У предков лошадей дополнительные пальцы играли важную роль, помогая ногам выдерживать большую нагрузку во время бега, но потом все пальцы, кроме среднего, стали просто лишними.
На каждой ноге у современных лошадей только один палец – зато какой! (Фото: virgonira / Depositphotos .)
Самые первые предки современных лошадей жили около 50 млн лет назад. Это были небольшие животные, размером с собаку, они бегали по лесам и на ногах у них было по четыре и по три пальца (по четыре – на задних, по три – на передних).
Потом случились изменения климата, и очередные разновидности лошадиных вышли на открытые пространства. Тут они стали увеличиваться в размерах, стали быстрее бегать, в их анатомии произошли серьезные изменения – так, среди прочего, у них постепенно исчезли все пальцы, кроме среднего, и появились копыта – роговые образования, эквивалент нашего ногтя, полностью закрывающие палец.
Эволюция лошадей хорошо изучена благодаря множеству костей, оставшихся от самых разных древних видов. На открытом пространстве степей, саванн и лугов лошадям нужно было быстро двигаться, и преимущество получали те особи, которые были крупнее, и исчезновение боковых пальцев хорошо совпадает с увеличением массы тела и удлинением ног. И все же – почему только один палец?
У предков лошадей дополнительные пальцы играли важную роль, помогая ногам выдерживать большую нагрузку во время бега, но потом все пальцы, кроме среднего, стали просто лишними.
Самые первые предки современных лошадей жили около 50 млн лет назад. Это были небольшие животные, размером с собаку, они бегали по лесам и на ногах у них было по четыре и по три пальца (по четыре – на задних, по три – на передних).
Потом случились изменения климата, и очередные разновидности лошадиных вышли на открытые пространства. Тут они стали увеличиваться в размерах, стали быстрее бегать, в их анатомии произошли серьезные изменения – так, среди прочего, у них постепенно исчезли все пальцы, кроме среднего, и появились копыта – роговые образования, эквивалент нашего ногтя, полностью закрывающие палец.
Эволюция лошадей хорошо изучена благодаря множеству костей, оставшихся от самых разных древних видов. На открытом пространстве степей, саванн и лугов лошадям нужно было быстро двигаться, и преимущество получали те особи, которые были крупнее, и исчезновение боковых пальцев хорошо совпадает с увеличением массы тела и удлинением ног. И все же – почему только один палец?
В статье в Proceedings of the Royal Society B
исследователи из Гарварда анализируют историю лошадей с точки зрения биомеханики. Стефани Пирс (Stephanie Pierce
) и ее коллеги с помощью компьютерной томографии попытались оценить, как кости ног тринадцати вымерших видов справлялись с нагрузкой.
В результаты авторы работы пришли к выводу, что у ранних лошадей боковые пальцы играли довольно существенную роль. Например, у парагиппуса, который жил как раз в то время, когда уменьшались леса и появлялись обширные равнины, пальцев было по три на каждой ноге, хотя они были слиты вместе и защищены одним копытом (хотя и не таким развитым, как у следующих лошадей). Парагиппус был уже довольно велик, около метра в холке, и два боковых пальца помогали распределять нагрузку так, чтобы не допустить травм – трещин, переломов костей и т. д.
Но лошади продолжали расти, их масса увеличивалась, ноги удлинялись, бегали они все быстрее, и нагрузка на пальцы становилась все сильнее. Растущую нагрузку в первую очередь чувствовал средний палец, который постепенно делался все больше. В конце концов появились лошади, у которых был очень разросшийся, массивный средний палец, а боковые в лучше случае оставались либо в виде рудиментов, либо совсем исчезали. Когда исследователи попытались приставить к ногам таких «однопальцевых» лошадей нормальные, хорошо развитые дополнительные пальцы, то оказалось, что с биомеханической точки зрения они почти никакого преимущества не дают – средний палец сам научился справляться со всей нагрузкой.
То есть нельзя сказать, что участь боковых пальцев у лошадей была предопределена с самого начала – до поры до времени они работали так же, как и средний палец, принимая на себя часть веса и защищая кости конечностей от травм. Но лошади делались все больше и быстрее, и в какой-то момент стало ясно, что средний палец стал главным, а та очень небольшая польза, которую могут принести боковые пальцы, уже не оправдывает те ресурсы, которые на них нужно тратить.
Когда возникает вопрос о том, сколько пальцев у лошади, что вам приходит на ум? Пальцы у лошади?! Ну, может, один... Однако на самом деле это не совсем так. Хотя, даже если у вас есть собственная лошадь, насчитать у нее больше одного пальца все равно не получится. Здесь дело обстоит гораздо сложней. Хотя и сами ученые еще спорят на этот счет. Однако это точно не один палец с копытом.
О чем говорят ученые
Согласно исследованиям, что были опубликованы в журнале Royal Society Open Science, предположение о том, что копыто лошади состоит из одного пальца, является ложным. Ученые доказали, что недостающие пальцы у этих животных все же есть, однако они слились в копыто. Это произошло из-за необходимости приспосабливаться, чему подвержено все живое с течением времени на нашей планете. Причиной тому, в первую очередь, служит смена климатических условий.
У предков лошадей было по пять пальцев на одной конечности. Сохранились они и до сих пор, о чем свидетельствует скелет животного. Пять пальцев, сливающихся в одно копыто, можно прощупать и через мягкие ткани животного. Однако с течением времени они несколько деформировались и уже не являются полноценными.
Проведение исследований
Пальцы лошадей не были утрачены в процессе эволюции. Они лишь изменили свою форму. Это доказали проведенные исследования. Средний, самый большой, палец и образует копыто, еще два находятся немного выше копыта в рудиментарном, то есть недоразвитом состоянии, а также на верхних краях пястной кости. Однако увидеть эти четыре пальца невооруженным глазом невозможно.
Когда ученые разрезали копыто, они увидели отдельно две и еще три секции с фалангами, подразумевающие пять пальцев, которые скрыты. Также удалось обнаружить, что нервов и артерий значительно больше, чем ранее предполагалось. А сосудистая сеть характерна именно для наличия пяти пальцев.
Изучение предков
Костные структуры, что соответствовали такому количеству пальцев, были обнаружены и у исследуемых останков. Один экземпляр жил 35 млн лет назад, второй - 5 млн лет.
Мезогиппусы из семейства лошадиных, как и диногиппусы, не имели копыт. Они опирались на три пальца, средний из которых обладал большим размером. При этом они вполне способны были передвигаться рысью, как и современные лошади. Их предки были размером всего лишь с лису.
Первые предки лошадей появились в Северной Америке. Раньше Берингова пролива не существовало, а на его месте был сухопутный мост. Именно по нему древние лошади перебрались в Европу. Со временем особи развивались, новые виды становились крупней. Пальцы были заменены копытами, чтобы адаптироваться к новым условиям сменяющегося климата.
Еще более древними предками лошадей были эогиппусы. Жили они около 50 млн лет назад. Древние животные обладали пятнистой окраской, чтобы сливаться с местностью, скрываясь от хищников. По размеру они были не больше самой обычной домашней кошки, однако внешне они все же напоминали именно лошадь. Животное могло очень быстро бегать, благодаря своим длинным ногам. Конечно, никаких копыт у него не было, зато были широко расставленные пальцы. Их все же было по пять на каждой ноге, хотя пятый располагался выше других и был значительно короче.
Таким образом, можно проследить, что с развитием каждого последующего вида лошадиных видоизменялись их конечности, пальцев становилось меньше, некоторые оставались в недоразвитом состоянии. А размер особей становился все больше.
Большинство ученых, уверены в существовании одного предка млекопитающих, который был пятипалым, а уже от него произошли многие привычные нам животные, включая лошадей.
Особенности животных
У этих животных очень большие глаза и зрение превосходное. Однако есть некоторые проблемы с распознаванием цветов коричневых и серых оттенков.
Слух у них также отменный. Чтобы слушать звуки со всех сторон, лошади могут вращать ушами.
Обоняние у них не лучше, чем у других животных, однако оно значительно выше, чем человеческое.
Первые предки лошадей возникли на нашей земле через десять миллионов лет после вымирания динозавров.
Недоразвитые четыре пальца, представленные остаточными костями, часто становятся причиной травм малоберцовой кости.
Молоко этих животных содержит мало жира и белка, но много лактозы и обладает полезным витаминным составом. Особой пользой обладает кумыс - кисломолочный напиток.
Данные представители животного мира могут жить до 25 лет и больше.
Строение пальца лошади , т. е. области путовой, венечной и копытовидной костей, весьма сложно. Здесь наблюдаются своеобразие в расположении и форме костей, большое количество связок, идущих в различных направлениях, мощные сухожильные окончания мышц, имеется сильно развитый эластический мякиш, смягчающий толчки и сотрясения при опирании конечностей на землю, и прочная нечувствительная роговая капсула, защищающая заключенные в ней ткани от повреждений.
Обрезывание и подковывание копыта влияют в той или иной степени на состояние и функцию всего нижнего отдела конечности . При заболеваниях копыта патологические процессы нередко распространяются вверх, на соседние участки пальца. Поэтому для обоснования правил подковывания и для ориентировки в заболеваниях копыта требуется знание анатомического строения пальца лошади в целом и в особенности топографической взаимосвязи его отдельных частей.
Предки лошади были пятипалыми стопоходящими животными. Они опирались на землю пятью распростертыми лучами лапы, т. е. в опирании участвовали кисть и стопа.
В процессе исторического развития происходило постепенное преобразование лапы и приподнимание ее над землей; параллельно редуцировались лучи лапы, не участвующие в опирании на землю. Таким образом, у лошади пясть (плюсна) и первые две фаланги третьего пальца оказались приподнятыми над землей (лошадь опирается на землю лишь последней фалангой третьего пальца) и вошли в состав основного столба свободной конечности, поддерживающего тело. Происшедшее в результате этого удлинение конечности способствовало захвату большего пространства при передвижении, следовательно, скорости и легкости бега.
Одновременно со скелетом лапы перестраивались и другие органы этой области. Нижний отдел конечностей лошади состоит из костного скелета, связок и сухожилий, одетых кожным покровом с сильно ороговевшим эпидермисом на дистальном конце. Короткие мускулы пальцев, имеющиеся у других животных , у лошади отсутствуют.
Подвергся изменениям и кожный покров пальца. Особое приспособление на дистальном конце пальца в виде упругих мякишей для наступания и осязания, довольно рельефно выраженное у хищных животных (пальцевые мякиши), у лошади утратило в значительной мере свои осязательные функции и приняло форму раздвоенного продольным желобом клина, действующего при различных аллюрах как эластическое тело.
Для лошади характерно наличие еще одного образования, отсутствующего у других животных, - мякишных хрящей; они охватывают мякиши с боков и смягчают удары копыта о землю.
У хищных животных изогнутый крючком твердый, ороговевший кожный наконечник образует футляр последней фаланги пальца и приспособлен для лазания и разрывания пищи. У лошади он приобрел форму усеченного конуса, обращенного основанием вниз, с ясно выделяющейся подошвенной поверхностью в виде незамкнутого круга, создающего довольно совершенную опору для конечности.
Изменения гистологического строения кожного покрова особенно выражены в области третьей фаланги и привели главным образом к увеличению прочности и упругости кожного наконечника.