутся к еде. Собаки демонстрируют такое же боковое смещение.
Птицы
Птицы - это отдельная история, когда дело доходит до передвижения. Конечно, передние конечности позволяют им летать. Большинство видов ходят по суше, хотя гагарам труднее передвигаться вне воды. Хотя они в основном пальцевидные, вы увидите множество вариаций. Например, у певчих птиц, таких как зяблики и воробьи, три пальца направлены вперед и один назад. Они сидят на корточках.
На другом конце спектра находятся перепончатые лапы уток и других водоплавающих птиц. Эта структура, наряду с их положением к задней части тела, позволяет им свободно перемещаться в воде. Чайки также имеют эту анатомическую особенность. Его цель не просто плавание; это также помогает им ходить по песку и не тонуть.
Птицы используют свои ноги для других задач. Подумайте о корелле, держащей веточку проса, или о попугае, схватившемся за арахис. Есть также острые, хотя и смертоносные когти ястребов и сов, которыми они хватают и убивают добычу.
Дятлы - еще один рифф на тему того, что у них зигодактильные ноги. Это означает, что у них два пальца направлены вперед и два назад. Такое расположение позволяет им быстро лазить по деревьям. Попугаи также имеют эту адаптацию по той же причине.
Заключительные мысли
Для того, кто владеет пальцами, важна скорость. Это позволяет вам бежать быстрее, чтобы поймать свой обед или уклониться от хищника. Это более поздняя адаптация стопоходящей позы, которая была у млекопитающих в самом начале. Самое интересное - это его влияние на анатомию животного. Изменения скелетной структуры основаны на том, как стопа касается земли. Это еще один захватывающий контраст между людьми и другими млекопитающими.
