stringtranslate.com

Беглый

Лошадей можно считать бегающими травоядными животными.

Бегающий организм — это организм , специально приспособленный для бега . Животное можно считать бегущим, если оно обладает способностью быстро бегать (например, гепард ) или может поддерживать постоянную скорость на большом расстоянии (высокая выносливость). Термин «бегущий» часто используется для классификации определенного локомоторного режима, что полезно для биологов, которые изучают поведение различных животных и то, как они двигаются в своей среде. Бегающие адаптации можно определить по морфологическим характеристикам (например, потеря боковых пальцев, как у копытных видов), физиологическим характеристикам, максимальной скорости и тому, как часто бег используется в жизни. Существует много споров о том, как конкретно определить бегущее животное. [1] [2] Наиболее принятые определения включают в себя то, что бегающий организм можно считать приспособленным к бегу на длинные дистанции с высокой скоростью или обладающим способностью быстро ускоряться на коротких дистанциях. Среди позвоночных животные массой менее 1 кг редко считаются бегущими, а бегущее поведение и морфология, как полагают, встречаются только при относительно большой массе тела у млекопитающих. [3] Есть несколько млекопитающих, которых называют «микро-курсорами», масса которых составляет менее 1 кг, и которые способны бегать быстрее других мелких животных схожих размеров. [4]

Некоторые виды пауков также считаются бегающими, так как большую часть дня они ходят в поисках добычи .

Поверхностные адаптации

Наземные позвоночные

Адаптации к беговому движению у наземных позвоночных включают:

Обычно курсоры имеют длинные, тонкие конечности, в основном из-за удлинения дистальных пропорций конечностей (плюсневые/пястные кости) и потери или уменьшения боковых пальцев при пальцеходящем или когтеходящем положении стопы. [1] [2] [5] Предполагается, что эти признаки уменьшают вес в дистальных частях конечности, что позволяет человеку быстрее размахивать конечностью (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 грудном и тазовом поясах, с меньшим количеством мышц и большим количеством сухожилий при движении дистально вниз по конечности, является типичной конфигурацией для четвероногих курсоров (например, гепард , борзая , лошадь ). Все копытные считаются бегунами на основе этих критериев, но на самом деле есть некоторые копытные, которые обычно не бегают. [11] Удлинение конечностей действительно увеличивает длину шага, что, как предполагается, больше коррелирует с большими домашними участками и схемами добычи пищи у копытных. [12] Длина шага также может быть увеличена за счет подвижности плечевого пояса. У некоторых бегуновых млекопитающих ключица уменьшена или отсутствует, что позволяет лопатке скользить вперед по грудной клетке. [8] [13] [14]

Бегающие животные, как правило, имеют повышенное эластичное хранилище в своих эпаксиальных мышцах, что позволяет им сохранять эластичную энергию, пока позвоночник сгибается и вытягивается в дорсовентральной плоскости. [15] Кроме того, конечности у бегающих млекопитающих будут иметь тенденцию оставаться в дорсовентральной (или сагиттальной ) плоскости, чтобы увеличить устойчивость при движении вперед на высоких скоростях, но это ограничивает количество боковой гибкости, которую могут иметь конечности. Некоторые кошачьи особенны тем, что они могут пронировать и супинировать свои предплечья и быстро бегать, но это не относится к большинству других четвероногих бегунов. [8] Копытные и псовые имеют ограниченное движение в своих конечностях и поэтому могут считаться более специализированными для бегающего передвижения. Некоторые грызуны также считаются бегущими (например, мара, капибара и агути) и имеют схожие черты с другими бегущими млекопитающими, такие как уменьшенные пальцы, больше мышц в проксимальной части конечности, чем в дистальной части, и прямые, сагиттально ориентированные конечности. [16] Некоторые грызуны двуногие и могут быстро подпрыгивать, чтобы передвигаться, что называется рикошетным или скачкообразным, а не бегущим.

Существуют также двуногие курсоры. Люди двуноги и считаются созданными для бега на выносливость . Несколько видов птиц также являются бегунами, в основном те, которые достигли больших размеров тела ( страус , большой нанду , эму ). Большая часть длины шага у птиц происходит от движений ниже коленного сустава, потому что бедренная кость расположена горизонтально, а коленный сустав находится больше к передней части тела, помещая ступни ниже центра масс. [17] Различные птицы увеличивают свою скорость одним из двух способов: увеличивая частоту шагов или увеличивая длину шага. [18] [19] Несколько исследований также показали, что многие динозавры- тероподы (особенно целурозавры ) также были в некоторой степени бегунами. [2] [5]

Пауки

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 остальные четыре ноги находятся на поверхности. Чтобы бежать быстрее, пауки увеличивают частоту шагов. [20]

Курсорные таксоны

Несколько заметных таксонов являются бегущими, включая некоторых млекопитающих (таких как росомахи и волки , копытные , агути и кенгуру ), а также некоторых динозавров (таких как тероподы , включая птиц , таких как страус ). Несколько вымерших архозавров также были бегущими, включая крокодиломорфов Pristichampsus , Hesperosuchus и несколько родов в пределах Notosuchia .

Пауки-скакуны и другие пауки , не использующие паутину, обычно ходят в течение дня, чтобы максимально увеличить свои шансы на поимку [21] , а пауки, использующие паутину, убегают в случае опасности [22] .

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

В эволюционной теории

Предполагаемая бегающая природа тероподовых динозавров является важной частью базовой теории эволюции полета птиц (также называемой бегущей теорией), теории, которая противоречит идее о том, что предки птиц до полёта были древесными видами, и предполагает, что летательный аппарат мог быть адаптирован для улучшения охоты за счёт увеличения длины прыжков и улучшения маневренности. [ необходима ссылка ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Stein, BR; Casinos, A. (1997). «Что такое бегущее млекопитающее?». Журнал зоологии . 242 (1): 185–192. doi :10.1111/j.1469-7998.1997.tb02939.x. ISSN  1469-7998.
  2. ^ abc Carrano, MT (1999). «Что такое курсор, если он вообще есть? Категории против континуумов для определения локомоторных привычек у млекопитающих и динозавров» (PDF) . Журнал зоологии . 247 (1): 29–42. doi :10.1111/j.1469-7998.1999.tb00190.x. ISSN  1469-7998.
  3. ^ Штеудель, Карен; Битти, Джин (1993). «Масштабирование курсориальности у млекопитающих». Журнал морфологии . 217 (1): 55–63. doi :10.1002/jmor.1052170105. ISSN  1097-4687. PMID  8411186. S2CID  23878485.
  4. ^ Лавгроув, Барри Г.; Моуо, Метабор 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. ^ ab Coombs, Walter P. (1978). «Теоретические аспекты курсорных адаптаций у динозавров». The Quarterly Review of Biology . 53 (4): 393–418. doi :10.1086/410790. ISSN  0033-5770. JSTOR  2826581. S2CID  84505681.
  6. ^ Payne, RC; Hutchinson, JR; Robilliard, JJ; Smith, NC; Wilson, AM (2005). «Функциональная специализация анатомии тазовых конечностей у лошадей (Equus caballus)». Journal of Anatomy . 206 (6): 557–574. doi :10.1111/j.1469-7580.2005.00420.x. ISSN  1469-7580. PMC 1571521 . PMID  15960766. 
  7. ^ Payne, RC; Veenman, P.; Wilson, AM (2005). «Роль внешних грудных мышц конечностей в локомоции лошадей». Journal of Anatomy . 206 (2): 193–204. doi :10.1111/j.1469-7580.2005.00353.x. ISSN  1469-7580. PMC 1571467. PMID 15730484  . 
  8. ^ abc Хадсон, Пенни Э.; Корр, Сандра А.; Пейн-Дэвис, Рэйчел К.; Клэнси, Шинед Н.; 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.; Корр, Сандра А.; Пейн-Дэвис, Рэйчел К.; Клэнси, Шинед Н.; 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.; Корр, Сандра А.; Уилсон, Алан М. (15 июля 2012 г.). «Высокоскоростной галоп у гепарда (Acinonyx jubatus) и гоночной борзой (Canis familiaris): пространственно-временные и кинетические характеристики». Журнал экспериментальной биологии . 215 (14): 2425–2434. doi : 10.1242/jeb.066720 . ISSN  0022-0949. PMID  22723482.
  11. ^ Барр, В. Эндрю (2014). «Функциональная морфология астрагала полорогих в зависимости от среды обитания: контроль филогенетического сигнала 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 (1993-06-01). «Были ли в третичном периоде преследователи-хищники среди млекопитающих? Танцы с аватарами-волками». Журнал эволюции млекопитающих . 1 (2): 103–125. doi :10.1007/BF01041590. ISSN  1573-7055. S2CID  22739360.
  13. ^ Хильдебранд, Милтон (1960). «КАК БЕГУТ ЖИВОТНЫЕ». Scientific American . 202 (5): 148–160. doi :10.1038/scientificamerican0560-148. ISSN  0036-8733. JSTOR  24940484. PMID  13852321.
  14. ^ Seckel, Lauren; Janis, Christine (2008-05-30). «Конвергенции в морфологии лопатки среди мелких бегающих млекопитающих: остеологический коррелят локомоторной специализации». Journal of Mammalian Evolution . 15 (4): 261. doi :10.1007/s10914-008-9085-7. ISSN  1573-7055. S2CID  22353187.
  15. ^ Галис, Фритсон; Кэрриер, Дэвид Р.; Альфен, Йорис ван; Михе, Стивен Д. ван дер; Доорен, Том Дж. М. Ван; Мец, Йохан А.Дж.; Брук, Клара Массачусетс десять (5 августа 2014 г.). «Быстрый бег ограничивает эволюционные изменения позвоночного столба млекопитающих». Труды Национальной академии наук . 111 (31): 11401–11406. дои : 10.1073/pnas.1401392111 . ISSN  0027-8424. ПМК 4128151 . ПМИД  25024205. 
  16. ^ Элиссамбуру, А.; Вискайно, С.Ф. (2004). «Пропорции конечностей и адаптации у кавиоморфных грызунов (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.). «Курсориальность у двуногих архозавров» (PDF) . Nature . 406 (6797): 716–718. doi :10.1038/35021041. ISSN  1476-4687. PMID  10963594. S2CID  4395244.
  18. ^ Абурашид, Аник; Ренус, Сабина (2000). «Двуногое передвижение бескилевых (палеогнатоформных): примеры бегающих птиц». Ibis . 142 (4): 538–549. doi :10.1111/j.1474-919X.2000.tb04455.x. ISSN  1474-919X.
  19. ^ Абурашид, Аник (2000-11-01). «Двуногое передвижение у птиц: важность функциональных параметров в наземной адаптации у Anatidae». Канадский журнал зоологии . 78 (11): 1994–1998. doi :10.1139/z00-112. ISSN  0008-4301.
  20. ^ Андерсон, Д.Т. (1998). «Хелицеровые». В DT Андерсон (ред.). Беспозвоночная зоология (1-е изд.). Oxford University Press Australia. стр. 328. ISBN 0-19-553941-9.
  21. ^ Форстер, Лин М. (ноябрь 1977 г.). «Некоторые факторы, влияющие на пищевое поведение молодых паучков Trite auricoma (Araneae: Salticidae)». Новозеландский журнал зоологии . 4 (4). Королевское общество Новой Зеландии: 435–442. doi : 10.1080/03014223.1977.9517967 . Получено 24 апреля 2011 г.
  22. ^ Уилкокс, Р. Стимсон; Джексон, Роберт Р. (1998). «Когнитивные способности пауков-аранеофагов». В Balda, Russell P.; Pepperberg, Irene Maxine ; Kamil, Alan C. (ред.). Познание животных в природе: сближение психологии и биологии в лабораторных и полевых условиях . Academic Press. стр. 418. ISBN 978-0-12-077030-4. Получено 23 мая 2011 г.
  23. ^ Camhi, JM; Tom, W. (1978). «Поведение таракана Periplaneta americana при побеге ». Журнал сравнительной физиологии . 128 (3): 193–201. doi :10.1007/BF00656852. S2CID  6958840.