Исследование проводилось среди 10 семейств парнокопытных животных.
Ученые пришли к выводу, что с увеличением массы тела движения парнокопытных становятся более экономными. Например, они переходят на полутяжелую форму бега. Такие движения снижают подвижность поясничного отдела спины.
Ученые полагают, что это может быть связано с аллометрическим (непропорциональным) ростом животных. В исследовании поясняется, что размеры тела увеличиваются линейно, а вес растет кубически. Например, при увеличении линейных размеров вдвое вес тела вырастает в восемь раз. При этом мышцы такого животного оказываются слишком слабыми для такого тяжелого тела, поскольку силу мышц определяет их поперечное сечение, которое выросло в квадрате, а не в кубе.
«По этой причине крупные животные имеют иные пропорции, чем их более мелкие родственники. Их конечности становятся относительно более короткими, углы между суставами более тупыми, сокращается относительная длина и, как следствие, амплитуда сокращения мускульных волокон. Из-за этого уменьшается амплитуда движения в суставах конечностей. В результате снижаются частота циклов и амплитуда вертикальных колебаний тела во время бега», – сообщил младший научный сотрудник ИПЭЭ РАН Руслан Беляев.
Форма галопа определяет амплитуду подвижности в пояснично-крестцовом суставе. У видов, адаптированных к прыжково-скоростной форме бега, подвижность в пояснично-крестцовом суставе в среднем в полтора раза выше, чем у видов, адаптированных к скоростной форме.
Таким образом, более амплитудная прыжково-скоростная форма бега требует от копытных не только повышенной по сравнению со скоростной формой подвижности в суставах конечностей, но и более высокой подвижности поясницы и пояснично-крестцового сустава. Совместное разгибание конечностей и поясницы позволяет видам, адаптированным к этой форме бега, преодолевать за каждый прыжок расстояние до 10 метров.
Ученые также выяснили, что для наиболее крупных копытных характерно сокращение подвижности суставов на всем протяжении позвоночника. Это касается и пояснично-крестцового сустава. Его амплитуда у крупных копытных практически не отличается от амплитуды в суставах поясницы. Таким образом, его подвижность сокращается сильнее, чем в других суставах.
Ученые предположили, что при увеличении размеров копытные могут и вовсе отказываться от галопа, как, например, гиппопотамы, которые в качестве основного наземного аллюра используют рысь.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Anatomy. Также о результатах исследования сообщается на сайте Министерства науки и высшего образования РФ.
