Ребра для ходьби

Рухомі ребра допомагали першим наземним хребетним спочатку ходити, а потім дихати.


Риби дихають, проганяючи воду через жабри і вбираючи жабрами кисень, у воді розчинений. Щоб забезпечити потік води через жабри, риби працюють м'язами, які керують жаберними кришками, та іншими м'язами голови.


Але близько 360 млн років тому деякі риби вибралися на сушу. Жабри для дихання повітрям не годилися, так що наземним хребетним довелося обзавестися легкими. Однак якщо ми подивимося на амфібій, які еволюційно ближче всіх стоять до перших сухопутних колоністів, то побачимо, що повітря в легкі вони нагнітають як і раніше м'язами голови. Амфібії опускають дно рота, закривають ніздрі, потім піднімають дно рота і повітря відправляється в легкі. У диханні беруть участь деякі черевні м'язи, але основну роботу все одно роблять м'язи горлянки. (Варто додати, що легкі у амфібій взагалі не дуже ефективні, так що до половини кисню вони вбирають шкірою.)

А ось інші наземні хребетні дихають за допомогою міжреберних м'язів і діафрагми (яка є тільки у крокодилів і ссавців). Легкі розширюються і всмоктують в себе повітря завдяки руху діафрагми і розширенню грудної клітини, грудну ж клітку розширюють міжреберні м'язи. Але щоб грудна клітина могла розширюватися і стискатися, ребра повинні бути рухливі. Вони дійсно рухливі, з'єднуючись з грудними хребцями суглобом, на відміну від риб.

Але при цьому, як пишуть в Scientific Reports дослідники з Університету Юти і Браунівського університету, ребра наземних хребетних спочатку знаходили рухливість не для дихання, а для ходьби. Їх ноги розташовувалися ще з боків тулуба - так, як вони розташовані, наприклад, у ящірок (лише з часом кінцівки підуть під тулуб). І коли перші наземні хребетні почали вчитися ходити, їм доводилося згинати все тіло так само, як це роблять сучасні ящірки. Але що в такому випадку відбувається з грудною кліткою?

Дослідники поставили на бігову доріжку трьох варанів і трьох досить великих ящірок тегу, щоб за допомогою комп'ютерної томографії та інших методів поспостерігати за рухами скелета рептилій. Виявилося, що ребра варанів і тегу рухаються при ходьбі схожим чином з тим, як вони рухаються при диханні.

Якби ребра були нерухомі, то при вигинанні тіла під час ходьби вони б заважали один одному. Рухливість же ребер цю проблему знімала, і крок з рухомими ребрами ставав довшим. І цілком можливо, що рухливість грудної клітини спочатку виникла саме як пристосування для ходьби, а потім виявилося, що рухомі ребра можна пристосувати і для дихання.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND