Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Галаго прыгает

Вертикальное цепляние и прыжки (VCL) - это тип древесного движения, наиболее часто встречающийся у стрепсиррейных приматов и долгопятых гаплорайнов . Вначале животное находится в состоянии покоя, его туловище находится в вертикальном положении, локти зафиксированы, а обе руки держатся за вертикальную опору, например, за край дерева или бамбуковый стебель. Чтобы перейти от одной опоры к другой, она отталкивается задними конечностями от одной вертикальной опоры и приземляется на другую вертикальную опору после продолжительного периода свободного полета. [1]Вертикальные цепляющиеся и прыгающие приматы развили специальную анатомию, чтобы компенсировать физические последствия этой формы передвижения. [2] [3] Эти ключевые морфологические специализации были идентифицированы в просимийских окаменелостях еще в эоцене . [4] [5] [6]

Вертикальные цепляющиеся и прыгающие приматы [ править ]

Индри Индри цепляется за дерево
Propithecus verreauxi прыгает с дерева
P. verreauxi использует похожую форму передвижения по земле.

Вертикальное цепляние и прыжки наблюдались только у приматов, и в первую очередь у прозимианов . [5] Некоторые антропоиды , такие как Pithecia , проявляют такое поведение, [7] и схожи по морфологической адаптации с прозимианами, которые полагаются на VCL.

Вертикальные цепляющиеся и прыгающие таксоны стрепсерин включают: [5]

  • Galagidae
  • Индрииды
    • Индри
    • Пропитек
    • Авахи
  • Lepilemuridae ( Лепилемур )
  • Пролемур
  • Хейрогалеус

Вертикальные цепляющиеся и прыгающие таксоны haplorrhine включают: [5]

  • Tarsiidae
  • Pitheciinae
    • Cacajao
    • Хиропотес [7]
    • Питеция [7]
  • Себуэлла [8]
  • Каллимико [9]
  • Сагинус [9]

Вариации позы [ править ]

Вариации позы в полете

Вариации позы в полете [ править ]

Вариации вертикального прыжка можно разделить на три типа в зависимости от различий в осанке во время полета: [1]

(A) Во время вертикального цепного прыжка с вытянутой рукой бедро разгибается. (например, Indriidae )
(B) Во время вертикального прыжка с цеплением, когда туловище находится под прямым углом, все конечности расположены впереди тела. (например, Галаго )
(C) Во время вертикального цепного прыжка вниз конечностями туловище является проноградным , все конечности располагаются под телом. (напр. Cheirogaleus )

Вариации позы цепляния [ править ]

Существует множество поз цепляния, которые приматы используют во время кормления и отдыха на деревьях. Эти позы включают сидение, стояние на двух ногах, приседание, подвешивание передних конечностей, подвешивание передних и задних конечностей и многое другое. Стабилизация является ключом к тому, как примат позиционирует себя при цеплянии. Расположение туловища зависит от распределения веса между руками, ногами и хвостом . [1] Вертикальные цепляющиеся и прыгающие приматы могут также использовать свои хвосты для захвата соседних ветвей, чтобы стабилизировать свои позиционные режимы.

Морфологические специализации [ править ]

Передвижение и движение являются основными факторами, влияющими на форму и структуру тела приматов, таким образом, анатомия вертикальных скалолазов и прыгунов является узкоспециализированной, что позволяет им эффективно передвигаться в пределах своей древесной среды обитания. Особенности бедер, коленей, ступней, кистей рук, кистей и хвостов предназначены для облегчения лазания и прыжков у приматов, а также помогают в других позах, таких как подвешивание хвоста и подвешивание стопы. Обладая описанными особенностями, эти приматы могут эффективно перемещаться по деревьям и легко добывать пищу. Размер тела также напрямую зависит от того, насколько быстро и далеко может прыгнуть примат. [2] Существуют и другие скелетно - мышечные специализации , которые отличают VCL зависимые приматы, такие как их тазобедренных суставови мышцы. Leaping приматы более проксимально расположены меньшие и третьего вертлуги , и имеют относительно большие мышцы для бедра разгибателей , разгибателей колена или лодыжки подошвенных сгибателей. [10] Это адаптация, которая возникла из-за возросшей потребности в движении задних конечностей.

Эволюцию ключевых особенностей анатомии VCL приматов можно объяснить, проанализировав, как они прыгают. Более длинные конечности позволяют улучшить двигательные способности. Для прыжка приматы должны достичь определенной высоты и расстояния, а затем приземлиться на вертикальную опору. Таким образом, более длинные задние конечности дают больше времени и расстояния для ускорения и взлета, поэтому развивались более длинные и сильные бедренные кости, потому что они увеличивают расстояние, на котором происходит ускорение . [3] Кроме того, во время приземления более длинные конечности помогают замедлить движение тела, поскольку длина задних конечностей прямо пропорциональна времени, необходимому для приземления. Следовательно, более длинные конечности дают больше времени для замедления.и может предотвратить травмы после приземления с большой скоростью . [2]

Соображения относительно точки запуска [ править ]

Диаметр ответвления точки запуска [ править ]

Углы запуска варьируются в зависимости от высоты и дальности полета.

Перед прыжком приматы должны тщательно взвесить расстояние, которое они преодолевают, а также устойчивость точки старта и точки приземления. Большая ветка предпочтительнее маленькой ветки в качестве точки старта, так как больший диаметр обеспечивает более прочную основу для прыжка, а также снижает энергию, расходуемую во время взлета. Фактически, долгопяты поднимались на более низкую высоту, чтобы спрыгнуть с ветвей большего диаметра и приземлиться на них. Однако это также ограничивает высоту прыжка, поскольку примат должен иметь возможность приземлиться на ветку, достаточно большую, чтобы стабилизировать животное, а также минимизировать энергию, необходимую для поддержания равновесия во время приземления. [11]

Угол точки запуска [ править ]

Угол запуска, по-видимому, не зависит от вида, и диапазон углов варьируется от 30 до 70 градусов. Оптимальный угол баллистической траектории будет составлять 45 градусов [11], но часто животному нужно будет преодолеть больше горизонтального, чем вертикального расстояния, или наоборот. В этих случаях траектория, отличная от 45 градусов, была бы более предпочтительной, чтобы обеспечить большую высоту или больший диапазон (см. Фото), поэтому вертикальные цепляющиеся и прыгающие животные соответствующим образом корректируют свои углы запуска, чтобы компенсировать это. [12]

Ископаемые свидетельства [ править ]

Локомоторные адаптации у прозимий эоцена [ править ]

Ида, окаменелость приматов раннего эоцена, которая предоставила первые свидетельства вертикального цепляния и прыжков.

Имеются свидетельства вертикального цепляния и прыжковой адаптации в посткраниальном скелете окаменелостей просимий в раннем эоцене . Не обладая какими-либо общими чертами четвероногих , посткраниальные кости и окаменелости просимиан эоцена наиболее напоминают специализации вертикальных цепляний и прыгунов. Общие морфологические элементы, идентифицированные в этих ранних окаменелостях, включают высокий фаланговый индекс, низкий межмембральный индекс , бедренные кости с цилиндрической головкой и высокими узкими бороздками надколенника , а также сросшиеся малоберцовые и большеберцовые кости . [4]Высокий фаланговый указатель - это удлинение костей фалангового пальца , которое помогает вертикальным цепляющимся пальцам, которым требуется повышенная хватательная сила в руках для поддержки своей большой массы. Низкий межмебральный индекс - это общая длина плечевой кости и лучевой кости в процентах от общей длины бедренной и большеберцовой костей . Особенности бедренной кости являются частью эволюции удлиненных бедренных костей, которые помогают приматам в экстремальном диапазоне сгибания и разгибания, что позволяет им совершать прыжки. Таким образом, VCL, по-видимому, является единственной известной локомоторной адаптацией у приматов эоцена, что означает, что это одна из, если не самая ранняя, локомоторная адаптация. [5][2]

Окаменелость приматов раннего эоцена: Ида [ править ]

Самые ранние свидетельства VCL можно найти у приматов-подростков раннего эоцена по имени Ида. У нее были ноги, которые были длиннее, чем ее руки, предполагая, что прыжки были ключевым аспектом ее передвижения. Предполагается, что ее смерть связана с ее близостью к карьере Мессель , недалеко от Франкфурта, Германия . Горячая магма земли смешалась с подземными грунтовыми водами, что привело к взрывам, в результате которых были выделены токсичные газы. Ида была найдена со сломанным запястьем, и считается, что из-за этого она не могла прыгать или цепляться за более высокие ветви дерева, и поэтому вынуждена была оставаться ниже к земле, где она вступила в контакт с токсичными газами и умерла. [6]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Хант, Кевин Д.; Кэнт, Джон Г.Х .; Gebo, Daniel L .; Роуз, Майкл Д .; Уокер, Сюзанна Э .; Юлатос, Дионисий (1996). «Стандартизированные описания локомоторных и постуральных режимов приматов». Приматы . 37 (4): 363–387. DOI : 10.1007 / bf02381373 . ISSN  0032-8332 .
  2. ^ a b c d Demes, B .; Юнгерс, WL; Fleagle, JG; Wunderlich, RE; Ричмонд, BG; Лемелин, П. (1996). «Размер тела и кинематика прыжков в малагасийских вертикальных цепях и прыжках» (PDF) . Журнал эволюции человека . 31 (4): 367–388. DOI : 10,1006 / jhev.1996.0066 . ISSN 0047-2484 .  
  3. ^ а б Райан, TM; Кетчам, РА (2005). «Угловая ориентация губчатой ​​кости в головке бедренной кости и ее связь с нагрузками на тазобедренный сустав у прыгающих приматов». Журнал морфологии . 265 (3): 249–263. DOI : 10.1002 / jmor.10315 . PMID 15690365 . 
  4. ^ a b Ni, X .; Гебо, DL; Дагосто, М .; Meng, J .; Tafforeau, P .; Флинн, JJ; Борода, KC (2013). «Самый старый известный скелет приматов и ранняя эволюция гаплорин». Природа . 498 (7452): 60–64. DOI : 10,1038 / природа12200 . PMID 23739424 . 
  5. ^ a b c d e Напье, младший; Уокер, AC (1967). «Вертикальное цепляние и прыжки - недавно признанная категория двигательного поведения приматов». Folia Primatologica . 6 (3–4): 204–219. DOI : 10.1159 / 000155079 . PMID 6070682 . 
  6. ^ a b "Кем была Ида?" . Национальная география. 2011-10-24 . Проверено 2 ноября 2018 .
  7. ^ a b c Уокер, SE (2005). «Прыгающее поведение сатаны Pithecia pithecia и Chiropotes в восточной части Венесуэлы». Американский журнал приматологии . 66 (4): 369–387. DOI : 10.1002 / ajp.20162 . PMID 16104032 . 
  8. ^ Кинзи, WG; Розенбергер, А.Л .; Рамирес, М. (1975). «Вертикальное цепляние и прыжки у неотропического антропоида». Природа . 255 (5506): 327–328. DOI : 10.1038 / 255327a0 .
  9. ^ a b Гарбер, Пенсильвания (1992). «Вертикальное цепляние, небольшой размер тела и эволюция пищевых приспособлений у Callitrichinae». Американский журнал физической антропологии . 88 (4): 469–482. DOI : 10.1002 / ajpa.1330880404 .
  10. ^ Бейкер, Джереми Дж .; Searight, Katherine J .; Пень, Мадлен Ацева; Керер, Мэтью Б .; Шанафельт, Коллин; Грэм, Эрик; Смит, Тимоти Д. (2011-07-19). «Анатомия бедра и онтогенез мускулатуры нижних конечностей у трех видов нечеловеческих приматов» . Anatomy Research International . 2011 : 580864. дои : 10,1155 / 2011/580864 . ISSN 2090-2743 . PMC 3335645 . PMID 22567295 .   
  11. ^ a b Crompton, RH; Бланшар, ML; Трус, S .; Александр, РМ; Торп, СК (01.07.2010). «Вертикальное цепляние и прыжки: передвижение и использование среды обитания у западных долгопятов, Tarsius bancanus, исследованных с помощью логлинейного моделирования». Международный журнал приматологии . 31 (6): 958–979. DOI : 10.1007 / s10764-010-9420-8 .
  12. ^ Сассмен, RW (2003). «Глава 3: Lorisiformes». Экология приматов и социальная структура . Издательство Pearson Custom Publishing. п. 78. ISBN 978-0-536-74363-3.