Передвижение животных на суше

Большинство позвоночных передвигаются по суше с помощью ног, которые приподнимают тело над землей и несут его вперед. Позвоночник поддерживает туловище в нужном положении.

Ихтиостега не была красавицей. Покрытая чешуей кожа, форма тела и длинный хвост свидетельствовали о ее близком родстве с рыбами. Четыре коротких кривых ноги едва могли приподнять ее тело над землей. Но они позволяли ей ползать на брюхе, перебираясь из водоема в водоем. Это неуклюжее животное, жившее 340 млн лет назад, было одним из первых позвоночных, ступивших на сушу.

Ползающие и прыгающие амфибии

В каменноугольный период (360—300 млн лет назад) сушей правили амфибии. Уже в те далекие времена проблему передвижения они решали по-разному. У древних саламандр, как и у их современных представителей, например, передние ноги располагались почти перпендикулярно к поверхности земли, а задние – параллельно. Поэтому во время ходьбы саламандры слегка виляли туловищем. Это довольно эффективный способ передвижения, но он не позволяет животным достигать высокой скорости бега.

Предки лягушек научились прыгать и передали эту способность потомкам. Длинные задние ноги лягушки похожи на пружину, изогнутую в форме буквы «z». После прыжка амфибия приземляется на короткие передние ноги, передающие энергию удара плечевому поясу, кости которого срослись и образовали грудину. Грудина и принимает на себя всю силу удара о землю. Сходным образом устроен и скелет хищных млекопитающих из семейства куньих (хорьков, ласок и др.). Многие куньи во время охоты совершают большие прыжки. Передние ноги у них тоже значительно короче задних. Благодаря этому многие куньи могут затаиться на земле, а затем стрелой взмыть в воздух и схватить жертву.

Змеи и безногие ящерицы

Скелет змей устроен совершенно иначе. Эти рептилии ползают по земле на брюхе, волнообразно изгибая тело. Конечности у них атрофировались, и лишь у некоторых, например у удавов, сохранились остатки тазового пояса. Предками змей были роющие рептилии, близкие к ящерицам. Некоторые ящерицы, например желтопузик и веретеница, тоже утратили ноги и стали похожи на змей. Это так называемые безногие ящерицы. Отличить их от змей нетрудно: у них сохранились подвижные веки, у змеи же веки срослись в прозрачный, прикрывающий глаз щиток. Ноги у всех этих рептилий исчезли потому, что без них им легче было зарываться в землю и прятаться в узких норах.

Вертикальные ноги

У млекопитающих вертикально удлиненные ноги расположены непосредственно под туловищем. Такие ноги обладают большей свободой движения и позволяют развивать высокую скорость бега. Кости таза у млекопитающих срослись, обеспечив надежную опору задним ногам. Быстро бегающие звери, например гепарды и антилопы, оставляют на земле сравнительно небольшие следы: сократив площадь контакта ног с землей, можно увеличить скорость бега.

Вот почему кошки и собаки бегают в основном на пальцах ног, а парнокопытные (свиньи, газели, быки, олени) – лишь на кончиках двух пальцев (копытах), а лошади и вовсе бегают только на кончиках (копытах) средних пальцев!

Гепарды бегают с огромной скоростью благодаря фантастической гибкости своего позвоночника и подвижности плечевого и тазового поясов конечностей. На короткой дистанции гепард может за несколько секунд развить скорость 110 км/ч, хотя при беге на большие расстояния он никогда бы не обогнал североамериканскую антилопу вилорога, самого быстрого на Земле бегуна на средние дистанции. Вилорог мускулистее гепарда, его сердце бьется чаще, а огромные легкие быстро насыщают кровь кислородом. Благодаря этому вилорог может в течение 10 минут поддерживать скорость бега 65 км/ч.

Пластичный скелет

Млекопитающие умеют не только бегать. Короткие и толстые кости передних ног в сочетании с длинными пальцами позволяют кротам ловко и легко рыть землю. Лемуры хорошо прыгают благодаря удлиненной предплюсне, а кенгуру и зайцы – длинной плюсне. Многие приматы прекрасно приспособлены к жизни на деревьях: длинные руки с отставленным большим пальцем и необычайно подвижными остальными дают им возможность крепко хвататься за ветки. Тело морских зверей — тюленей и китов — приобрело обтекаемую форму, их конечности превратились в ласты и плавники. Передние конечности рукокрылых преобразовались в крылья, позволив этим зверькам освоить воздушную среду. Скелет млекопитающих невероятно пластичен: он способен приспосабливаться к любым условиям жизни. Вероятно, этим во многом и объясняется эволюционный успех млекопитающих.