Брахиация (от латинского «brachium» — «рука»), или размахивание руками , — это форма древесного передвижения , при которой приматы перепрыгивают с ветки на ветку дерева, используя только руки. Во время брахиации тело попеременно поддерживается каждой передней конечностью. Эта форма передвижения является основным средством передвижения для небольших гиббонов и сиамангов юго-восточной Азии. В частности, гиббоны используют брахиацию для 80% своей локомоторной активности. [1] Некоторые обезьяны Нового Света , такие как паукообразные обезьяны и мурики , изначально были классифицированы как полубрахиаторы и перемещаются по деревьям, комбинируя прыжки и брахиацию. Некоторые виды Нового Света также практикуют подвешивающее поведение , используя свой цепкий хвост , который действует как пятая хватательная рука. [2] Имеются данные, что вымершая обезьяна Проконсул из миоцена Восточной Африки развила раннюю форму поведения, связанного с подвешиванием, и поэтому ее называли пробрахиатором . [3]
После дальнейших наблюдений и более глубокого понимания анатомии и поведения приматов термины полубрахиатор и пробрахиатор в значительной степени вышли из употребления в научном сообществе. [3] В настоящее время исследователи классифицируют гиббонов и сиамангов как единственных настоящих брахиаторов, а человекообразных обезьян — как модифицированных брахиаторов. [3] Все остальные формы поведения брахиации, которые не соответствуют ни одной из этих классификаций, называются позами и локомоциями с опорой на предплечье. [3]
Некоторые черты, которые позволяют приматам брахиировать, включают короткий позвоночник (особенно поясничный отдел позвоночника ), короткие ногти (вместо когтей), длинные изогнутые пальцы, уменьшенные большие пальцы, длинные передние конечности и свободно вращающиеся запястья. [2] Современные люди сохраняют многие физические характеристики, которые предполагают предка-брахиатора, включая гибкие плечевые суставы и пальцы, хорошо приспособленные для хватания. У низших обезьян эти характеристики были адаптациями к брахиации. Хотя большие обезьяны обычно не брахиируют (за исключением орангутанов ), анатомия человека предполагает, что брахиация может быть экзаптацией к двуногости , и здоровые современные люди все еще способны к брахиации. [4] В некоторых детских парках есть турники , на которых дети играют, используя брахиацию.
Помимо формирования эволюции структуры тела гиббонов, брахиация повлияла на стиль и порядок их поведения. Например, в отличие от других приматов, которые носят детенышей на спине, гиббоны носят детенышей на вентральной стороне. Это также влияет на их игровую активность, совокупление и драки. Считается, что гиббоны получают эволюционные преимущества благодаря брахиации и подвешиванию за обе руки ( бимануальное подвешивание ) во время кормления. В то время как более мелкие приматы не могут удерживать себя за обе руки в течение длительного времени, а более крупные приматы слишком тяжелы, чтобы использовать пищевые ресурсы на концах ветвей, гиббоны могут оставаться подвешенными в течение значительного периода и использовать свои длинные руки, чтобы легче достать пищу в конечных ветвях. Другая теория постулирует, что брахиация является более тихим и менее очевидным способом передвижения, чем прыжки на четвероногих ногах и лазание, тем самым более успешно избегая хищников . [5]
Эта форма брахиации происходит, когда примат движется с более низкой скоростью, и характеризуется тем, что животное поддерживает постоянный контакт с опорой для рук, например, с веткой дерева. [6] Этот тип походки использует пассивный обмен между двумя типами энергии, гравитационным потенциалом и поступательной кинетикой , для продвижения животного вперед с низкими механическими затратами. [6] Этот режим брахиации сравнивают с моделями движения двуногой ходьбы у людей. [7]
Этот тип брахиации используется приматами для передвижения на более высоких скоростях и характеризуется фазой полета между каждым контактом с опорой для руки. [8] Рикошетная брахиация использует обмен поступательной и вращательной кинетической энергией для движения вперед и сравнивается с «хлыстоподобным» движением. [7] Благодаря своей воздушной фазе рикошетная брахиация похожа на двуногий бег у людей. [7]
Непрерывную контактную брахиацию часто сравнивают с движением простого маятника. [8] Это происходит из-за несовпадения фаз энергии, которое происходит, когда движущийся примат качается между каждым придатком дерева, когда энергия переходит от потенциальной к кинетической и наоборот. [9] Использование гравитационного ускорения для осуществления движения можно обнаружить как у брахиирующего примата, так и у движущегося шара в модели маятника. [9] Брахиатор может использовать этот импульс несколькими различными способами: во время нисходящего взмаха примат может максимизировать свое изменение кинетической энергии, во время восходящего взмаха он может минимизировать потерю кинетической энергии или может избегать движения вбок во время своего восходящего взмаха. [9] Брахиирующие приматы адаптировали эти три стратегии для максимизации движения вперед, регулируя свою позу во время каждого взмаха. [9]
Количество энергии, перешедшее из потенциальной в кинетическую во время маятникообразного движения, известно как восстановление энергии. [8] Поддержание более высокого восстановления энергии во время брахиации требует меньших затрат энергии и позволяет животному быстро перемещаться к месту назначения, однако этот тип движения также сложнее контролировать. [8] Таким образом, поскольку риск пропустить опору может привести к травме или смерти, преимущество более медленного движения с меньшим восстановлением энергии и большим контролем, вероятно, перевешивает стоимость дополнительных затрат энергии. [8]
Брахиация зародилась в Африке тринадцать миллионов лет назад. [ требуется ссылка ] Появление более крупных приматов , которые учатся передвигаться, держась за ветки, обязывает новые поколения к некоторым телесным изменениям, которые сохранились до сих пор у многих видов, включая людей .
Считается, что специализированное локомоторное поведение, такое как брахиация, развилось из древесного четвероногого образа жизни . Это поведение является предковым и наиболее распространенным локомоторным механизмом среди приматов. [10] Это объясняет, почему у современных обезьян и людей есть много необычных морфологических особенностей верхних конечностей и грудной клетки. [10] Переход к брахиации считается важным сдвигом в ходе эволюции приматов и, как полагают, является возможным предшественником адаптации двуногого хождения у ранних гоминидов . [11] Было показано, что специализированное подвешивающее поведение развивалось независимо между группами гоминидов. [11]
Существует несколько гипотез о том, как ранние приматы, использующие брахиацию, могли перейти к двуногости. Наиболее общепринятой из них является гипотеза вертикального лазания, которая утверждает, что вертикальное лазание является биомеханической связью между брахиацией и двуногим ходьбой. [12] [13] Многие адаптации к лазанию были обнаружены у ранних гоминидов , и некоторые из этих адаптаций все еще можно увидеть у современных людей. Отличительная осанка тела, пропорции конечностей и конструкция туловища, выявленные у современных обезьян, лучше объясняются предыдущей адаптацией поведения лазания. [13]
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)