У предків коней додаткові пальці відігравали важливу роль, допомагаючи ногам витримувати велике навантаження під час бігу, але потім всі пальці, крім середнього, стали просто зайвими.
Найперші предки сучасних коней жили близько 50 млн років тому. Це були невеликі тварини, розміром з собаку, вони бігали по лісах і на ногах у них було по чотири і по три пальці (по чотири - на задніх, по три - на передніх).
Потім відбулися зміни клімату, і чергові різновиди кінських вийшли на відкриті простори. Тут вони стали збільшуватися в розмірах, стали швидше бігати, в їх анатомії відбулися серйозні зміни - так, серед іншого, у них поступово зникли всі пальці, крім середнього, і з'явилися копита - рогові освіти, еквівалент нашого нігтя, повністю закривають палець.
Еволюція коней добре вивчена завдяки багатьох речей, що залишилися від найрізноманітніших давніх видів. На відкритому просторі степів, саван і лугів коням потрібно було швидко рухатися, і перевагу отримували ті особини, які були крупнішими, і зникнення бічних пальців добре збігається зі збільшенням маси тіла і подовженням ніг. І все ж - чому тільки один палець?
У статті в Proceedings of the Royal Society B дослідники з Гарварду аналізують історію коней з точки зору біомеханіки. Стефані Пірс (Stephanie Pierce) і її колеги за допомогою комп'ютерної томографії спробували оцінити, як кістки ніг тринадцяти вимерлих видів справлялися з навантаженням.
У результати автори роботи дійшли висновку, що у ранніх коней бічні пальці грали досить істотну роль. Наприклад, у парагіппуса, який жив якраз у той час, коли зменшувалися ліси і з'являлися великі рівнини, пальців було по три на кожній нозі, хоча вони були злиті разом і захищені одним копитом (хоча і не таким розвиненим, як у наступних коней). Парагіппус був вже досить великий, близько метра в холці, і два бічних пальця допомагали розподіляти навантаження так, щоб не допустити травм - тріщин, переломів кісток і т. д.
Але коні продовжували рости, їх маса збільшувалася, ноги подовжувалися, бігали вони все швидше, і навантаження на пальці ставало все сильнішим. Зростаюче навантаження в першу чергу відчував середній палець, який поступово робився все більше. Зрештою з'явилися коні, у яких був дуже розрослий, масивний середній палець, а бічні в краще випадку залишалися або у вигляді рудиментів, або зовсім зникали. Коли дослідники спробували приставити до ніг таких «однопальцевих» коней нормальні, добре розвинені додаткові пальці, то виявилося, що з біомеханічної точки зору вони майже ніякої переваги не дають - середній палець сам навчився справлятися з усім навантаженням.
Тобто не можна сказати, що доля бічних пальців у коней була зумовлена з самого початку - до пори до часу вони працювали так само, як і середній палець, приймаючи на себе частину ваги і захищаючи кістки кінцівок від травм. Але коні робилися все більше і швидше, і в якийсь момент стало ясно, що середній палець став головним, а та дуже невелика користь, яку можуть принести бічні пальці, вже не виправдовує ті ресурси, які на них потрібно витрачати.
За матеріалами Phys.org.