Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Лошадей можно считать беглыми травоядными.

Бегающий организм является тот , который приспособлен специально для запуска . Животное можно считать беглым, если оно способно быстро бегать (например, гепард ) или если оно может сохранять постоянную скорость на большом расстоянии (высокая выносливость). «Беглый путь» часто используется для классификации определенного локомоторного режима, что полезно для биологов, изучающих поведение различных животных и то, как они передвигаются в окружающей среде. Беглые приспособления можно определить по морфологическим характеристикам (например, потеря боковых пальцев, как у копытных ), физиологическим характеристикам, максимальной скорости и частоте использования бега в жизни. Существует много споров о том, как конкретно определить бегущее животное. [1] [2]Наиболее распространенные определения включают в себя то, что бегающий организм можно считать приспособленным к бегу на длинные дистанции с высокой скоростью или способным быстро ускоряться на короткие дистанции. Среди позвоночных животных массой менее 1 кг редко считают бегущими, а бегающее поведение и морфология, как полагают, наблюдаются только у млекопитающих при относительно больших массах тела. [3] Есть несколько млекопитающих, получивших название «микрокурсоры», которые имеют массу менее 1 кг и способны бегать быстрее, чем другие мелкие животные аналогичных размеров. [4]

Некоторые виды пауков также считаются беглыми, поскольку большую часть дня они ходят в поисках добычи .

Беглое приспособление [ править ]

Наземные позвоночные [ править ]

Адаптации к беглому передвижению у наземных позвоночных включают:

  • Длина шага увеличена на:
    • Увеличение длины костей конечностей
    • Принятие пальцеходящего или unguligrade позиции
    • Потеря ключицы у млекопитающих, которая позволяет лопатке двигаться вперед и назад вместе с конечностью и тем самым увеличивает длину шага.
    • Повышенное сгибание позвоночника при галопе
  • Снижение веса дистального отдела конечности (чтобы минимизировать момент инерции ):
    • Увеличение массы проксимальных мышц с уменьшением массы дистальных мышц
    • Увеличение длины дистальных костей конечностей (кисти и стопы), а не проксимальных (плеча или бедра).
    • Более длинные сухожилия в дистальной части конечности
  • Снижение способности двигать конечностями вне сагиттальной плоскости , что увеличивает устойчивость.
  • Уменьшение или потеря цифр.
  • Утрата способности пронации и супинации предплечья (более специализированные курсоры)
  • Копыта, копытные когти или тупые когти для тяги (в отличие от острых когтей для захвата добычи или лазания)

Как правило, курсоры имеют длинные тонкие конечности, в основном из-за удлинения пропорций дистальных конечностей (плюсневые / пястные кости) и потери или уменьшения боковых пальцев при пальцевидной или копытной позе стопы. [1] [2] [5] Считается, что эти символы уменьшают вес дистальных частей конечности, что позволяет человеку быстрее поворачивать конечность (минимизируя момент инерции ). [6] [7] [8] [9] [10]Это дает человеку возможность быстро двигать ногами и, как предполагается, способствует способности развивать более высокие скорости. Большая концентрация мышц в грудных и тазовых поясах, с меньшим количеством мышц и большим количеством сухожилий при движении дистально вниз по конечности - типичная конфигурация для четвероногих курсоров (например, гепарда , борзой , лошади ). На основании этих критериев все копытные считаются бегающими, но на самом деле есть некоторые копытные, которые обычно не бегают. [11] Удлинение конечностей действительно увеличивает длину шага , что, как предполагается, больше коррелирует с более крупными ареалами обитания и режимом кормления копытных. [12]Длина шага также может быть увеличена за счет подвижности плечевого пояса. У некоторых бегающих млекопитающих ключица уменьшена или отсутствует , что позволяет лопатке скользить вперед по грудной клетке. [8] [13] [14]

Бегущие животные, как правило, обладают повышенным запасом эластичности в эпаксиальных мышцах, что позволяет им сохранять эластичную энергию, в то время как позвоночник изгибается и расширяется в дорсо-вентральной плоскости. [15] Кроме того, конечности у бегло адаптированных млекопитающих будут иметь тенденцию оставаться в дорсо-вентральной (или сагиттальной ) плоскости, чтобы повысить стабильность при движении вперед на высоких скоростях, но это снижает степень латеральной гибкости, которую конечности могут иметь. Некоторые кошачьи особенные в том, что они могут пронировать и супинировать предплечья и быстро бегать, но это не относится к большинству других четвероногих курсоров. [8] Копытные и псовыеимеют ограниченные движения в конечностях и поэтому могут считаться более специализированными для беглого передвижения. Некоторые грызуны также считаются бегущими (например, мара, капибара и агути) и имеют признаки, похожие на других бегающих млекопитающих, такие как уменьшенные пальцы, больше мышц в проксимальной части, чем в дистальной части конечности, и прямые, сагиттально ориентированные конечности. [16] Некоторые грызуны двуногие и могут быстро прыгать, чтобы передвигаться, что называется рикошетным или скачкообразным, а не бегущим.

Есть еще двуногие курсоры. Люди двуногие, и считается, что они созданы для бега на выносливость . Некоторые виды птиц также бегают бегло, в основном те, которые достигли больших размеров тела ( страус , большая нанду , эму ). Большая часть длины шага у птиц происходит от движений ниже коленного сустава, потому что бедренная кость расположена горизонтально, а коленный сустав смещен ближе к передней части тела, так что ступни находятся ниже центра масс. [17] Различные птицы могут увеличивать свою скорость одним из двух способов: увеличивая частоту шагов или увеличивая длину шага. [18] [19] Несколько исследований также показали, что многие тероподыдинозавры (особенно целурозавры ) также были в некоторой степени беглыми. [2] [5]

Пауки [ править ]

Пауки сохраняют равновесие при ходьбе, так что ноги 1 и 3 с одной стороны и 2 и 4 с другой стороны движутся, в то время как другие четыре ноги находятся на поверхности. Чтобы быстрее бегать, пауки увеличивают частоту шагов. [20]

Беглые таксоны [ править ]

Некоторые известные таксоны являются беглыми, включая некоторых млекопитающих (таких как росомахи и волки , копытные , агути и кенгуру ) и птиц (таких как страус ), а также некоторых динозавров (таких как тероподы и Heterodontosauridae ). Несколько вымерших архозавров также были беглыми, в том числе крокодиломорфы Pristichampsus , Hesperosuchus и несколько родов в пределах Notosuchia .

Прыжки пауки и другие не основанные на веб - пауки вообще ходить в течение дня, так что они максимизируют свои шансы на улове, [21] и веб-пауков бежать , если под угрозой. [22]

У многих Blattodea очень чувствительные бегающие ноги, которые могут быть настолько специализированными, что убегают от порыва ветра, как у американского таракана . [23]

В эволюционной теории [ править ]

Предполагаемый бегающий характер тероподовых динозавров является важной частью измельченной теории в эволюции птичьего полета (также называется бегающая теория), теория , которая контрастирует с идеей , что до полета предки птиц были древесные виды и путы далее, летательный аппарат мог быть адаптирован для улучшения охоты за счет увеличения длины прыжка и улучшения маневренности. [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Древесный
  • Роющий
  • Беглая охота

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Stein, BR; Казино, А. (1997). «Что такое беглое млекопитающее?». Журнал зоологии . 242 (1): 185–192. DOI : 10.1111 / j.1469-7998.1997.tb02939.x . ISSN  1469-7998 .
  2. ^ a b c Каррано, MT (1999). «Что такое курсор? Категории или континуумы ​​для определения двигательных навыков у млекопитающих и динозавров». Журнал зоологии . 247 (1): 29–42. DOI : 10.1111 / j.1469-7998.1999.tb00190.x . ISSN 1469-7998 . 
  3. ^ Steudel, Карен; Битти, Жанна (1993). «Масштабирование беглости у млекопитающих». Журнал морфологии . 217 (1): 55–63. DOI : 10.1002 / jmor.1052170105 . ISSN 1097-4687 . PMID 8411186 . S2CID 23878485 .   
  4. ^ Lovegrove, Барри G .; Mowoe, Метобор О. (2014-04-15). «Эволюция микрокурсориальности у млекопитающих» . Журнал экспериментальной биологии . 217 (8): 1316–1325. DOI : 10,1242 / jeb.095737 . ISSN 0022-0949 . PMID 24436375 .  
  5. ^ a b Кумбс, Уолтер П. (1978). «Теоретические аспекты беговых приспособлений динозавров». Ежеквартальный обзор биологии . 53 (4): 393–418. DOI : 10.1086 / 410790 . ISSN 0033-5770 . JSTOR 2826581 . S2CID 84505681 .   
  6. ^ Пейн, RC; Хатчинсон-младший; Робиллиард, Джей Джей; Смит, Северная Каролина; Уилсон, AM (2005). «Функциональная специализация анатомии тазовых конечностей у лошадей (Equus caballus)» . Журнал анатомии . 206 (6): 557–574. DOI : 10.1111 / j.1469-7580.2005.00420.x . ISSN 1469-7580 . PMC 1571521 . PMID 15960766 .   
  7. ^ Пейн, RC; Veenman, P .; Уилсон, AM (2005). «Роль внешних мышц грудных конечностей в движении лошадей» . Журнал анатомии . 206 (2): 193–204. DOI : 10.1111 / j.1469-7580.2005.00353.x . ISSN 1469-7580 . PMC 1571467 . PMID 15730484 .   
  8. ^ a b c Хадсон, Пенни Э .; Corr, Sandra A .; Пейн-Дэвис, Рэйчел С.; Clancy, Sinead N .; Лейн, Эмили; Уилсон, Алан М. (2011). «Функциональная анатомия передней конечности гепарда (Acinonyx jubatus)» . Журнал анатомии . 218 (4): 375–385. DOI : 10.1111 / j.1469-7580.2011.01344.x . ISSN 1469-7580 . PMC 3077521 . PMID 21332715 .   
  9. ^ Хадсон, Пенни Э .; Corr, Sandra A .; Пейн-Дэвис, Рэйчел С.; Clancy, Sinead N .; Лейн, Эмили; Уилсон, Алан М. (2011). «Функциональная анатомия задней конечности гепарда (Acinonyx jubatus)» . Журнал анатомии . 218 (4): 363–374. DOI : 10.1111 / j.1469-7580.2010.01310.x . ISSN 1469-7580 . PMC 3077520 . PMID 21062282 .   
  10. ^ Хадсон, Пенни Э .; Corr, Sandra A .; Уилсон, Алан М. (15.07.2012). «Скоростной галоп гепарда (Acinonyx jubatus) и гоночной борзой (Canis ownis): пространственно-временные и кинетические характеристики» . Журнал экспериментальной биологии . 215 (14): 2425–2434. DOI : 10,1242 / jeb.066720 . ISSN 0022-0949 . PMID 22723482 .  
  11. Перейти ↑ Barr, W. Andrew (2014). «Функциональная морфология астрагала крупного рогатого скота по отношению к среде обитания: управление филогенетическим сигналом в экоморфологии». Журнал морфологии . 275 (11): 1201–1216. DOI : 10.1002 / jmor.20279 . ISSN 1097-4687 . PMID 25042704 . S2CID 19573938 .   
  12. ^ Янис, Кристин М .; Вильгельм, Патрисия Брэди (01.06.1993). «Были ли в высшем образовании хищники-преследователи млекопитающих? Танцы с аватарками-волками». Журнал эволюции млекопитающих . 1 (2): 103–125. DOI : 10.1007 / BF01041590 . ISSN 1573-7055 . S2CID 22739360 .  
  13. ^ Хильдебранд, Милтон (1960). «КАК БЕГАЮТ ЖИВОТНЫЕ». Scientific American . 202 (5): 148–160. DOI : 10.1038 / Scientificamerican0560-148 . ISSN 0036-8733 . JSTOR 24940484 . PMID 13852321 .   
  14. ^ Seckel, Лорен; Янис, Кристина (30 мая 2008 г.). "Конвергенции в морфологии лопатки среди мелких беглых млекопитающих: остеологический коррелят локомоторной специализации". Журнал эволюции млекопитающих . 15 (4): 261. DOI : 10.1007 / s10914-008-9085-7 . ISSN 1573-7055 . S2CID 22353187 .  
  15. ^ Галис, Фритсон; Carrier, Дэвид Р.; Альфен, Йорис ван; Mije, Стивен Д. ван дер; Дурен, Том Дж. М. Ван; Metz, Johan AJ; Брук, Клара MA десять (2014-08-05). «Быстрый бег ограничивает эволюционные изменения позвоночника у млекопитающих» . Труды Национальной академии наук . 111 (31): 11401–11406. DOI : 10.1073 / pnas.1401392111 . ISSN 0027-8424 . PMC 4128151 . PMID 25024205 .   
  16. ^ Elissamburu, A .; Бискайно, SF (2004). «Пропорции конечностей и приспособления у грызунов-кавиоморф (Rodentia: Caviomorpha)». Журнал зоологии . 262 (2): 145–159. DOI : 10.1017 / S0952836903004485 . ISSN 1469-7998 . 
  17. ^ Джонс, Терри Д .; Фарлоу, Джеймс О .; Рубен, Джон А .; Хендерсон, Дональд М .; Хиллениус, Виллем Дж. (Август 2000 г.). «Беглость у двуногих архозавров». Природа . 406 (6797): 716–718. DOI : 10.1038 / 35021041 . ISSN 1476-4687 . PMID 10963594 . S2CID 4395244 .   
  18. ^ Abourachid, Аника; Ренус, Сабина (2000). «Двуногие передвижение у ратитов (палеогнатиформ): примеры бегающих птиц». Ибис . 142 (4): 538–549. DOI : 10.1111 / j.1474-919X.2000.tb04455.x . ISSN 1474-919X . 
  19. ^ Abourachid, Аника (2000-11-01). «Двуногие передвижения у птиц: важность функциональных параметров в наземной адаптации Anatidae». Канадский зоологический журнал . 78 (11): 1994–1998. DOI : 10.1139 / z00-112 . ISSN 0008-4301 . 
  20. Перейти ↑ Anderson, DT (1998). «Хелицерата». В Д. Т. Андерсон (ред.). Зоология беспозвоночных (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета, Австралия. п. 328. ISBN 0-19-553941-9.
  21. ↑ Forster, Lyn M. (ноябрь 1977 г.). «Некоторые факторы, влияющие на пищевое поведение молодых пауков Trite auricoma (Araneae: Salticidae)» . Новозеландский зоологический журнал . Королевское общество Новой Зеландии. 4 (4): 435–442. DOI : 10.1080 / 03014223.1977.9517967 . Проверено 24 апреля 2011 года .
  22. ^ Уилкокс, Р. Стимсон; Джексон, Роберт Р. (1998). «Когнитивные способности пауков-аранеофагов-прыгунов» . В Balda, Russell P .; Пепперберг, Ирен Максин ; Камил, Алан К. (ред.). Познание животных в природе: конвергенция психологии и биологии в лаборатории и в поле . Академическая пресса. п. 418. ISBN 978-0-12-077030-4. Проверено 23 мая 2011 года .
  23. ^ Camhi, JM; Том, В. (1978). "Поведение при побеге таракана, Periplaneta americana ". Журнал сравнительной физиологии . 128 : 193–201. DOI : 10.1007 / BF00656852 .