https://frosthead.com

Hvorfor heste og deres ulk er de eneste dyr med en tå, der stadig står

Dyr i slægten Equus, der inkluderer zebraer, heste og æsler, har en usædvanlig påstand om berømmelse: De er den eneste levende gruppe af dyr med bare en tå. Men dette var ikke altid tilfældet. Gruppens forfædre i hundestørrelse havde faktisk fire tæer på forbenene og tre på ryggen. Hvorfor mistede de deres cifre? Som Nicola Davis hos The Guardian rapporterer, kan forskere endelig have et svar.

I undersøgelsen, der blev offentliggjort i tidsskriftet The Proceedings of the Royal Society B, brugte Harvard-forskere mikro-CT-scanninger til at skabe detaljerede 3D-billeder af dyrefødder. De undersøgte de lange knogler i fødderne af 12 uddødte hestearter, hver fra en anden slægt, samt knoglerne fra en tapir, en stor svinelignende sydamerikansk art med fire tæer på sine forben og tre bagpå.

De brugte derefter disse data til at modellere, hvor meget stress disse knogler oplever under løb og spring. Hvordan håndterede midttåen kropsvægten? Hvordan fordelte sidetæerne styrken?

Hvad de fandt, er, at de ekstra tæer i de tidlige hestefedre var nødvendige; uden de tæer, der er til stede for at fordele vægten, ville stressen fra at løbe og springe være nok til at brudde storetåben. Efterhånden som heste blev større, ændredes imidlertid tåbenens arkitektur.

"Efterhånden som kropsmassen steg, og sidetæerne krympet, kompenserede det midterste ciffer ved at ændre sin interne geometri, hvilket tillader stadig større hestearter til sidst at stå og bevæge sig på den ene tå, " siger Harvard evolutionær biolog og medforfatter Stephanie Pierce i en presse frigøre. Knoglen på det ciffer, der bærer lasten, bevægede sig længere væk fra fodens centrum og blev tykkere, hvilket hjalp den med at modstå bøjning og brud.

Dette fund støtter op til de nyeste teorier om, hvorfor heste blev større og mistede tæerne. Som Jen Viegas hos Seeker rapporter, for 55 millioner år siden var hestens tidligste forfader den hundestore slægt Hyracotherium, der strejfede rundt om Nordamerikas skove og havde fire for- og tre tæer for hver lem. Væsenet mistede en foretå på grund af naturlig valg, hvilket skabte en hovlignende klø, der sandsynligvis havde en pude i bunden. Da klimaet ændrede sig og åbnede store græsarealer i regionen, flyttede de tidlige heste ind på sletten med selektivt tryk, der førte til en større kropsmasse. For ca. fem millioner år siden førte dette skift til styrkelse af midttåen og tabet af de ydre cifre.

Denne enkelt tå hjalp sandsynligvis dyrene med at bevæge sig hurtigere og mere effektivt, ifølge hovedforfatteren af ​​undersøgelsen Brianna McHorse (ja, det er hendes rigtige navn). "Det er meget energisk dyrt at have en flok tæer i enden af ​​det ben, " fortæller McHorse til Davis. "Hvis du slipper af med dem, koster det mindre, energisk set, at svinge benet for hvert trin."

Robin Bendrey, en zooarkæolog fra University of Edinburgh, som ikke var involveret i undersøgelsen, støtter analysen. "[Undersøgelsen] yder et stort bidrag til at forklare en større evolutionær tilpasningstrend for familien Equidae og en, der i sidste ende producerede et dyr, der har været så indflydelsesrig i menneskets historie, " fortæller han Davis.

På trods af at det er nyttigt for heste er det stadig evolutionært usædvanligt at have en tå. Nogle arter af en type forhistorisk dyr, der udviklede sig i Sydamerika, kendt som liptoterns, mistede også deres tal og udviklede en hestelignende uni-toe. Men disse væsener er længe blevet udryddet, hvilket efterlader hesten og dens svære de eneste resterende en-toed critters på Jorden.

Hvorfor heste og deres ulk er de eneste dyr med en tå, der stadig står