Zvířata z rodu Equus, která zahrnuje zebry, koně a osly, mají neobvyklý nárok na slávu: Jsou jedinou živou skupinou zvířat s jedním prstem. Ale vždy tomu tak nebylo. Předci skupiny ve velikosti psů měli vlastně čtyři prsty na předních nohách a tři na zádech. Proč ztratili své číslice? Jak uvádí Nicola Davis z The Guardian, vědci mohou konečně dostat odpověď.
Ve studii zveřejněné v časopise The Proceedings of Royal Society B vědci Harvardu pomocí mikro-CT skenů vytvořili podrobné 3D obrazy zvířecích nohou. Zkoumali dlouhé kosti v nohách dvanácti vyhynulých koní, z nichž každý pocházel z jiného rodu, stejně jako kosti z tapíru, velkého jihoamerického druhu prasete se čtyřmi prsty na předních nohách a třemi vzadu.
Tyto údaje pak použili k modelování toho, jak stres tyto kosti během běhu a skákání zažívají. Jak to, že středový prst zvládl tělesnou hmotnost? Jak boční prsty rozdělovaly sílu?
Zjistili, že další prsty u předků koně byly nezbytné; bez přítomnosti prstů na rozdělení hmotnosti by stačilo napětí z běhu a skákání, aby se zlomila velká špička kosti. S tím, jak se koně rozrůstali, se však změnila architektura kosti s velkým prstem.
"Se zvyšující se tělesnou hmotností a zmenšováním postranních prstů se střední číslice kompenzovala změnou její vnitřní geometrie, což umožnilo, aby stále větší druhy koní nakonec stály a pohybovaly se na jednom prstu, " říká v tisku Harvardská evoluční biologka a spoluautorka Stephanie Pierceová uvolnění. Kosti číslice nesoucí břemeno se pohybovaly dále od středu chodidla a zesílily, což mu pomohlo odolat ohýbání a lámání.
Toto zjištění se opírá o nejnovější teorie o tom, proč koně rostli a ztratili prsty na nohou. Jako Jen Viegas v Seeker zprávy, před 55 miliony let nejčasnějším předkem koně byl rod Hyracotherium velikosti psa , který potuloval lesy Severní Ameriky a měl pro každou končetinu čtyři přední a tři zadní prsty. Tvůrce ztratil přední prst kvůli přirozenému výběru a vytvořil kopytovitý dráp, který pravděpodobně měl podložku na dně. Jak se změnilo klima, otevírálo rozsáhlé travní porosty v regionu, časní koně se přesunuli na pláně, se selektivním tlakem vedeným k větší tělesné hmotnosti. Asi před pěti miliony let vedl tento posun k posílení středové špičky a ke ztrátě vnějších číslic.
Tento jediný prst pravděpodobně pomohl zvířatům pohybovat se rychleji a efektivněji, podle hlavní autorky studie Brianna McHorse (ano, to je její skutečné jméno). „Je velmi energeticky drahé mít na konci nohy nohu, “ říká McHorse Davisovi. "Pokud se jich zbavíte, stojí to energeticky méně, houpat se nohou za každý krok."
Robin Bendrey, zooarchaeolog z University of Edinburgh, který se studie nezúčastnil, podporuje analýzu. „[Studie] významně přispívá k vysvětlení hlavního evolučního adaptačního trendu čeledi koňovitých a kočky, která nakonec vyprodukovala zvíře, které bylo v lidské historii tak významné, “ říká Davis.
Navzdory své užitečnosti pro koně je mít jeden prst stále evoluční. Některé druhy typu prehistorického zvířete, které se vyvinulo v Jižní Americe známé jako liptoternové, také ztratily své číslice a vyvinuly uni-toe jako špička. Ale tato stvoření už dávno zanikla, takže kůň a jeho slepice zůstali jedinými zbývajícími jedovatými zvířaty na Zemi.
