Si desea comprender la historia de los caballos modernos, comience con los dedos de los pies.
Con solo un dedo por pie, los caballos son algo atípico en el reino animal, pero no siempre fue así. Por difícil que sea imaginar, sus primeros antepasados eran del tamaño de un perro pequeñoy lucía tres dedos en las patas delanteras y cuatro en la parte posterior.
Los científicos de Harvard están arrojando nueva luz sobre lo que impulsó esos cambios, y en un nuevo estudio muestran que las presiones duales de aumentar el peso corporal y la reducción de los dedos laterales hicieron que los dedos medios de los primeros caballos se volvieran dramáticamente más fuertes y más capaces de resistir las fuerzas.estudio se describe en un artículo publicado el 23 de agosto en Actas de la Royal Society B .
"La historia contada en la mayoría de los libros de texto y museos es que a medida que las praderas gradualmente tomaron el control de los bosques, los caballos se hicieron más grandes y redujeron los dedos de los pies a un solo dígito", dijo la primera autora Brianna McHorse, estudiante de doctorado que trabaja enlos laboratorios del profesor asistente Stephanie Pierce y el profesor Andrew Biewener en el Departamento de Biología Organística y Evolutiva.
Se presume que las presiones selectivas del nuevo terreno abierto impulsan estos cambios en la reducción de dígitos y la masa corporal, pero ¿cuáles son las consecuencias mecánicas subyacentes de pararse sobre un dedo del pie? ¿Cuándo en la evolución del caballo sus dedos laterales dejaron de ser funcionales?
Para evaluar cuantitativamente estas preguntas, el equipo realizó escaneos micro-CT de 12 especies de caballos fósiles y luego utilizó un análisis de ingeniería de "flexión del haz" para calcular cuánto estrés experimentaban los huesos inferiores de cada especie durante el movimiento normal y la carrera a alta velocidad.Los datos de estrés se compararon con el estrés de fractura del hueso.
"Evaluamos el estrés óseo de dos maneras: la primera fue asumir una carga de peso corporal en el dígito central, que es consistente con lo que experimentan los caballos vivos, pero esto ignora la capacidad de carga potencial de los dedos de los pies anteriorescaballos ", dijo McHorse." Lo segundo que hicimos fue escalar esa carga en relación con el tamaño de los dedos laterales, por lo que cuanto más grandes eran esos dedos, más carga quitaban el dígito central ".
Los resultados, dijo, mostraron que, para muchas especies de caballos tempranos, los dedos de los pies laterales desempeñaron un papel crítico, ayudando a soportar parte del peso del animal para evitar niveles inseguros de estrés y posible fractura ósea en su mitaddígito.
Pero a medida que los caballos continuaron evolucionando con tamaños corporales más grandes, las cosas comenzaron a cambiar.
"A medida que aumentaba la masa corporal y los dedos de los pies laterales se reducían, el dedo medio compensaba cambiando su geometría interna, permitiendo que especies de caballos cada vez más grandes finalmente se pararan y se movieran sobre un dedo del pie", dijo Pierce. "El hueso dentro del soporte de cargaun número de caballos posteriores se distribuyó más lejos del centro de su sección transversal, lo que le permitió resistir mejor la flexión. La cantidad total de hueso también aumentó, permitiéndole resistir mejor la compresión y la flexión, que son de importancia crítica para los animalescon grandes tamaños de cuerpo "
En última instancia, dijo el equipo, el estudio ofrece la historia más clara de no solo cómo, sino también por qué, los caballos tomaron un tema evolutivo común como la reducción de dígitos y, literalmente, corrieron con él.
"La reducción de dígitos es un tema repetido a lo largo de la evolución, pero ir hasta un solo dedo del pie ... es una estrategia poco común, y de hecho los caballos son el único animal monodactyl vivo", dijo McHorse ".[A pesar de eso,] los caballos pueden hacer algunas cosas de alto rendimiento: pueden correr a gran velocidad, saltar y esquivar hacia los costados muy rápidamente, y entrenados adecuadamente, pueden cubrir 100 millas en un día. Y mucha gente no 't darse cuenta de que lo hacen todo en un dedo del pie "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Harvard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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