Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Эволюция сделала ноги тушканчиков оптимальными для прыжков, но потом пошла дальше
Анализируя эволюцию задних ног различных тушканчиков, ученые пришли к выводу, что даже после того, как кости их стопы срослись настолько, чтобы образовать оптимальную для прыжка структуру, они продолжали срастаться, пока не слились в единое целое. Результаты исследования будут актуальны для создания ног роботов и изучения эволюции прямохождения других видов, в том числе человека.
Кости стопы, которые у мелких тушканчиков разделены, у их более крупных собратьев практически полностью срастаются. Ученые из Мичиганского и Калифорнийского университетов (США) решили узнать, как это произошло. Их исследование показало, что кости крупных тушканчиков срослись гораздо больше, чем этого требовала бы оптимальная конструкция, которая лучше всего рассеивала бы нагрузки от прыжков и приземлений. Открытие, описанное в журнале Proceedings of the Royal Society, поможет в разработке роботизированных ног, способных выдерживать высокие нагрузки и совершать быстрые и маневренные скачкообразные передвижения.
Тушканчики — пустынные грызуны, которые прекрасно прыгают на двух задних ногах. Однако ноги крошечных видов, весящих всего несколько граммов, и тех, чей вес достигает полкилограмма, выглядят по-разному. Ноги маленьких тушканчиков мало отличаются от ног большинства других млекопитающих: их кости стопы отделены друг от друга. При этом крупные виды могут иметь разные по степени срастания стопы.
Чтобы изучить ноги разных видов, авторы провели микро-КТ-сканирование музейных образцов и создали 3D-модели их стоп, которые затем масштабировали до одинаковых размеров и подвергли различным тестам.
Анализ филогенетического древа тушканчиков показал, что изначально кости этих животных были разделены. Первые тушканчики были маленькими, их ноги могли поддерживать вес даже при прыжках с высокой отдачей. У более эволюционно поздних, крупных видов тушканчиков эти кости полностью «сливаются». У тех видов, что располагаются на эволюционном древе посередине, наблюдается частичное срастание. Сросшиеся кости подвергаются меньшему напряжению при прыжках, чем несросшиеся, тем самым усиливая сопротивление нагрузкам. Однако частично сросшиеся кости обладают наилучшими характеристиками — именно эту конструкцию можно назвать оптимальной.
По мнению ученых, эволюция достигла оптимальной точки частичного слияния, однако продолжилась до полного срастания костей плюсны. Поскольку полностью сросшиеся кости все еще были достаточно прочны, чтобы оставаться эффективными при прыжках, тушканчики не испытывали эволюционного давления, которое могло бы остановить слияние их костей.
Подобный анализ может помочь выявить и другие способы изменения формы скелета, которые животные претерпевали при переходе от хождения на четырех ногах к прямохождению. Авторы исследования также планируют смоделировать, с какими нагрузками сталкивались кости стопы вымерших предков человека.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии