Digitigrade är en vanlig egenskap hos däggdjur och fåglar, men den omfattar inte alla arter av någon av djurklassen. Människor, babianer och björnar är anmärkningsvärda undantag från de förra. Doppingar och lommar är framstående för de sistnämnda. Forskare myntade ordet 1819 från latinets digitus (tå) och gradi (att gå) för att betyda "gå på tårna med hälen upphöjd från marken"1
Typer av fotställningar
Däggdjurens gemensamma förfader var plantigrade, vilket betyder att "gå på hela fotsulan" i motsats till bara siffrorna. Fördelen med denna fotställning var en fördel i kampen. Kom ihåg att i naturen är du antingen ett byte eller ett rovdjur. Rörelse gör skillnaden mellan att bli fast eller att bli matad. Det är också avgörande för utvecklingen av andra anatomiska egenskaper.
Förutom digitigrade och plantigrade är den unguligrade hållningen. Dessa djur går på toppen av sina tår (hovar), som är anpassningar av endast en eller två siffror. Intressant nog har forskning avslöjat begränsade vägar i diversifiering. Plantigrades utvecklades bara till digigrader. Unguligrade har bara övergått från digitalgrader.2
Det är uppenbart varför evolutionen skulle ta den här kursen när du tänker på underkroppens anatomi. Variationer i skelettets anatomi stödjer de fördelar som varje typ ger. Fotställningen är dock bara början på historien.
Fotställningarnas utveckling
Speed är namnet på spelet, oavsett om du är ett byte eller ett rovdjur. Att vara digital är en klar fördel ur detta perspektiv. Ur anatomisk synvinkel kan upptrappning ske på två sätt.
Ett djur kan öka sin steghastighet genom att minska lemmassan. Den kan då flytta sina lemmar fram och tillbaka snabbare. Det andra sättet ett djur kan röra sig snabbare är med längre lemmar vilket ökar steglängden. Mer mark täcks i varje steg. Hovvilda växtätare, som rådjur och antiloper, är klassiska exempel. Pronghorn och springbocken är bland de snabbaste däggdjuren på jorden.3Inte överraskande är det översta djuret geparden, en långbenad digitiggrad.
Fördelar med olika fotställningar
Den tydliga fördelen med fothållning ligger i förflyttning och hur ett djurs hastighet påverkar ekvationen. Förändringar i steghastighet involverar ofta vad forskare kallar "ekonomin med att gå eller springa." Termerna beskriver den ansträngning och energi som krävs för rörelsen. Att minska avståndet mellan tyngdpunkten och lemmens längd innebär mindre ansträngning och bättre energiutnyttjande.
Anatomi spelar också en roll i arrangemanget av muskler, ben, ligament och senor. Musklernas insättningspunkter i lederna påverkar balansen mellan kraft och hastighet. Det är också tydligt i benens position i armar och ben. Det finns en vinkel mellan de övre och nedre benbenen hos digigrader och hovdjur, vilket drar nytta av det momentum de kan uppnå.
Därför kan vi dra slutsatsen att hastighet är avgörande för både jägaren och den jagade. Andra anpassningar hjälper till att spara energi och optimera förflyttning. Människor har ett intressant riff om denna evolutionära fördel. Som vi har diskuterat är vi plantigrade och går på fotsulorna, vilket hjälper oss med uthållighetslöpning. Uthållighet och miljöanpassning hjälper oss med denna aktivitet.
Det är dock värt att notera att de snabbaste människorna går bort från att vara plantigrade till att inta en digital hållning när de springer. Den olika positionen ger dem samma fördel som däggdjur med denna fotställning. Därför kan vi tänka på digitalgrader som att göra det mesta av hastigheten.
Katter mot hundar
Vi skulle vara försumliga att inte ta upp skillnaderna mellan två bekanta digitalgrader, katter och hundar. Båda djuren utnyttjar hastigheten på bästa sätt som rovdjur. De har kuddar som förbättrar deras stabilitet över marken. Kattdjur får dock nicken när det kommer till deras olika specialiseringar. Katter har infällbara klor som gör att de kan svara på löpytan. De är också kraftfulla vapen.
Kötter förlitar sig på smygande för att förfölja och fånga byten. Infällbara klor gör det möjligt att smyga sig på deras stenbrott utan att tippa av dem med naglarna som klickar mot en hård yta. Som alla kattägare vet tjänar kattklor andra syften med kommunikation genom att skrapa på träd eller andra ytor, oavsett om de är lämpliga som husdjur eller inte. Det är instinktivt för dem.
Båda djuren använder sina fötter för andra uppgifter, som att gräva eller täcka över byten. Att vara digit alt bidrar till dessa förmågor, även om de tjänar olika syften. De visar den mångsidighet denna fotställning ger dessa arter.
Naturligtvis går hundar och katter på alla fyra lemmar, vilket gör dem fyrdubbla. Att vara fyrfotad och digitigrad innebär andra skelettskillnader för att optimera hastigheten genom steghastighet och längd. Vi kan se det på flexibiliteten och stabiliteten i deras leder. Kattdjur representerar hastighet med andra anpassningar, såsom deras flexibla ryggrad och skulderbladsfästning via muskler istället för ben. När allt kommer omkring är geparder det snabbaste djuret.
Feline anatomy gör att de kan förlänga sitt steg med sin digitigagrade fotställning, vilket ger dem kanten. Deras framben axlar ungefär 60 % av sin vikt. Deras roll är att absorbera stöten medan bakbenen ger dragkraften. Intressant nog kan katter vara vänster- eller högertassade. Du är mer benägna att se en preferens när de tar sitt första steg eller sträcker sig efter mat. Hundar visar en liknande lateral förspänning.
Fåglar
Fåglar är en annan historia när det kommer till förflyttning. Givetvis låter frambenen dem flyga. De flesta arter går på land, även om lommar har svårare att ta sig upp ur vattnet. Även om de huvudsakligen är digitala, kommer du att se många variationer. Till exempel har sångfåglar, som finkar och sparvar, tre tår som pekar framåt och en bakåt. Att sitta är deras viloställning.
I andra änden av spektrumet finns simfötter på ankor och andra sjöfåglar. Den strukturen, tillsammans med deras position mot baksidan av deras kroppar, tillåter dem att röra sig fritt genom vattnet. Måsar har också denna anatomiska egenskap. Dess syfte är inte bara simning; det hjälper dem också att gå i sanden utan att sjunka.
Fåglar använder sina fötter för andra uppgifter. Tänk på en cockatiel som håller en kvist hirs eller en papegoja som tar tag i en jordnöt. Det finns också de vassa, om än dödliga klorna av hökar och ugglor som används för att gripa och döda byten.
Hackspettar är ett annat riff om att vara digital med sina zygodactylfötter. Det betyder att de har två tår som pekar framåt och två bakåt. Detta arrangemang gör att de kan klättra i träd snabbt. Papegojor har också denna anpassning av samma anledning.
Sluta tankar
Att vara en digitiggrad sätter fart på din domstol. Det låter dig springa snabbare för att fånga din middag eller undvika ett rovdjur. Det är en senare anpassning från den plantiga fotställning som däggdjur hade i början. Det fascinerande är dess effekter på ett djurs anatomi. Skelettstrukturens förändringar baseras på hur foten träffar marken. Det ger en annan fascinerande kontrast mellan människor och andra däggdjur.
