Ученые проанализировали, как подвижность пояснично-крестцового сустава у парнокопытных связана с особенностями передвижения. Для этого они изучили 10 современных семейств парнокопытных, в которые входят 57 родов и 78 видов, и пришли в выводу, что у копытных этот сустав высоко специализирован. Исследование проводили подведомственные Минобрнауки России Институт проблем экологии и эволюции (ИПЭЭ) им. А.Н. Северцова РАН и Палеонтологический институт РАН.
Парнокопытные — разнообразная группа крупных растительноядных млекопитающих. В нее входят свиньи, верблюды, жирафы, бегемоты, олени, антилопы, быки и многие другие животные. Вес современных наземных парнокопытных варьируют от нескольких килограмм до нескольких тонн. Размеры и пропорции тела этих животных находятся в прямой взаимосвязи с особенностями передвижения.
Ученым удалось выяснить, что амплитуда подвижности в пояснично-крестцовом суставе у парнокопытных различается в семь раз: от 4,5 до 31 градуса. Подвижность в этом суставе напрямую связана с формой галопа и размерами тела животного.
«У большинства мелких и средних по размеру парнокопытных пояснично-крестцовый сустав является самым подвижным в туловищном отделе позвоночника. Он в 3-4 раза более подвижен, чем собственно поясничные суставы. Напротив, у самых крупных представителей отряда — быков, бегемотов и жирафов — подвижность пояснично-крестцового сустава практически не отличается от других суставов поясницы», — сообщил младший научный сотрудник ИПЭЭ РАН Руслан Беляев.
Особый интерес к пояснично-крестцовому суставу связан с тем, что именно он соединяет два функциональных блока тела: грудной и поясничный отделы спины с одной стороны и крестец с другой. К грудному отделу при помощи мышечного соединения прикрепляется плечевой пояс передних конечностей, а на крестце при помощи тугоподвижного сочленения закреплен таз, который является опорой для задних конечностей.
Как пояснили зоологи, у млекопитающих поясничный отдел обладает уникальной специализацией: он способен эффективно сгибаться в вертикальной плоскости. Вертикальная подвижность между позвонками в пояснице значительно выше, чем между позвонками в грудном отделе, а крестец вообще полностью утратил межпозвонковую подвижность.
Это связано с адаптацией млекопитающих к специфическому типу бега — галопу. После отрыва пары задних конечностей от земли млекопитающие выносят их вперед для приземления и нового толчка. Этому способствует сгибание спины в области поясницы, за счет которого вынос задних конечностей вперед увеличивается. После приземления задних конечностей позвоночник, наоборот, разгибается, выталкивая в направлении бега переднюю часть тела. Таким образом, за счет изгибов позвоночника увеличивается длина шага как задних, так и передних конечностей.
Работа выполнялась при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в Journal of Anatomy
