რომელი თითებია საუკეთესოდ განვითარებული ცხენებში? რამდენი თითი აქვს ცხენს? იმაზე მეტი ვიდრე შენ გგონია! რაზეც მეცნიერები საუბრობენ

ცხენების წინაპრებში ზედმეტმა თითებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს, რაც ფეხებს სირბილის დროს მძიმე ტვირთის გაძლებაში ეხმარებოდა, მაგრამ შემდეგ ყველა თითი, შუას გარდა, უბრალოდ ზედმეტი გახდა.

პირველივე წინაპრები თანამედროვე ცხენებიცხოვრობდა დაახლოებით 50 მილიონი წლის წინ. ეს იყო ძაღლის ზომის პატარა ცხოველები, ისინი დარბოდნენ ტყეებში და ოთხი და სამი თითი ჰქონდათ ფეხებზე (ოთხი ზურგზე, სამი წინ).

შემდეგ მოხდა კლიმატის ცვლილებები და ცხენების ახალი ჯიშები გამოვიდა ღია ცის ქვეშ. აქ მათ დაიწყეს ზომების გაზრდა, დაიწყეს უფრო სწრაფად სირბილი, სერიოზული ცვლილებები მოხდა მათ ანატომიაში - ასე რომ, სხვა საკითხებთან ერთად, მათი ყველა თითი თანდათან გაქრა, გარდა შუასა და გამოჩნდა ჩლიქები - რქოვანი წარმონაქმნები, ჩვენი ფრჩხილის ექვივალენტი, მთლიანად. თითის დაფარვა.

ცხენების ევოლუცია კარგად არის გასაგები უძველესი ჯიშების მრავალფეროვნებიდან შემორჩენილი მრავალი ძვლის წყალობით. სტეპების, სავანების და მდელოების ღია სივრცეებში ცხენებს სჭირდებოდათ სწრაფად გადაადგილება, ხოლო იმ პირებმა, რომლებიც უფრო დიდები იყვნენ, უპირატესობა მიიღეს, ხოლო გვერდითი თითების გაქრობა კარგად ემთხვევა სხეულის წონის მატებას და ფეხების გახანგრძლივებას. და მაინც - რატომ მხოლოდ ერთი თითი?

სტატიაში in სამეფო საზოგადოების შრომები ბჰარვარდის მკვლევარები ცხენების ისტორიას ბიომექანიკური პერსპექტივიდან აანალიზებენ. სტეფანი პირსი ( სტეფანი პირსი) და მისმა კოლეგებმა გამოიყენეს კომპიუტერული ტომოგრაფიის სკანირება იმის შესაფასებლად, თუ როგორ გაუმკლავდა ცამეტი გადაშენებული სახეობის ფეხის ძვლები სტრესს.

შედეგად, ნაშრომის ავტორები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ადრეულ ცხენებში გვერდითი თითები საკმაოდ მნიშვნელოვან როლს ასრულებდნენ. მაგალითად, პარაჰიპუსი, რომელიც ცხოვრობდა ზუსტად იმ დროს, როდესაც ტყეები იკუმშებოდა და ვრცელი დაბლობები ჩნდებოდა, თითოეულ ფეხზე სამი თითი ჰქონდა, თუმცა ისინი შერწყმული იყო და დაცული იყო ერთი ჩლიქით (თუმცა არც ისე განვითარებული, როგორც შემდგომ ცხენებში). პარაჰიპუსი უკვე საკმაოდ დიდი იყო, დაახლოებით მეტრის სიმაღლეზე, ხოლო ორი გვერდითი თითი ეხმარებოდა ტვირთის გადანაწილებას ისე, რომ თავიდან ავიცილოთ დაზიანებები - ბზარები, ძვლების მოტეხილობა და ა.შ.

მაგრამ ცხენები აგრძელებდნენ ზრდას, მათი მასა გაიზარდა, ფეხები გაუგრძელდა, უფრო სწრაფად დარბოდნენ და თითებზე დატვირთვა უფრო და უფრო ინტენსიური ხდებოდა. მზარდი დატვირთვა, უპირველეს ყოვლისა, შუა თითით იგრძნობოდა, რომელიც თანდათან უფრო დიდი გახდა. ბოლოს გამოჩნდნენ ცხენები, რომლებსაც ჰქონდათ ძალიან გაზრდილი, მასიური შუა თითი, გვერდითი კი, უკეთეს შემთხვევაში, დარჩა ან რუდიმენტების სახით, ან მთლიანად გაქრა. როდესაც მკვლევარები ცდილობდნენ ნორმალური, კარგად განვითარებული დამატებითი თითების მიმაგრებას ასეთი "ცალფეხა" ცხენების ფეხებზე, აღმოჩნდა, რომ ბიომექანიკური თვალსაზრისით ისინი თითქმის არანაირ უპირატესობას არ იძლევა - შუა თითმა თავად ისწავლა გაუმკლავდეს მთელს. დატვირთვა.

ანუ, არ შეიძლება ითქვას, რომ ცხენების გვერდითი თითების ბედი თავიდანვე წინასწარ იყო განსაზღვრული - ამ დროისთვის ისინი მუშაობდნენ ისევე, როგორც შუა თითი, იღებდნენ წონის ნაწილს და იცავდნენ ძვლებს. კიდურები ტრავმისგან. მაგრამ ცხენები უფრო დიდი და სწრაფი გახდნენ და რაღაც მომენტში გაირკვა, რომ შუა თითი გახდა მთავარი და ძალიან მცირე სარგებელი, რომელსაც გვერდითი თითები შეეძლოთ, აღარ ამართლებდა მათზე დახარჯულ რესურსებს.

როდესაც ჩნდება კითხვა, რამდენი თითი აქვს ცხენს, რა მოდის თავში? ცხენის თითები?! ჰოდა, შეიძლება ერთი... თუმცა, სინამდვილეში ეს მთლად ასე არ არის. თუმცა, თუნდაც საკუთარი ცხენი გქონდეთ, მასზე ერთ თითზე მეტის დათვლას მაინც ვერ შეძლებთ. აქ სიტუაცია ბევრად უფრო რთულია. მიუხედავად იმისა, რომ თავად მეცნიერები ჯერ კიდევ კამათობენ ამაზე. თუმცა, ეს ნამდვილად არ არის ერთი თითი ჩლიქით.

რაზეც მეცნიერები საუბრობენ

ჟურნალში Royal Society Open Science-ში გამოქვეყნებული კვლევის მიხედვით, მოსაზრება, რომ ცხენის ჩლიქი ერთი თითისგან შედგება, მცდარია. მეცნიერებმა დაამტკიცეს, რომ ამ ცხოველებს ჯერ კიდევ აქვთ დაკარგული თითები, მაგრამ ისინი გაერთიანდნენ ჩლიქში. ეს მოხდა ადაპტაციის აუცილებლობის გამო, რომელსაც ყველა ცოცხალი არსება დროთა განმავლობაში ექვემდებარება ჩვენს პლანეტაზე. ამის მიზეზი, პირველ რიგში, კლიმატური პირობების ცვლილებაა.

ცხენების წინაპრებს ერთ კიდურზე ხუთი თითი ჰქონდათ. ისინი დღემდე შემორჩნენ, რასაც ცხოველის ჩონჩხი მოწმობს. ხუთი თითი, რომლებიც ერწყმის ერთ ჩლიქს, ასევე იგრძნობა ცხოველის რბილი ქსოვილების მეშვეობით. თუმცა, დროთა განმავლობაში ისინი გარკვეულწილად დეფორმირდნენ და აღარ არიან სრული.

იკვლევს

ევოლუციის დროს ცხენის თითები არ დაკარგულა. მათ უბრალოდ შეცვალეს ფორმა. ეს დადასტურდა კვლევებით. შუა, ყველაზე დიდი, თითი ქმნის ჩლიქს; თუმცა ამ ოთხი თითის შეუიარაღებელი თვალით დანახვა შეუძლებელია.

როდესაც მეცნიერებმა ჩლიქი გაჭრეს, მათ დაინახეს ორი ცალკე განყოფილება და კიდევ სამი განყოფილება ფალანგებით, რაც გულისხმობს ხუთ თითს, რომლებიც დაფარულია. ასევე გაირკვა, რომ გაცილებით მეტი ნერვები და არტერიებია, ვიდრე ადრე ეგონათ. და სისხლძარღვთა ქსელი დამახასიათებელია ზუსტად ხუთი თითის არსებობისთვის.

წინაპრების შესწავლა

შესწავლილ ნაშთებში ასევე აღმოჩენილია ძვლოვანი სტრუქტურები, რომლებიც შეესაბამებოდა თითების ასეთ რაოდენობას. ერთი ნიმუში ცხოვრობდა 35 მილიონი წლის წინ, მეორე - 5 მილიონი წლის წინ.

მეზოჰიპუს ცხენების ოჯახიდან, ისევე როგორც დინოჰიპუსი, არ ჰქონდა ჩლიქები. სამ თითს ეყრდნობოდნენ, რომელთა შუა ჰქონდა დიდი ზომა. ამავე დროს, მათ საკმაოდ შეეძლოთ ტრიალი, როგორც თანამედროვე ცხენები. მათი წინაპრები მხოლოდ მელის ზომის იყვნენ.

ცხენების პირველი წინაპრები გამოჩნდნენ ჩრდილოეთ ამერიკა. ადრე ბერინგის სრუტე არ არსებობდა, მაგრამ მის ადგილას სახმელეთო ხიდი იყო. სწორედ ამ მარშრუტზე გადავიდა უძველესი ცხენები ევროპაში. დროთა განმავლობაში ინდივიდები განვითარდნენ, ახალი სახეობები უფრო დიდი გახდა. თითები შეიცვალა ჩლიქებით, რათა მოერგოს ცვალებადი კლიმატის ახალ პირობებს.

ცხენების კიდევ უფრო ძველი წინაპრები იყვნენ ეოჰიპუსი. ისინი ცხოვრობდნენ დაახლოებით 50 მილიონი წლის წინ. უძველეს ცხოველებს ჰქონდათ ლაქებიანი ფერები, რათა შეერწყათ მათ გარემოსთან და დაემალათ მტაცებლებისგან. ისინი ზომით არ აღემატებოდნენ ყველაზე ჩვეულებრივ შინაურ კატას, მაგრამ გარეგნულად მაინც ცხენს ჰგავდნენ. ცხოველს გრძელი ფეხების წყალობით ძალიან სწრაფად შეეძლო სირბილი. რა თქმა უნდა, ჩლიქები არ ქონდა, მაგრამ ფართოდ დაშორებული თითები ჰქონდა. ჯერ კიდევ ხუთი მათგანი იყო თითოეულ ფეხზე, თუმცა მეხუთე მდებარეობდა სხვებზე მაღლა და გაცილებით მოკლე იყო.

ამრიგად, ჩანს, რომ ყოველი მომდევნო ცხენის სახეობის განვითარებასთან ერთად, მათი კიდურები შეიცვალა, თითები ნაკლები იყო, ზოგი კი განუვითარებელ მდგომარეობაში დარჩა. და ინდივიდების ზომა უფრო და უფრო დიდი ხდებოდა.

მეცნიერთა უმეტესობა დარწმუნებულია ძუძუმწოვრების ერთი წინაპრის არსებობაში, რომელიც ხუთფეხიანი იყო და მისგან წარმოიშვა ჩვენთვის ბევრი ნაცნობი ცხოველი, მათ შორის ცხენები.

ცხოველთა თვისებები

ამ ცხოველებს აქვთ ძალიან დიდი თვალები და შესანიშნავი ხედვა. თუმცა, არსებობს გარკვეული პრობლემები ყავისფერი და ნაცრისფერი ფერების ამოცნობაში.

მათი სმენაც შესანიშნავია. ყველა მხრიდან ბგერების მოსასმენად ცხენებს შეუძლიათ ყურების მოტრიალება.

მათი ყნოსვა არ არის უკეთესი, ვიდრე სხვა ცხოველების, მაგრამ მნიშვნელოვნად მაღალია, ვიდრე ადამიანები.

ცხენების პირველი წინაპრები ჩვენს მიწაზე დინოზავრების გადაშენებიდან ათი მილიონი წლის შემდეგ გამოჩნდნენ.

განუვითარებელი ოთხი თითი, რომლებიც წარმოდგენილია ნარჩენი ძვლებით, ხშირად იწვევს ფიბულას დაზიანებებს.

ამ ცხოველების რძე შეიცავს ცოტა ცხიმს და ცილას, მაგრამ ბევრ ლაქტოზას და აქვს სასარგებლო ვიტამინის შემადგენლობა. კუმისს, ფერმენტირებული რძის სასმელს, განსაკუთრებული სარგებელი აქვს.

ცხოველთა სამყაროს ამ წარმომადგენლებს შეუძლიათ იცხოვრონ 25 წლამდე ან მეტი.

ცხენების წინაპრებში ზედმეტმა თითებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს, რაც ფეხებს სირბილის დროს მძიმე ტვირთის გაძლებაში ეხმარებოდა, მაგრამ შემდეგ ყველა თითი, შუას გარდა, უბრალოდ ზედმეტი გახდა.

თანამედროვე ცხენებს მხოლოდ ერთი თითი აქვთ თითოეულ ფეხზე - მაგრამ რა თითი! (ფოტო: virgonira / Depositphotos.)

თანამედროვე ცხენების პირველი წინაპრები ცხოვრობდნენ დაახლოებით 50 მილიონი წლის წინ. ეს იყო ძაღლის ზომის პატარა ცხოველები, ისინი დარბოდნენ ტყეებში და ჰქონდათ ოთხი და სამი თითი ფეხებზე (ოთხი უკან, სამი წინ).

შემდეგ მოხდა კლიმატის ცვლილებები და ცხენების ახალი ჯიშები გამოვიდა ღია ცის ქვეშ. აქ მათ დაიწყეს ზომების გაზრდა, დაიწყეს უფრო სწრაფად სირბილი, სერიოზული ცვლილებები მოხდა მათ ანატომიაში - ასე რომ, სხვა საკითხებთან ერთად, მათი ყველა თითი თანდათან გაქრა, გარდა შუასა და გამოჩნდა ჩლიქები - რქოვანი წარმონაქმნები, ჩვენი ფრჩხილის ექვივალენტი, მთლიანად. თითის დაფარვა.

ცხენების ევოლუცია კარგად არის გასაგები უძველესი ჯიშების მრავალფეროვნებიდან შემორჩენილი მრავალი ძვლის წყალობით. სტეპების, სავანებისა და მდელოების ღია სივრცეებში ცხენებს სჭირდებოდათ სწრაფად გადაადგილება და იმ პირებმა, რომლებიც უფრო დიდები იყვნენ, უპირატესობა მიიღეს, ხოლო გვერდითი თითების გაქრობა კარგად ემთხვევა სხეულის წონის მატებას და ფეხების გახანგრძლივებას. და მაინც - რატომ მხოლოდ ერთი თითი?

ცხენის ფეხის სტრუქტურა, ანუ ნაყოფის, კორონოიდული და ჩლიქის ძვლების არეები, ძალიან რთულია. აქ არის ორიგინალობა ძვლების მდებარეობასა და ფორმაში, სხვადასხვა მიმართულებით გაშვებული ლიგატების დიდი რაოდენობა, კუნთების მძლავრი მყესის დაბოლოებები, მაღალგანვითარებული ელასტიური ნამსხვრევები, რომელიც არბილებს დარტყმებსა და დარტყმებს კიდურების ადგილზე დაყრისას და ძლიერი უგრძნობი რქოვანი კაფსულა, რომელიც იცავს მასში შემავალ ქსოვილებს დაზიანებისგან.

ჩლიქის მორთვა და ფეხსაცმლის მოჭრა სხვადასხვა ხარისხით მოქმედებს მთელი ქვედა კიდურის მდგომარეობასა და ფუნქციაზე. ჩლიქის დაავადებებთან ერთად, პათოლოგიური პროცესები ხშირად ვრცელდება ფეხის თითის მიმდებარე უბნებზე. ამიტომ ფეხსაცმლის ტარების წესების გასამართლებლად და ჩლიქების დაავადებების ნავიგაციისთვის საჭიროა ცოდნა ცხენის ფეხის ანატომიური სტრუქტურაზოგადად და განსაკუთრებით მისი ცალკეული ნაწილების ტოპოგრაფიული მიმართება.

Წინაპრები ცხენებიიყვნენ ხუთფეხა პლანტგრადული ცხოველები. ისინი თათების ხუთი გაშლილი სხივით ეყრდნობოდნენ მიწას, ანუ საყრდენში მონაწილეობდნენ ხელი და ფეხი.

Პროგრესირებს ისტორიული განვითარებაადგილი ჰქონდა თათის თანდათანობით გარდაქმნას და ამაღლებას მიწაზე; ამავდროულად, შემცირდა თათის სხივები, რომლებიც არ მონაწილეობენ მიწაზე დასვენებაში. ამრიგად, ცხენში მეტაკარპუსი (მეტატარსუსი) და მესამე თითის პირველი ორი ფალანგა მაღლა ასწიეს (ცხენი მიწაზე ეყრდნობა მხოლოდ მესამე თითი თითის ბოლო ფალანსით) და გახდა მთავარი სვეტის ნაწილი. თავისუფალი კიდური, რომელიც მხარს უჭერს სხეულს. კიდურის გახანგრძლივებამ ხელი შეუწყო გადაადგილებისას მეტი სივრცის დაკავებას, შესაბამისად სირბილის სიჩქარეს და სიმარტივეს.

თათის ჩონჩხის პარალელურად, ამ მხარეში სხვა ორგანოებიც გადაკეთდა. ქვედა განყოფილებაცხენის კიდურები შედგება ძვლოვანი ჩონჩხისგან, ლიგატებისა და მყესებისგან, დაფარული კანით, ძლიერ კერატინიზებული ეპიდერმისით დისტალურ ბოლოში. სხვა ცხოველებში ნაპოვნი თითების მოკლე კუნთები ცხენში არ არის.

ცვლილებები განიცადა თითის კანმაც. სპეციალური ხელსაწყო თითის დისტალურ ბოლოზე ელასტიური ნამსხვრევების სახით ფეხისა და შეხებისთვის, საკმაოდ მკვეთრად გამოხატული მტაცებელ ცხოველებში (თითის ნამსხვრევები), ცხენში დიდწილად დაკარგა ტაქტილური ფუნქციები და მიიღო ფორმა. გრძივი ღარით ჩანგალი სოლი, რომელიც მოქმედებს სხვადასხვა სიარულით, როგორც ელასტიური სხეული.

ამისთვის ცხენებიახასიათებს სხვა წარმონაქმნის არსებობა, რომელიც სხვა ცხოველებში არ არსებობს - ზურგის ხრტილი; ისინი ფარავს ნამსხვრევებს გვერდებიდან და არბილებენ ჩლიქის ზემოქმედებას მიწაზე.

მტაცებელ ცხოველებში მძიმე, კერატინიზებული კანის წვერი, რომელიც კაუჭით არის მოხრილი, ქმნის თითის ბოლო ფალანსის კედელს და ადაპტირებულია ასვლასა და საკვების დასალევად. უ ცხენებიმან მიიღო დამსხვრეული კონუსის ფორმა, ძირით ქვემოთ, აშკარად ხილული პლანტარული ზედაპირით ღია წრის სახით, რაც ქმნის საკმაოდ სრულყოფილ საყრდენს კიდურისთვის.

კანის ჰისტოლოგიური სტრუქტურის ცვლილებები განსაკუთრებით გამოხატულია მესამე ფალანქსის მიდამოში და იწვევს ძირითადად კანის წვერის სიძლიერისა და ელასტიურობის მატებას.