Животные из рода Equus, в состав которого входят зебры, лошади и ослы, имеют необычное притяжение к славе: это единственная живая группа животных, у которой всего один палец на ноге. Но это не всегда так. У предков размером с собаку у группы было четыре пальца на передних и три на спине. Почему они потеряли свои цифры? Как сообщает Никола Дэвис из The Guardian, исследователи могут наконец получить ответ.
В исследовании, опубликованном в журнале The Proceedings of the Royal Society B, исследователи из Гарварда использовали микро-КТ-сканирование для создания подробных трехмерных изображений ног животных. Они исследовали длинные кости в ногах 12 вымерших видов лошадей, каждый из которых принадлежал к разному роду, а также кости тапира, крупного свиноподобного южноамериканского вида с четырьмя пальцами на передних лапах и тремя на спине.
Затем они использовали эти данные, чтобы смоделировать, какое напряжение испытывают эти кости во время бега и прыжков. Как средний палец справился с весом тела? Как боковые пальцы распределили силу?
Они обнаружили, что дополнительные пальцы у ранних предков лошади были необходимы; без пальцев на ногах для распределения веса стресса от бега и прыжков было бы достаточно, чтобы сломать кость большого пальца. Однако по мере того как лошади становились больше, архитектура кости большого пальца изменилась.
«По мере того как масса тела увеличивалась, а боковые пальцы уменьшались, средняя цифра компенсируется изменением внутренней геометрии, что позволяет в конечном итоге все более крупным видам лошадей стоять и двигаться на одном пальце ноги», - говорит эволюционный биолог из Гарварда и соавтор Стефани Пирс в прессе. релиз. Кость цифры, несущая груз, двигалась дальше от центра стопы и становилась толще, помогая ей сопротивляться изгибу и поломке.
Это открытие подтверждает последние теории о том, почему лошади стали больше и потеряли пальцы на ногах. Как Джен Виегас в Искателе Согласно сообщениям, 55 миллионов лет назад самым ранним предком лошади был род размером с собаку Hyracotherium, который бродил по лесам Северной Америки и имел четыре передних и три задних пальца на каждую конечность. Существо потеряло передний палец ноги из-за естественного отбора, создав копытообразный коготь, который, вероятно, имел подушку на дне. Поскольку климат изменился, открыв обширные пастбища в регионе, ранние лошади двинулись на равнины с избирательным давлением, приводящим к увеличению массы тела. Около пяти миллионов лет назад этот сдвиг привел к укреплению центрального пальца и потере наружных пальцев.
Этот единственный палец, вероятно, помог животным двигаться быстрее и эффективнее, по словам ведущего автора исследования Брианны Макхорс (да, это ее настоящее имя). «Очень энергично дорого иметь на ногах кучу пальцев ног», - говорит Макхорс Дэвису. «Если вы избавитесь от них, то, энергетически говоря, дешевле размахивать ногой за каждый шаг».
Робин Бендри, зооархеолог из Эдинбургского университета, который не принимал участия в исследовании, поддерживает анализ. «[Исследование] вносит большой вклад в объяснение основной эволюционной адаптивной тенденции семейства Equidae и той, которая в конечном итоге произвела животное, которое было настолько влиятельным в истории человечества», - говорит он Дэвису.
Несмотря на свою полезность для лошадей, иметь один палец ноги все еще эволюционно необычно. Некоторые виды доисторических животных, появившихся в Южной Америке и известные как губные помады, также потеряли свои цифры и стали похожими на лошадиные лапки. Но эти существа давно вымерли, оставив лошадь и ее единственных оставшихся однотипных тварей на Земле.
