WikiDer > Беглый

Cursorial
Лошадей можно считать беглыми травоядными.

А беглый организм - это тот, который специально адаптирован к пробег. Животное можно считать беглым, если оно способно быстро бегать (например, гепард) или если он может сохранять постоянную скорость на большом расстоянии (высокая выносливость). «Беглый» часто используется для классификации определенного локомоторного режима, что полезно для биологов, изучающих поведение различных животных и то, как они передвигаются в окружающей среде. Беглые адаптации могут быть идентифицированы по морфологическим характеристикам (например, потеря боковых пальцев, как в копытное животное виды), физиологические характеристики, максимальную скорость и частоту использования бега в жизни. Существует много споров о том, как конкретно определить бегущее животное.[1][2] Наиболее общепринятые определения включают 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 с массой менее 1 кг редко считают бегающими, а бегающее поведение и морфология, как полагают, наблюдаются только у млекопитающих при относительно большой массе тела.[3] Есть несколько млекопитающих, получивших название «микрокурсоров», которые имеют массу менее 1 кг и способны бегать быстрее, чем другие мелкие животные аналогичного размера.[4]

Некоторые виды пауки также считаются беглыми, так как большую часть дня они гуляют в поисках добыча.

Беглые адаптации

Наземные позвоночные

Адаптации к беглому передвижению у наземных позвоночных включают:

  • Длина шага увеличена на:
    • Увеличение длины костей конечностей
    • Принятие пальцевидный или унгулиграда позиция
    • Утрата ключица у млекопитающих, что позволяет лопатке двигаться вперед и назад вместе с конечностью и тем самым увеличивает длину шага.
    • Повышенное сгибание позвоночника при галопе
  • Уменьшение 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 за пределы сагиттальная плоскость, что увеличивает стабильность.
  • Уменьшение или потеря цифр.
  • Утрата способности пронации и супинации предплечья (более специализированные курсоры)
  • Копыта, копытообразные когти или тупые когти для тяги (в отличие от острых когтей для захвата добычи или лазания)

Обычно курсоры имеют длинные стройные конечности в основном из-за удлинение дистальных пропорций конечностей (плюсны / пястные кости) и потеря или уменьшение боковых пальцев с пальцевидный или унгулиграда поза стопы.[1][2][5] Считается, что эти символы уменьшают вес в дистальных частях 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, гепард, борзая, лошадь). На основании этих критериев все копытные считаются бегающими, но на самом деле есть некоторые копытные, которые обычно не бегают.[11] Удлинение конечностей делает увеличить длину шага, который, как предполагалось, больше коррелирует с более крупными ареалами обитания и режимами кормления копытных.[12] Длина шага также может быть увеличена за счет подвижности плечевого пояса. У некоторых бегающих млекопитающих уменьшенная или отсутствующая ключица, который позволяет лопатке скользить вперед по грудной клетке.[8][13][14]

Беглые животные, как правило, увеличенное эластичное хранение в их эпаксиальный мышцы, что позволяет им накапливать упругую энергию, в то время как позвоночник сгибается и разгибается в дорсо-вентральной плоскости.[15] Более того, конечности у бегло адаптированных млекопитающих обычно остаются в дорсо-вентральной (или сагиттальный), чтобы повысить устойчивость при движении вперед на высоких скоростях, но это снижает степень боковой гибкости, которую могут иметь конечности. Немного 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 псовые имеют ограниченные движения в конечностях и поэтому могут считаться более специализированными для беглых движений. Несколько грызуны также считаются беглыми (например, мара, Капибара, и агути) и имеют сходные с другими бегающими млекопитающими признаки, 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 рикошетом или рикошетом. скачкообразный вместо беглого.

Есть еще двуногие курсоры. Люди двуногие и считаются созданными для бег на выносливость. Несколько видов птиц также бегают бегло, в основном те, которые достигли больших размеров тела (страус, большая рея, 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, располагая ступни ниже центра масс.[17] Разные птицы могут увеличивать свою скорость одним из двух способов: увеличивая частоту шагов или увеличивая длину шага.[18][19] Несколько исследований также показали, что многие теропод динозавры (в частности целурозавры) также были до некоторой степени беглыми.[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 другие четыре ноги находятся на поверхности. Чтобы бегать быстрее, пауки увеличивают частоту шагов.[20]

Беглые таксоны

Несколько примечательных таксонов поверхностны, включая некоторых млекопитающих (таких как росомахи и волки, копытные, агутис, и кенгуру) и птиц (например, страус), а также некоторые динозавры (например, тероподы, и Heterodontosauridae). Несколько вымерших архозавры были также беглыми, в том числе крокодиломорфы Pristichampsus, Гесперозух, и несколько родов внутри Нотосукия.

Пауки-прыгуны и другие не связанные с сетью пауки обычно гуляют в течение дня, чтобы увеличить свои шансы на улов,[21] а сетевые пауки убегают, если им угрожают.[22]

В эволюционной теории

Предполагаемый беглый характер теропод динозавры является важной частью основополагающая теория из эволюция птицы полет (также называемая Курсориальной теорией), теория, которая контрастирует с идеей, что предполетные предки птиц были древесный и выдвигает предположение, что летательный аппарат, возможно, был адаптирован для улучшения охоты за счет увеличения длины прыжка и улучшения маневренности.[нужна цитата]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Stein, B.R .; Казино, А. (1997). «Что такое беглое млекопитающее?». Журнал зоологии. 242 (1): 185–192. Дои:10.1111 / j.1469-7998.1997.tb02939.x. ISSN 1469-7998.
  2. ^ а б c Каррано, М. Т. (1999). «Что такое курсор? Категории или континуумы ​​для определения двигательных навыков у млекопитающих и динозавров». Журнал зоологии. 247 (1): 29–42. Дои: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. Дои:10.1002 / jmor.1052170105. ISSN 1097-4687. PMID 8411186. S2CID 23878485.
  4. ^ Лавгроув, Барри Дж .; Мовоэ, Метобор О. (2014-04-15). «Эволюция микрокурсориальности у млекопитающих». Журнал экспериментальной биологии. 217 (8): 1316–1325. Дои:10.1242 / jeb.095737. ISSN 0022-0949. PMID 24436375.
  5. ^ а б Кумбс, Уолтер П. (1978). «Теоретические аспекты беговых приспособлений у динозавров». Ежеквартальный обзор биологии. 53 (4): 393–418. Дои:10.1086/410790. ISSN 0033-5770. JSTOR 2826581. S2CID 84505681.
  6. ^ Payne, R.C .; Hutchinson, J. R .; Robilliard, J. J .; Smith, N.C .; Уилсон, А. М. (2005). «Функциональная специализация анатомии тазовых конечностей у лошадей (Equus caballus)». Журнал анатомии. 206 (6): 557–574. Дои:10.1111 / j.1469-7580.2005.00420.x. ISSN 1469-7580. ЧВК 1571521. PMID 15960766.
  7. ^ Payne, R.C .; Veenman, P .; Уилсон, А. М. (2005). «Роль внешних мышц грудных конечностей в движении лошадей». Журнал анатомии. 206 (2): 193–204. Дои:10.1111 / j.1469-7580.2005.00353.x. ISSN 1469-7580. ЧВК 1571467. PMID 15730484.
  8. ^ а б c Hudson, Penny E .; Corr, Sandra A .; Пейн-Дэвис, Рэйчел К .; Clancy, Sinead N .; Лейн, Эмили; Уилсон, Алан М. (2011). «Функциональная анатомия передней конечности гепарда (Acinonyx jubatus)». Журнал анатомии. 218 (4): 375–385. Дои:10.1111 / j.1469-7580.2011.01344.x. ISSN 1469-7580. ЧВК 3077521. PMID 21332715.
  9. ^ Hudson, Penny E .; Corr, Sandra A .; Пейн-Дэвис, Рэйчел К .; Clancy, Sinead N .; Лейн, Эмили; Уилсон, Алан М. (2011). «Функциональная анатомия задней конечности гепарда (Acinonyx jubatus)». Журнал анатомии. 218 (4): 363–374. Дои:10.1111 / j.1469-7580.2010.01310.x. ISSN 1469-7580. ЧВК 3077520. PMID 21062282.
  10. ^ Hudson, Penny E .; Corr, Sandra A .; Уилсон, Алан М. (15.07.2012). «Высокоскоростной галоп у гепарда (Acinonyx jubatus) и гоночной борзой (Canis ownis): пространственно-временные и кинетические характеристики». Журнал экспериментальной биологии. 215 (14): 2425–2434. Дои:10.1242 / jeb.066720. ISSN 0022-0949. PMID 22723482.
  11. ^ Барр, В. Эндрю (2014). «Функциональная морфология астрагала крупного рогатого скота по отношению к среде обитания: управление филогенетическим сигналом в экоморфологии». Журнал морфологии. 275 (11): 1201–1216. Дои:10.1002 / jmor.20279. ISSN 1097-4687. PMID 25042704. S2CID 19573938.
  12. ^ Янис, Кристина М .; Вильгельм, Патриция Брэди (01.06.1993). «Были ли в высшем учебном заведении хищники преследования млекопитающих? Танцы с аватарами волков». Журнал эволюции млекопитающих. 1 (2): 103–125. Дои:10.1007 / BF01041590. ISSN 1573-7055. S2CID 22739360.
  13. ^ Хильдебранд, Милтон (1960). «КАК Бегут животные». Scientific American. 202 (5): 148–160. Дои:10.1038 / scientificamerican0560-148. ISSN 0036-8733. JSTOR 24940484. PMID 13852321.
  14. ^ Секель, 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. Дои: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 A. J .; Брук, Клара М.А. тен (2014-08-05). «Быстрый бег ограничивает эволюционные изменения позвоночника у млекопитающих». Труды Национальной академии наук. 111 (31): 11401–11406. Дои:10.1073 / pnas.1401392111. ISSN 0027-8424. ЧВК 4128151. PMID 25024205.
  16. ^ Elissamburu, A .; Бискайно, С. Ф. (2004). «Пропорции конечностей и приспособления у грызунов-кавиоморф (Rodentia: Caviomorpha)». Журнал зоологии. 262 (2): 145–159. Дои: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. Дои:10.1038/35021041. ISSN 1476-4687. PMID 10963594. S2CID 4395244.
  18. ^ Абурахид, Аник; Ренус, Сабина (2000). «Двуногие передвижение у ратитов (палеогатиформ): примеры бегающих птиц». Ибис. 142 (4): 538–549. Дои:10.1111 / j.1474-919X.2000.tb04455.x. ISSN 1474-919X.
  19. ^ Абурахид, Аник (2001-11-01). «Двуногие передвижения у птиц: важность функциональных параметров в наземной адаптации Anatidae». Канадский журнал зоологии. 78 (11): 1994–1998. Дои:10.1139 / z00-112. ISSN 0008-4301.
  20. ^ Андерсон, Д. Т. (1998). «Хелицерата». В Д. Т. Андерсоне (ред.). Зоология беспозвоночных (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета, Австралия. п. 328. ISBN 0-19-553941-9.
  21. ^ Форстер, Лин М. (ноябрь 1977 г.). "Некоторые факторы, влияющие на пищевое поведение молодых Трите аурикома пауки (Araneae: Salticidae) ". Новозеландский зоологический журнал. Королевское общество Новой Зеландии. 4 (4): 435–442. Дои:10.1080/03014223.1977.9517967. Получено 24 апреля 2011.
  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 лабораторных и полевых условиях. Академическая пресса. п. 418. ISBN 978-0-12-077030-4. Получено 23 мая 2011.