Меню
Назад Главная » Животные » 2022 » Август » 11

Поясница жирафов и бегемотов потеряла гибкость из-за отказа от прыжкового бега и большого веса хозяина


Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Anatomy. Млекопитающие имеют уникальную черту — их поясничный отдел позвоночника способен сгибаться в сагиттальной плоскости, то есть той, что делит тело на правую и левую половины. Яркий пример — то, как кошка выгибает спину. Вертикальная подвижность (то есть подвижность как раз в сагиттальной плоскости) между позвонками связана с адаптацией млекопитающих к специфическому типу бега — галопу, при котором за счет вертикальных изгибов позвоночника увеличивается длина шага как задних, так и передних конечностей.

Исследователи из Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН (Москва) и Палеонтологического института имени А. А. Борисяка РАН (Москва) изучили строение позвоночника млекопитающих и пришли к выводу, что пояснично-крестцовый сустав у многих копытных сильно отличается по строению и подвижности от других суставов позвоночника. Проанализировав его особенности у более чем семидесяти видов парнокопытных животных, ученые показали, что строение этого сустава ключевым образом влияет на подвижность спины в целом.

Оказалось, что амплитуда его вертикальной подвижности у представителей отряда копытных различается в семь раз (от 4,5 до 31 градуса). У маленьких и средних, например зебр и газелей, пояснично-крестцовый сустав в 3–4 раза более подвижный, чем другие поясничные суставы. При этом у животных одинакового размера его подвижность также может значительно отличаться. Ученые выяснили, что это связано с формой бега.

Известный биомеханик П. П. Гамбарян предложил классификацию способов галопа млекопитающих. Согласно ей, большинство мелких и средних копытных используют две формы галопа: скоростную и прыжково-скоростную. В первом случае животное набирает скорость за счет увеличения частоты шагов; такой галоп характерен для лошадей, северных оленей и сайгаков. При прыжково-скоростной форме бега увеличение длины шагов происходит за счет длинных прыжков. Оба способа позволяют парнокопытным, например антилопам и газелям, развивать довольно высокую скорость, до 80–90 км/ч.


Парнокопытные с самыми высокими и самыми низкими амплитудами сагиттальной гибкости в пояснично-крестцовом суставе / ©Belyaev et al. / Journal of Anatomy, 2022

В результате настоящего исследования удалось показать, что у видов, адаптированных к прыжково-скоростной форме бега, подвижность в пояснично-крестцовом суставе в среднем в полтора раза выше, чем у видов, адаптированных к скоростной форме. Однако такие формы бега доступны лишь для мелких и средних копытных. Анализ способов передвижения различных копытных животных показал, что вес в 200–400 килограммов является верхней границей для прыжковых форм бега. При увеличении размеров парнокопытные переходят к более экономичным формам галопа, таким как полутяжелая форма бега, характерная, например, для современных быков.


Галоп некоторых парнокопытных: северный олень (a), сайгак (b), личи (c) и газель Томсона (d). Фотографии любезно предоставлены Кевином Лисота, Николаем Денисовым, Okavango Horse Safaris, Полом Соудерсом (WorldFoto) / ©Belyaev et al. / Journal of Anatomy, 2022

Одновременно с отказом от прыжковых форм бега эти животные в значительной степени утрачивают и вертикальную гибкость спины. В результате у самых больших и тяжелых парнокопытных — бегемотов и жирафов — она низкая на протяжении всей поясницы, и пояснично-крестцовый сустав не выделяется на фоне соседних суставов. Авторы связывают это с тем, что у наиболее крупных копытных подвижность поясничного отдела спины и пояснично-крестцового сустава сильно ограничена из-за особенностей процесса роста. При экстремальном увеличении размеров копытные могут и вовсе отказываться от галопа, как это делают гиппопотамы, или даже потерять способность к передвижению без постоянной опоры на субстрат, как это происходит у слонов.

«В данном исследовании мы изучили амплитуду подвижности пояснично-крестцового сустава почти у 80 видов парнокопытных. Размер этих животных находится в диапазоне всего от нескольких килограмм до нескольких тонн. Мы выяснили, что подвижность в пояснично-крестцовом суставе определяется, в основном, формой бега и весом тела животного. Мы планируем продолжить исследование на еще более широком наборе видов», — рассказывает один из авторов статьи Руслан Беляев, научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН.

Источник:  https://naked-science.ru

Подписывайтесь на наш «UfospaceNET» Telegram-канал и «Zen.Yandex», и новости сами придут к вам..


Никто не решился оставить свой комментарий.
Будь-те первым, поделитесь мнением с остальными.
avatar

Свежие статьи
30.09.2022 в 17:06 Чем опасен прорыв газопровода на морском дне
В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инциден...

Читать далее

30.09.2022 в 15:02 Чудовищные последствия: однажды в Землю врезался астероид гораздо крупнее того, что погубил динозавров
15-километровый астероид, который упал 66 миллионов лет назад в районе Мексиканского залива и образовал кратер диаметром 180 километров, наделал много бед. В том числе он поднял миллионы тонн породы и подпортил климат так, что динозавры не выдержали наступивше...

Читать далее

30.09.2022 в 14:59 В России впервые нашли останки шестиметровой рептилии
Остатки редкого существа – хализавра, жившего на территории современной Саратовской области 70 миллионов лет назад, в мезозойскую эру, нашли российские палеонтологи из Саратовского государственного технического университета....

Читать далее