Российские ученые из Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН и Палеонтологического института им. А. А. Борисяка РАН выяснили, что гибкость поясничного отдела позвоночника и пояснично-крестцового сустава у парнокопытных сильно зависит от их веса и предпочитаемого типа бега. Благодаря этому можно лучше понять эволюцию способов передвижения у различных групп животных. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в Journal of Anatomy.
Для млекопитающих характерно особое строение позвоночника. Поясничный отдел позвоночника у них достаточно гибкий и может сгибаться в сагиттальной плоскости, которая разделяет тело на правую и левую сторону. Подвижность в этой плоскости называется вертикальной. Считается, что появление вертикальной подвижности между позвонками объясняется тем, что млекопитающие приспособились к галопу. В этом типе бега вертикальные изгибы позвоночника играют большую роль, так как увеличивают длину шага.
Российские ученые при исследовании строения позвоночника млекопитающих особое внимание уделили пояснично-крестцовому суставу. У многих копытных животных этот сустав может сильно отличается по строению и гибкости от других суставов. Сравнив строение пояснично-крестцового сустава у более чем 70 видов парнокопытных, исследователи выяснили, что его гибкость и строение главным образом зависят от веса животного и от предпочитаемого им типа бега. Амплитуда подвижности пояснично-крестцового сустава может различаться в 7 раз. Наибольшая гибкость сустава характерна для маленьких и средних парнокопытных, например для зебр и газелей, и она в 3–4 раза превышает подвижность других суставов поясничного отдела. В то же время разброс по гибкости пояснично-крестцового сустава может быть даже среди животных одной весовой категории.
Исследователи выяснили, что подвижность этого сустава обычно выше у парнокопытных, которые чаще прибегают к прыжково-скоростной форме бега — при ней длина шагов увеличивается за счет прыжков. К этой группе животных относятся антилопы и газели. Гибкость пояснично-крестцового сустава у них в 1,5 раза превышает это же значение для парнокопытных, преимущественно использующих скоростную форму бега, во время которой скорость увеличивается за счет учащения шагов. Этот тип галопа присущ лошадям, оленям, сайгакам. Тем не менее, обе формы бега характерны только для животных, вес которых не превышает 200-400 кг. Более тяжелые парнокопытные, такие как быки, не могут использовать эти формы галопа, в связи с чем снижается и гибкость их поясничного отдела. У наиболее тяжелых представителей этой группы животных, жирафов и бегемотов, весь поясничный отдел характеризуется низкой подвижностью, и даже пояснично-крестцовый сустав почти не отличается от других суставов. Такие тяжелые животные могут практически отказаться от галопа либо не иметь возможности двигаться без опоры на что-либо, как слоны или гиппопотамы.
«В нашем 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», — подвел итоги соавтор исследования Руслан Беляев.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
