Современные скакуны развивают скорость свыше 60 километров в час во многом благодаря копытам, эволюцию которых описывает новое исследование.


Сегодня сложно себе представить, но грациозные и стремительные лошади не всегда были такими. Миллионы лет назад их предки, будучи размером с собаку, имели три или четыре пальца на коротких ногах и передвигались гораздо медленнее современных скакунов.

Внешний вид древних лошадей начал меняться после того, как они вышли из леса и открыли для себя просторы пастбищ. Новая жизнь на открытой местности требовала лучшей защиты от хищников и способствовала развитию длинных ног и увеличению размеров тела. По мнению эволюционных биологов, сокращение числа пальцев и развитие копыт связано с возросшей нагрузкой на кости конечностей.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи из Гарвардского университета сканировали окаменелые кости 12 вымерших видов лошадей. Самым древним экземпляром стал гиракотерий, обитавший на Земле 50 миллионов лет назад и имевший три пальца на задних и четыре на передних конечностях.

На основе собранных данных учёные определили среднюю массу тела каждого вида и построили компьютерные модели, которые позволили рассчитать нагрузку на ноги во время бега рысью, а также устойчивость костей к сжатию и изгибу.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the Royal Society B, показывают, что у ранних видов боковые пальцы играли важную роль, помогая поддерживать вес животного. Но по мере увеличения массы тела эти пальцы стали обузой, так как бег требовал всё больше энергии, и скорость животных упала.

Чтобы избавиться от этой проблемы, эволюция постепенно уменьшила боковые пальцы ног и они сохранились лишь в виде рудиментов, а для поддержки тела изменилась внутренняя геометрия среднего пальца. Он стал более массивным и смог переносить большие нагрузки. Кроме того, для перераспределения веса увеличилось количество костей нижней части ног. В итоге конечности лошадей приобрели привычные для нас копыта.


"Если бы эволюция ископаемых лошадей, которых мы изучали, не привела к появлению однопалых современных лошадей и сохранила им три или четыре пальца, у нас не было бы таких крупных и быстроногих животных, участвующих в соревнованиях", — подводит итог соавтор исследования Эндрю Бивинер (Andrew Biewener).


Стоит отметить, что эволюция лошадей не остановилась на формировании копыт. Например, в девятом веке нашей эры они приобрели мутацию, которая позволила им перемещаться иноходью. Кроме того, эти животные способны общаться с людьми при помощи картинок и распознавать эмоции человека.