Животные развили способность галопировать до выхода на сушу
Новое исследование утверждает, что животные развили способность галопировать 472 миллиона лет назад - примерно за 260 миллионов лет до того, как они вышли на сушу. Исследователи проанализировали существующую научную литературу о стилях ходьбы 308 видов - не только млекопитающих, но и амфибий, рептилий и рыб. Эксперты обнаружили, что способность выполнять «асимметричные походки», такие как галоп, терялась и приобреталась в течение миллионов лет эволюции, как до, так и после того, как первые животные вышли на сушу 210 миллионов лет назад. По мнению ученых, галоп определяется как все четыре шага, происходящие в разное и неравномерно промежутки времени. Хотя галоп обычно ассоциируется с лошадьми, отличительная походка также используется сегодня верблюдами, львами, крокодилами и жирафами, когда они набирают скорость, сообщает Daily Mail.
Новое исследование провели Эрик МакЭлрой из Чарльстонского колледжа в Южной Каролине и Майкл Гранатоски из Нью-Йоркского технологического института. «С нервно-мышечной точки зрения любая двигательная программа, включающая асинхронные циклические движения пар конечностей, представляет собой асимметричную походку», - говорят они в своей статье. «Наш сравнительный статистический анализ показывает, что асимметричная походка, вероятно, присутствовала у самых древних челюстноротых [челюстных позвоночных]. «Это открытие дополняет растущий объем работ, показывающих, что ранние челюстноротые и четвероногие могли использовать разнообразные походки, в том числе асимметричный характер движения конечностей».
Галоп - это лишь одна из форм движения из набора маневров, известных как «асимметричные походки», когда время падения стопы распределяется неравномерно. Другие примеры асимметричной походки включают «прыжки», выполняемые кроликами, костыли (когда рыба-амфибия волочится плавниками по суше) и плоскодонка (когда рыба толкает себя вдоль моря или русла реки тазовыми плавниками). Ранее ученые предполагали, что способность прыгать и галопом появилась только после того, как млекопитающие впервые появились на планете 210 миллионов лет назад. Но этого не может быть, поскольку крокодилы также могут мчаться галопом на самых высоких скоростях, как правило, во время побега, в то время как черепахи способны прыгать, как кролики. Для своего нового исследования МакЭлрой и Гранатоски изучили научную литературу о походках животных.
Они построили генеалогическое древо млекопитающих, сумчатых, однопроходных, рептилий, лягушек, жаб и рыб, которые, как известно, используют асимметричные «падения с ног», когда передвигаются по поверхности ногами и плавниками. «Всего мы собрали данные по 308 видам», - сказал МакЭлрой. «Потребовались месяцы, чтобы разобраться со всеми ошибками в анализе». Команда присвоила 0 баллов видам, которые использовали только равномерно синхронизированные прогулки, рысь и бег, и 1 балл видам, которые демонстрировали какие-либо признаки асимметричного движения в виде прыжков, костылей, прыжков на плоскодонке или галопа. Затем дуэт провел серию симуляций, чтобы выяснить, насколько вероятно, что асимметричная походка появилась раньше или позже в эволюционном дереве.
Согласно находкам, наиболее вероятно, что самые ранние предки почти всех современных животных, включая рыб, 472 миллиона лет назад были способны передвигаться какой-то протоасимметричной походкой. Неизвестно, катались ли они на плоскодонке, костылями или прыгали по морскому дну, но животные были способны асимметрично координировать свои конечности, чтобы продвигаться вперед. Интересно, что некоторые существа, в том числе ящерицы, саламандры, лягушки и даже слоны, утратили способность прыгать и галопировать, хотя в их генеалогическом древе есть предки, которые были способны на это. В истории Земли способность прыгать и галопом была присуща не только млекопитающим - почти у всех животных, живущих сегодня, были предки, способные двигаться асимметрично.
Многие потеряли способность двигаться асимметрично, вероятно, потому, что они либо потеряли нервы, необходимые для координации этих маневров, либо потому, что они стали слишком большими или слишком медленными, чтобы подняться в воздух. Авторы заключают, что млекопитающие - не единственная избранная группа, способная координировать асимметричные движения. Возможно, люди унаследовали эту способность от какого-то древнего рыбного предка, который передвигался по морскому дну на своих плавниках задолго до того, как какой-либо вид ступил на сушу. Исследование опубликовано в Журнале экспериментальной биологии.
