浅谈陆生哺乳动物的三种行走类型:趾行、跖行和蹄行,各有优缺点
不知道大家注意没注意到,猫咪和狗狗走路时,其实都只是脚趾着地,脚后跟是抬起来的。
关于这一点我认为很有必要讲一讲,即我们今天的文章主题——陆生哺乳动物的行走方式和类型。要知道,陆生哺乳动物是个非常庞大的家族,种类繁多、各有特色,它们有很多共同点,也有很多不同之处。
而在行走类型这一方面,陆生哺乳动物可以分为三种:跖行、趾行和蹄行。
正式开讲之前我们得先熟悉一下陆生哺乳动物的足部骨骼构造。
就以我们人类的脚为例吧,人的足部骨骼大致可以分三个部分:趾骨(脚趾里的骨头)、跖骨(脚面和脚掌力的骨头)和跗骨(脚后跟和脚腕里的骨头),而跗骨又可以分为距骨、足舟骨、骰骨、楔骨和跟骨,再往上就是胫骨了,不属于足骨范畴。
而手掌与之对应的则是指骨、掌骨和腕骨(看名字就知道在哪)。换成四肢着地行走的动物也是一样,前足骨骼为指骨、掌骨和腕骨,后足骨骼为趾骨、跖骨和跗骨。
再深奥的东西就不说了,大家简单了解这些名词以及对应的位置,就能对咱们接下来要说的三种行走类型有个概念了。
首先说说跖行这个行走类型。跖的读音是“直”,跟趾的拼音一样但是读音不同,前者是二声,后者是三声。
跖行的行走方式是趾骨、跖骨和跗骨全部着地,代表物种是灵长目动物、熊科动物、有袋类动物等。我们人类也是跖行动物,大家可以低头看看,脚踩在地上的时候,从脚趾到脚后跟都是平放在地面上的,往前行走的时候会先抬起脚后跟,落地的时候则是脚后跟先接触地面,然后整个脚掌再次平踩到地上。
这就是跖行动物的行走方式,在这一点上,鼠、熊、猴子、猩猩、袋鼠等动物跟我们一样。只不过大部分动物是四肢行走,前肢踩在地上时也一样,指骨和掌骨全部落地,腕骨部分着地。
学界最主流的说法认为哺乳动物最早都是跖行动物,后来物种多样性增加,大家生活的环境不一样了,于是分别往不同方向去演化,才逐渐出现了趾行动物和蹄行动物,来适应各自的生存环境。
跖行的优点就是可以为动物本身提供更加稳固的支撑,同时也更加耐重。而且在后肢立足稳牢这个基础上,有些跖行动物逐渐分化出了能够进行灵活动作的前肢,这就是许多跖行动物都能直立站起来的原因(例如鼠、熊、袋鼠、浣熊等),更有些跖行动物的前肢演化出了很强的功能性,这些动物就是现如今的灵长类,包括人。
不过跖行的缺点也很明显,由于趾骨、跖骨和跗骨都落在地面上,所以动物们奔跑起来的速度和灵活度就会大打折扣,不如趾行和蹄行动物。
袋鼠的速度虽然很快,但那严格来说不能算奔跑,而是依靠其发达的后肢和尾部肌肉进行连续跳跃,袋鼠如果一步一步往前迈的话速度也快不了。
跟跖行不同的是,趾行的行走方式是只靠趾骨,趾行动物的跖骨和跗骨是抬起来的,除非趴在地上或者蹲坐在地上,否则跖骨和跗骨不与地面接触。
趾行动物的代表是猫科动物、犬科动物、鬣狗科动物等,这些基本都是较为凶猛的掠食动物,靠速度或力量来偷袭、追击猎物。
家里有猫咪或狗狗的铲屎官们可以观察一下它们的后腿,平时站着或者行走、奔跑时,猫咪和狗狗后脚上面一截是向后弯曲的,小腿向后突出来的那个骨节,其实就是跗骨,相当于我们人类的脚后跟,而跗骨下面与地面接近垂直的长长的这一块则是跖骨,相当于人类的脚掌,但它们平时行走时是这一块不着地的,只有脚趾的骨头着地,所以名为趾行动物。
有一个词叫做蹑手蹑脚,形容人鬼鬼祟祟、踮着脚尖行走的样子,一般来说这么做是为了发出更小的声音,行动更灵敏一些。
其实“蹑手蹑脚”这个状态就是人类在模拟趾行动物的行走方式,这也是趾行的主要特征。
不仅如此,趾行动物解放了长长的跖骨和起轴承作用的跗骨,趾骨前段则演化出了锋利或结实的趾甲,可以让它们在奔跑时爆发力更强、更有效地抓牢地面,提高捕猎的效率。
还有些趾行动物演化出了厚厚的足垫和可以让利爪自由伸缩的爪鞘,将潜行和伏击玩得淋漓尽致,它们就是如今的猫科动物(猎豹除外)。
如果说趾行动物是特化了爆发力和短时间内快速奔跑能力,那蹄行动物则是特化出了绵长的耐力和更为优秀的奔跑速度。
从骨骼方面来说,蹄行的行走方式更加特别,连趾骨都不再着地了,而是“趾甲”着地。
为了满足这一需求,蹄行动物的趾甲在演化道路上逐渐变得坚固而宽厚,也就是我们所说的蹄子。蹄行动物的代表物种是鹿、羊、马、羚羊等,它们虽然在短时间的爆发力方面不占优势,但是拥有比趾行动物更加优越的耐力,奔跑速度方面也往往更胜一筹。
大家可以仔细观察下面图中斑马的后腿,向后突出的骨节是跗骨(跟趾行动物一样),蹄子是特化后的趾甲,而蹄子往上是逐渐变细的一小节,然后是变粗的关节,再往上则是长长的“小腿”,这一截小腿就是跖骨,蹄子上面那较细的一小截则是高度愈合的趾骨。
不过需要注意的是,并不是所有带蹄子的动物都是蹄行动物,有些并不追求奔跑速度的食草动物虽然也有宽厚的趾甲,但并不是只靠趾甲着地行走,这些动物的趾骨较短,有时也会平贴在地面上,或只抬起一点细微的角度。
这一类动物的行走方式可以称为“半蹄行”或“半趾行”,代表动物有猪、河马、象、水豚等。
这些动物要么皮糙肉厚,要么身宽体胖,要么有长长的獠牙防身,要么很会游泳,不需要极速奔跑,而且体型圆润,只有蹄尖着地的话会很不方便行走,也无法完全承受体重,所以趾骨也会起到一定的支撑作用。
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