Перейти к основному содержанию

Ученые выяснили, как подвижность пояснично-крестцового сустава связана с бегом у копытных млекопитающих

Галоп некоторых парнокопытных: "дорсостабильные" галопы северного оленя и
сайгака (a, b), "дорсомобильные" галопы личи и газели Томсона (c, d).
Фотографии любезно предоставлены Кевином Лисота, Николаем
Денисовым, Okavango Horse Safaris,, Полом Соудерсом
(WorldFoto). Источник: Статья «From dorsomobility to dorsostability: A study of lumbosacral
joint range of motion in artiodactyls»

Специалисты Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН и Палеонтологического института РАН изучили подвижность пояснично-крестцового сустава у представителей 10 современных семейств парнокопытных, принадлежащих к 57 родам и 78 видам, и ее связь с особенностями передвижения этих животных. Было показано, что у копытных этот сустав высоко специализирован.

«Нам удалось выяснить, что амплитуда подвижности в пояснично-крестцовом суставе у парнокопытных различается в семь раз: от 4,5 до 31 градуса. Подвижность в этом суставе напрямую взаимосвязана с формой галопа и размерами тела животного. У большинства мелких и средних по размеру парнокопытных пояснично-крестцовый сустав является самым подвижным в туловищном отделе позвоночника. Он в 3-4 раза более подвижен, чем собственно поясничные суставы. Напротив, у самых крупных представителей отряда - быков, бегемотов и жирафов - подвижность пояснично-крестцового сустава практически не отличается от других суставов поясницы», - сообщил младший научный сотрудник ИПЭЭ РАН Руслан Беляев.

Парнокопытные представляют собой большую и разнообразную группу крупных растительноядных млекопитающих. В нее входят свиньи, верблюды, жирафы, бегемоты, олени, антилопы, быки и другие животные. Вес современных наземных парнокопытных варьируют от несколько килограмм до нескольких тонн. Размеры и пропорции тела этих животных находятся в прямой взаимосвязи с особенностями передвижения.

Особый интерес к пояснично-крестцовому суставу был связан с тем, что именно он соединяет два функциональных блока тела: грудной и поясничный отделы спины с одной стороны, и крестец с другой. К грудному отделу при помощи мышечного соединения прикрепляется плечевой пояс передней конечности, а на крестце при помощи тугоподвижного сочленения закреплен таз, который является опорой для задних конечностей.

Как пояснили зоологи, у млекопитающих поясничный отдел обладает уникальной специализацией – он способен эффективно сгибаться в вертикальной плоскости. Вертикальная подвижность между позвонками в пояснице значительно выше, чем между позвонками в грудном отделе, а крестец вообще полностью утратил межпозвонковую подвижность. Это связано с адаптацией млекопитающих к специфическому типу бега – галопу. После отрыва пары задних конечностей от земли, млекопитающие выносят их вперед для приземления и нового толчка. Этому способствует сгибание спины в области поясницы, за счет которого вынос задних конечностей вперед увеличивается. После приземления задних конечностей, позвоночник, наоборот, разгибается, выталкивая в направлении бега переднюю часть тела. Таким образом, за счет изгибов позвоночника, увеличивается длина шага как задних, так и передних конечностей.

Работа выполнялась при поддержке Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в Journal of Anatomy.

Материалы по теме:

Поиск: "Поясница жирафов и бегемотов потеряла гибкость из-за отказа от прыжкового бега и большого веса хозяина"

Indicator: "Поясница жирафов и бегемотов потеряла гибкость из-за отказа от прыжкового бега и большого веса хозяина"

Naked Science: "Поясница жирафов и бегемотов потеряла гибкость из-за отказа от прыжкового бега и большого веса хозяина"

In Science: "Гибкость поясницы парнокопытных зависит от веса и типа бега"