Стопа грызуна и человека – родоначальник собачьих лап и лошадиных копыт⁠⁠

Лось. Рис. из кн. «Four-footed Americans and their kin», M.O. Wright, 1898

Млекопитающие, занимая в экосистемах самые разные экологические ниши, закономерно имеют и разнообразную анатомию, включая строение конечностей. Люди, как известно, являются стопоходящими, т.е. при ходьбе опираются на всю стопу. Но, похоже, такими же были и все первые млекопитающие. И только в дальнейшем в процессе эволюции у них развились и другие способы передвижения, зачастую более эффективные, как приспособления к новым условиям обитания

Все млекопитающие по способу передвижения делятся на три категории. Стопоходящие (например, человек или грызуны) – это, по большей части, относительно неспешно передвигающиеся существа, часто обитающие в норах или на деревьях. Многие из пальцеходящих являются быстро бегающими хищниками, яркий пример – семейства псовые и кошачьи. И наконец, копытные, которые, по сути, опираются на концевые фаланги пальцев, вокруг которых и сформировано копыто, – лошади, бизоны, зебры, зубры...

Большинство животных относительно легко классифицировать по этим признакам, хотя с некоторыми возникают проблемы. Например, у слонов формально есть копыта, но на практике их скорее можно отнести к стопоходящим.

Ученые из Японии и Великобритании исследовали эволюционную историю строения стопы 880 видов ныне живущих млекопитающих. Оказалось, что самое раннее предковое млекопитающее, очевидно, было стопоходящим, а дальнейшая эволюция шла в направлении к пальцеходящим и далее к копытным. Хотя в ряде случаев она отрабатывала и «назад», и копытные вновь становились пальцеходящими, а пальцеходящие – стопоходящими.

Сюрпризом для исследователей стала зависимость между строением стопы и размером животного: пальцеходящие млекопитающие в среднем вдвое массивнее стопоходящих, а копытные, как правило, еще крупнее. И хотя здесь имеются исключения (стопоходящие слоны – самые массивные наземные млекопитающие, а собаки и кошки мельче людей), но общая тенденция именно такова.

Более того, выяснилось, что в ходе эволюции изменение стопы практически всегда сопровождалось скачкообразным увеличением размера тела. Правда, по мнению ученых, нельзя с достоверностью утверждать, что было первично, а что – вторично. Либо сначала менялась стопа, что позволяло млекопитающим освоить новую экологическую нишу, где они получали конкурентное преимущество и становились более крупными; либо, наоборот, строение стопы изменялось в результате того, что животные увеличивались в размерах.

Кому-то может показаться, что подобные исследования не имеют большой пользы, однако изучение эволюционных закономерностей может дать ответы на самые разные вопросы, волнующие не только ученых. Например, если включить в подобный анализ ископаемые группы животных, то, возможно, нам удастся понять, почему некоторым из динозавров удалось достигнуть таких гигантских размеров.

Фото: https://www.flickr.com и https://www.flickr.com