Zwierzęta z rodzaju Equus, które obejmują zebry, konie i osły, mają niezwykłą pretensję do sławy: są jedyną żywą grupą zwierząt posiadającą tylko jeden palec u nogi. Ale nie zawsze tak było. Przodkowie grupy wielkości psa mieli cztery palce u nóg z przodu i trzy z tyłu. Dlaczego zgubili swoje cyfry? Jak donosi Nicola Davis w The Guardian, badacze mogą w końcu uzyskać odpowiedź.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie The Proceedings of the Royal Society B naukowcy z Harvardu wykorzystali skany mikro-CT do stworzenia szczegółowych obrazów 3D stóp zwierząt. Przebadali długie kości u stóp 12 wymarłych gatunków koni, każdy z innego rodzaju, a także kości tapira, dużego świniowatego gatunku południowoamerykańskiego z czterema palcami u nóg z przodu i trzema z tyłu.
Następnie wykorzystali te dane do modelowania stresu, jaki te kości doświadczają podczas biegania i skakania. Jak środkowy palec poradził sobie z masą ciała? Jak boczne palce rozdzieliły siłę?
Odkryli, że dodatkowe palce u wczesnych przodków koni były konieczne; bez obecnych palców, aby rozłożyć ciężar, stres związany z bieganiem i skakaniem wystarczyłby do złamania kości dużego palca. Jednak wraz z powiększaniem się koni zmieniła się architektura kości dużego palca.
„Gdy masa ciała rosła, a palce boczne kurczyły się, środkowa cyfra rekompensowała zmianę jej wewnętrznej geometrii, co pozwoliło coraz większym gatunkom koni stać i poruszać się na jednym palcu u nogi” - powiedziała w prasie Stephanie Pierce, biolog i ewolucjonistka z Harvardu. wydanie. Kość cyfry przenoszącej ładunek przesunęła się dalej od środka stopy i zrobiła się grubsza, pomagając jej wytrzymać zginanie i pękanie.
Odkrycie to potwierdza najnowsze teorie, dlaczego konie urosły i straciły palce. Jako Jen Viegas w Poszukiwaczu raporty, 55 milionów lat temu najwcześniejszym przodkiem konia był pies Hyracotherium wielkości psa , który wędrował po lasach Ameryki Północnej i miał cztery przednie i trzy tylne palce u nóg na każdą kończynę. Stworzenie straciło palec u nogi z powodu naturalnej selekcji, tworząc pazur podobny do kopyt, który prawdopodobnie miał podkładkę na dole. Gdy klimat się zmienił, otwierając rozległe murawy w regionie, wczesne konie przeniosły się na równiny, z selektywnym naciskiem prowadzącym do większej masy ciała. Około pięć milionów lat temu zmiana ta doprowadziła do wzmocnienia palca środkowego i utraty zewnętrznych palców.
Ten jeden palec u nogi prawdopodobnie pomógł zwierzętom poruszać się szybciej i wydajniej, według głównej autorki badania Brianny McHorse (tak, to jest jej prawdziwe imię). „Bardzo energicznie drogie jest trzymanie palców stóp na końcu tej nogi”, mówi McHorse Davisowi. „Jeśli się ich pozbędziesz, kosztuje to mniej, energetycznie rzecz biorąc, machanie tą nogą na każdym kroku”.
Robin Bendrey, zooarchaolog z University of Edinburgh, który nie był zaangażowany w badanie, popiera analizę. „[Badanie] w znacznym stopniu przyczynia się do wyjaśnienia głównego ewolucyjnego trendu adaptacyjnego rodziny koniowatych i takiego, który ostatecznie wytworzył zwierzę, które miało tak duży wpływ na ludzką historię” - mówi Davis.
Pomimo przydatności dla koni posiadanie jednego palca jest wciąż ewolucyjnie niezwykłe. Niektóre gatunki prehistorycznych zwierząt, które ewoluowały w Ameryce Południowej, zwane liptoternami, również straciły swoje cyfry i rozwinęły koński uszy. Ale te stworzenia już dawno wyginęły, pozostawiając konia i jego podobiznę jako jedyne istoty jednopalczaste na Ziemi.
