Temat 9

Lokomocja naczelnych

Lokomocja nadrzewna – problemy

Problemy związane z poruszaniem się po drzewach:

gałąź pionowa → grawitacja → wnoszenia ciężaru ciała → trudne dla dużych gatunków,

gałąź pozioma → konieczność utrzymania równowagi → duże gatunki przemieszczają się wzwisie,

cienka gałąź → wygina się, możliwość złamania – szczególnie pod ciężarem dużego osobnika,

przeszkody na drodze (inne gałęzie) → trudniej się przemieszczać dużym gatunkom,

przerwy między gałęźmi → skok lub przejście po ziemi na drugą stronę.

Lokomocja nadrzewna – typy (1)

1. Spionizowane skoki:

długie wszystkie kończyny, ale kończyny tylne znacznie dłuższe od przednich,

praktykowane przez wiele małpiatek (wyraki, indrisy, galago, niektóre lemury),

ewolucyjnie pierwotny typ lokomocji, pozwala szybko uciec przed drapieżnikiem, niektóre grupystosują go z powodu inercji ewolucyjnej (np. na ziemi).

2. Bieg czworonożny ze wspinaniem:

stosowany przez lemury, kapucynki, pazurkowce, koczkodany,

długi ogon pomaga w równowadze.

Lokomocja nadrzewna – typy (2)

3. Brachiacja:

poruszanie się w zwisie na kończynach przednich,

kończyny przednie znacznie dłuższe od tylnych, ruchliwy nadgarstek,długie palce kończyn przednich, zredukowany kciuk,

metoda dobra dla dużych gatunków, prawdziwi brachiatorzy to tylko gibony,

maksymalna prędkość = 55km/h (gibon).

4. Półbrachiacja:

poruszanie się w zwisie, chwytanie się przednimi kończynami oraz

– ogonem (czepiaki, wyjce) lub

– kończynami tylnymi (orangutan, gerezy),

czepiaki i gerezy nie mają kciuka.

Większa wielkość ciała → większy odsetek ruchu w zwisie, a mniejszy odsetek skoków.

Lokomocja naziemna (1)

1. Czworonożność:

krótki ogon, krótkie palce kończyn tylnych (bo niezbyt potrzebna chwytność),

kończyny przednie opierają się podłoże:

– dłonią: małpy zwierzokształtne (pawiany, makaki, dżelada, langury, patas),

– zewnętrzną strona środkowych paliczków = chód na kłykciach:małpy człekokształtne (szympans i goryl),

maksymalna prędkość = 55km/h (patas).

Lokomocja naziemna (2)

2. Dwunożność – człowiek:

stopa: wysklepiona platforma nośna, brak chwytności (paluch nie-przeciwstawny), krótkie palce,

kończyny tylne (dolne) dłuższe i masywniejsze od przednich (górnych),

kręgosłup ma nie tylko krzywiznę ku tyłowi (kifoza piersiowa), ale też ku przodowi (lordozalędźwiowa) → łatwiej utrzymać pionową postawę.

korzyści: uwolnienie rąk → noszenie i operowanie przedmiotami (pokarm, narzędzia, potomstwo).

Małpy człekokształtne potrafią chodzić na dwóch nogach – nieudolnie i szybko się męczą.

Pionowa pozycja ciała jest także przy spionizowanych skokach i brachiacji.

Typy lokomocji – ilustracja

Budowa kończyn

Naczelne posiadają 4 dobrze rozwinięte kończyny.

Dla lokomocji nadrzewnej, ważna jest duża ruchliwość kończyn, szczególnie przednich:

obojczyk połączony stawowo z mostkiem i łopatką →→ odciąga ramię w bok i zwiększa jego ruchliwość w kierunku bocznym(niektóre ssaki, np. pies, nie mają obojczyka → brak ruchliwości w tym kierunku),

ruchliwy nadgarstek – ważny przy ruchu ciała w czasie trzymania się gałęzi.

Gatunki naziemne mają mniejszą ruchliwość kończyn niż nadrzewne.

Proporcja kończyn

Typ lokomocji Przedstawiciel Długość kończyn przednich jakoodsetek długości kończyn tylnych (%) Schemat

spionizowane skoki małpiatki ≈60

nadrzewna czworonożność+ skoki kapucynki ≈80

naziemna czworonożność pawiany 90-100

chód na pięściach szympans 108

chód na pięściach goryl 116

półbrachiacja + wspinanie czepiak 110

brachiacja gibon 130

dwunożność człowiek 70

Palce

Zwykle na każdej ręce i stopie jest 5 dobrze wykształconych palców. Ale:

u brachiatorów: kciuk jest mocno zredukowany lub nieobecny,

u lorisów: drugi palec ręki jest mocno zredukowany lub nieobecny,

u palczaków: środkowy palec ręki jest długi i cienki (→ wydłubywanie larw z otworów).

Palce rąk i stóp mają dużą ruchliwość i możliwość chwytania:

ręka jest chwytna u wszystkich naczelnych,

stopa jest chwytna u wszystkich naczelnych z wyjątkiem człowieka.

Na końcach palców:

szerokie, bezwłose opuszki z listewkami skórnymi → lepsza przyczepność, chwyt i zmysł dotyku.

Przeciwstawność kciuka i palucha

Przeciwstawny kciuk i paluch (= możliwy ruch w kierunku innych palców) →

→ chwyt jest silniejszy i precyzyjniejszy.

Brak przeciwstawnego kciuka: wyraki i marmozety.

Słabo przeciwstawny kciuk: pozostałe małpiatki i małpy szerokonose.

Wyraźnie przeciwstawny kciuk: małpy wąskonose, a także koala.

U człowieka kciuk jest szczególnie duży → lepsza przeciwstawność.

Brak przeciwstawnego palucha: człowiek.

Słabo przeciwstawny paluch: naczelne naziemne.

Wyraźnie przeciwstawny paluch: naczelne nadrzewne, a także koala i opos.

Sprawna ręka + kontrola nerwowa → manipulacja przedmiotami (lepsza u małp niż małpiatek), iskanie.

Ręce i stopy naczelnych

Pazury i paznokcie

Pazur: wąski, długi, gruby, twardy, ostro zakończony, zakręcony do wewnątrz.

Paznokieć: szeroki, krótki, cienki, płaski, zakończony łagodnym łukiem.

Korzyści z pazurów: (1) rycie, (2) walka, (3) przyczepianie się do grubych gałęzi.

Korzyści z paznokci: (1) precyzja manipulacji, (2) percepcja dotykowa opuszkami palców, (3)chwytanie cienkich gałęzi.

Generalnie, naczelne posiadają paznokcie. Ale bywają też pazury:

na paluchu zawsze jest paznokieć,

palczaki i pazurkowce mają pazury na wszystkich palcach z wyjątkiem palucha,

wszystkie małpiatki mają pazur kosmetyczny na drugim palcu stopy → czyszczenie sierści.

Pazury i paznokcie – ilustracje

pazur kosmetyczny u lemura wariaznokcie u małpy

p

Ogon

Funkcje ogona:

chwytność

– chwytny ogon występuje u czepiaków, wyjców i kapucynek (ale u sajmiri już nie),

– wyjce i czepiaki mają nagi spód ogona, na którym bywa przylga,

– częściowo chwytny ogon mają mangaby,

– chwytność ogona przydatna przy lokomocji, czepiaki przenoszą ogonem jedzenie,

odganianie owadów,

równowaga na gałęziach,

sygnalizacja.

Wielkość ogona:

długi ogon u gatunków nadrzewnych (do 30 kręgów w ogonie),

krótki ogon u gatunków naziemnych, ale też u lorisów i uakari,

brak ogona (tylko kość guziczna): małpy człekokształtne, magot, niektóre lorisy.

Pływanie

Większość naczelnych pływa słabo i unika głębszej wody.

Małpy człekokształtne nie potrafią pływać.

Wiele małp zwierzokształtnych potrafi dobrze pływać (koczkodany, mangaby, makaki, nosacz).

Koczkodan błotny potrafi nurkować i ma fałd skórny między palcami nóg.

Lokomocja – filmy

Spionizowane skoki małpiatek: http://www.youtube.com/watch?v=zxQz4lC3Dn4

Brachiacja gibona (1): http://www.youtube.com/watch?v=eV-gOL4t9Vk&feature=related

Brachiacja gibona (2): http://www.youtube.com/watch?v=XLSVt9CWSpc

Dwunożny chód goryla: http://www.youtube.com/watch?v=B3nhz0FBHXs

Pływający i nurkujący makak: http://www.youtube.com/watch?v=XeNV5PQlZ8o&feature=fvw