Со всего одной тонной нефтяного эквивалента за ногу лошади – что-то вроде изолированной части в животном мире, но это был не всегда тот путь. Настолько трудно, как это может быть должно вообразить, их самые ранние предки, как правило, были о размере маленькой собаки и носили три пальца ног на их передних ногах, и четыре на спине.Ученые Гарварда проливают новый свет на то, что стимулировало те изменения, и в новом исследовании показывают, что двойные давления увеличения массы тела и сокращения пальцев ног стороны побудили средние пальцы ног ранних лошадей становиться существенно более сильными и лучше способными сопротивляться силам. Исследование описано в работе 23 августа, опубликованной на Слушаниях Королевского общества B.«История сказала в большинстве учебников, и музеи то, что, поскольку поля постепенно вступали во владение от лесов, лошади стали больше, и они уменьшили пальцы ног до единственной цифры», сказала первый автор Брианна Макхорс, аспирант, работающий в лабораториях доцента Стефани Пирс и профессора Эндрю Бивенера в Отделе Organismic и Evolutionary Biology.
Селективные давления от нового открытого ландшафта, как предполагаются, стимулируют эти изменения в сокращении цифры и массе тела – но каковы основные механические последствия положения на одном пальце ноги? Когда в эволюции лошади их пальцы ног стороны становились атрофированными?Чтобы количественно проверить эти вопросы, команда выступила, микроснимки компьютерной томографии 12 видов лошадей окаменелости тогда использовали технический «луч, сгибающий» анализ, чтобы вычислить, сколько напряжения кости голени каждых разновидностей испытывали во время нормального движения и быстродействующего управления.
Данные о напряжении были тогда по сравнению с напряжением перелома кости.«Мы оценили напряжение кости двумя способами – первое должно было принять груз массы тела на цифре центра, которая согласовывается с тем, что испытывают живущие лошади, но это игнорирует потенциальную допустимую нагрузку груза пальцев ног стороны более ранних лошадей», сказал Макхорс. «Вторая вещь, которую мы сделали, состояла в том, чтобы измерить тот груз относительно размера пальцев ног стороны, таким образом, чем больше те пальцы ног были, тем больше груза они снимают цифру центра».
Результаты, она сказала, показали, что для многих ранних видов лошадей те пальцы ног стороны играли решающую роль, помогая иметь часть веса животного, чтобы избежать небезопасных уровней напряжения – и потенциального перелома кости – на их средней цифре.Но поскольку лошади продолжали развиваться, большие вещи размеров тела начали изменяться.«Поскольку масса тела увеличилась, и сокращенные пальцы ног стороны, средняя цифра, компенсированная, изменив ее внутреннюю геометрию, позволив еще большим видам лошадей в конечном счете стоять и переместиться в один палец ноги», сказал Пирс. «Кость в имеющей груз цифре более поздних лошадей была распределена дальше от центра ее поперечного сечения, позволив ему лучше сопротивляться изгибу. Общая сумма кости также увеличилась, позволив ему лучше сопротивляться сжатию, а также изгибу, которые имеют жизненное значение для животных с большими размерами тела».
В конечном счете команда заявила, исследование предлагает самую четкую историю все же не только, как, но и то, почему, лошади взяли общую эволюционную тему как сокращение цифры и – буквально – бежало с ним.«Сокращение цифры – повторная тема в течение эволюции, но идущий полностью в единственный палец ноги… необычная стратегия, и на самом деле лошади – единственный живущий монодактиль [одноносое] животное», сказал Макхорс». [Несмотря на это] лошади могут сделать некоторые довольно высокоэффективные вещи – они могут бежать на высокой скорости, скачке, и прятаться боком очень быстро, и правильно обученный, они могут покрыть 100 миль через день. И много людей не понимает, что они делают все это на одном пальце ноги."