Digitigrade เป็นลักษณะทั่วไปของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก แต่ไม่ได้หมายความรวมถึงสัตว์ทุกชนิดในประเภทใดประเภทหนึ่ง มนุษย์ ลิงบาบูน และหมีเป็นข้อยกเว้นที่น่าสังเกตสำหรับสิ่งแรก Grebes และ Loons นั้นยอดเยี่ยมสำหรับกลุ่มหลัง นักวิทยาศาสตร์บัญญัติศัพท์คำนี้ในปี 1819 จากภาษาละติน digitus (toe) และ gradi (เดิน) หมายความว่า “เดินบนปลายเท้าโดยยกส้นเท้าขึ้นจากพื้น”1
ประเภทของท่าเท้า
บรรพบุรุษร่วมกันของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคือ plantigrade ซึ่งหมายถึง "การเดินด้วยฝ่าเท้าทั้งหมด" ซึ่งตรงข้ามกับตัวเลข ข้อดีของท่าเท้านี้คือความได้เปรียบในการต่อสู้จำไว้ว่าโดยธรรมชาติแล้ว คุณเป็นเหยื่อหรือผู้ถูกล่า การเคลื่อนไหวทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างการถูกจับหรือการให้อาหาร นอกจากนี้ยังมีความสำคัญในการพัฒนาคุณสมบัติทางกายวิภาคอื่นๆ อีกด้วย
นอกจาก digitigrade และ plantigrade คือท่า unguligrade สัตว์เหล่านี้เดินด้วยปลายนิ้วเท้า (กีบเท้า) ซึ่งเป็นการดัดแปลงจากตัวเลขเพียงหนึ่งหรือสองหลักเท่านั้น ที่น่าสนใจคือ การวิจัยได้เปิดเผยเส้นทางที่จำกัดในการกระจายความเสี่ยง Plantigrades พัฒนาเป็น digitigrades เท่านั้น Unguligrade เปลี่ยนจาก digitigrades เท่านั้น2
เห็นได้ชัดว่าเหตุใดวิวัฒนาการจึงใช้วิธีนี้เมื่อคุณพิจารณากายวิภาคของร่างกายส่วนล่าง การเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคของโครงกระดูกสนับสนุนข้อได้เปรียบที่แต่ละประเภทมี อย่างไรก็ตาม ท่าเท้าเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของเรื่องราวเท่านั้น
วิวัฒนาการท่าเท้า
ความเร็วคือชื่อของเกม ไม่ว่าคุณจะเป็นเหยื่อหรือผู้ล่าก็ตาม การเป็นดิจิทัลเกรดเป็นข้อได้เปรียบที่ชัดเจนจากมุมมองนี้ จากมุมมองทางกายวิภาค การเพิ่มขึ้นอาจเกิดขึ้นได้จากสองเส้นทาง
สัตว์สามารถเพิ่มอัตราการก้าวได้โดยการลดมวลแขนขา จากนั้นมันสามารถขยับแขนขาไปมาได้เร็วขึ้น อีกวิธีหนึ่งที่สัตว์สามารถเคลื่อนไหวได้เร็วกว่าคือใช้แขนขาที่ยาวขึ้นซึ่งจะเพิ่มระยะก้าวให้ยาวขึ้น ครอบคลุมพื้นที่มากขึ้นในแต่ละขั้นตอน สัตว์กินพืชที่มีกีบเท้า เช่น กวางและละมั่ง เป็นตัวอย่างที่คลาสสิก พร็อกฮอร์นและสปริงบอคเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เร็วที่สุดในโลก3 ไม่น่าแปลกใจเลยที่สัตว์อันดับต้นคือเสือชีตาห์ ซึ่งเป็นสัตว์ดิจิไทเกรดขายาว
ข้อดีของท่าเท้าต่างๆ
ข้อดีที่ชัดเจนของท่าเท้าอยู่ที่การเคลื่อนไหวและความเร็วของสัตว์เป็นปัจจัยในสมการ การเปลี่ยนแปลงของอัตราการก้าวมักจะเกี่ยวข้องกับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า “ความประหยัดของการเดินหรือวิ่ง” ข้อกำหนดนี้อธิบายถึงความพยายามและพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนไหว การลดระยะห่างระหว่างจุดศูนย์ถ่วงกับความยาวของแขนขาหมายถึงการออกแรงน้อยลงและใช้พลังงานได้ดีขึ้น
กายวิภาคศาสตร์ยังมีบทบาทในการจัดเรียงตัวของกล้ามเนื้อ กระดูก เอ็น และเส้นเอ็นอีกด้วยจุดแทรกของกล้ามเนื้อในข้อต่อส่งผลต่อความสมดุลระหว่างกำลังและความเร็ว นอกจากนี้ยังเห็นได้ชัดในตำแหน่งของกระดูกในแขนขา มุมระหว่างกระดูกท่อนบนและท่อนล่างมีอยู่ในดิจิเกรดและกีบเท้า ซึ่งใช้ประโยชน์จากโมเมนตัมที่พวกมันสามารถทำได้
ดังนั้น เราสามารถสรุปได้ว่าความเร็วมีความสำคัญต่อทั้งผู้ล่าและผู้ถูกล่า การดัดแปลงอื่น ๆ ช่วยประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการเคลื่อนที่ มนุษย์มีความแตกต่างที่น่าสนใจเกี่ยวกับความได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการนี้ ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เราเป็นพืชที่เดินบนฝ่าเท้า ซึ่งช่วยให้เรามีความอดทนในการวิ่ง ความแข็งแกร่งและความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมช่วยเราในกิจกรรมนี้
อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่ามนุษย์ที่วิ่งเร็วที่สุดจะหลีกหนีจากการเป็นพืชเกรดเอไปสู่การคาดคะเนในท่าดิจิเกรดเมื่อวิ่ง ตำแหน่งที่แตกต่างกันทำให้พวกเขาได้เปรียบเช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมด้วยท่าเท้านี้ ดังนั้นเราจึงสามารถคิดว่าดิจิเกรดเป็นการใช้ความเร็วให้เกิดประโยชน์สูงสุด
แมวกับหมา
เราไม่ควรพูดถึงความแตกต่างระหว่างเกรดดิจิทัลสองเกรดที่คุ้นเคย แมวและสุนัข สัตว์ทั้งสองใช้ความเร็วสูงสุดในฐานะผู้ล่า พวกเขามีแผ่นรองซึ่งปรับปรุงการทรงตัวเหนือพื้นดิน อย่างไรก็ตาม แมวมักจะได้รับการพยักหน้าเมื่อพูดถึงความเชี่ยวชาญที่หลากหลายของพวกมัน แมวมีกรงเล็บที่ยืดหดได้ซึ่งช่วยให้พวกมันตอบสนองต่อพื้นผิวที่วิ่งได้ พวกมันยังเป็นอาวุธที่ทรงพลัง
Felines อาศัยการลอบเร้นเพื่อสะกดรอยตามและจับเหยื่อ กรงเล็บที่ยืดหดได้ช่วยให้สามารถแอบขึ้นไปบนเหมืองหินได้โดยไม่ต้องใช้เล็บจิกกับพื้นแข็ง อย่างที่เจ้าของแมวทุกคนทราบกันดีว่า กรงเล็บของแมวมีไว้เพื่อจุดประสงค์อื่นๆ ด้วยการสื่อสารโดยการเกาบนต้นไม้หรือพื้นผิวอื่นๆ ไม่ว่าพวกมันจะเหมาะสมเป็นสัตว์เลี้ยงหรือไม่ก็ตาม มันเป็นสัญชาตญาณของพวกมัน
สัตว์ทั้งสองใช้เท้าทำงานอื่นๆ เช่น ขุดหรือปกปิดเหยื่อ การเป็นดิจิทัลจะเพิ่มความสามารถเหล่านี้แม้ว่าจะมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกันก็ตาม พวกมันแสดงให้เห็นถึงความเก่งกาจของท่าทางเท้าที่มอบให้กับสายพันธุ์เหล่านี้
แน่นอน สุนัขและแมวเดินด้วยแขนขาทั้งสี่ การมีสี่ส่วนและดิจิตัลเกรดหมายถึงความแตกต่างของโครงร่างอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความเร็วผ่านอัตราการก้าวและความยาว เราสามารถเห็นได้จากความยืดหยุ่นและความมั่นคงของข้อต่อ Felines เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของความเร็วด้วยการปรับตัวอื่นๆ เช่น กระดูกสันหลังที่ยืดหยุ่นและข้อต่อสะบักผ่านกล้ามเนื้อแทนกระดูก เสือชีต้าเป็นสัตว์ที่เร็วที่สุด
กายวิภาคของแมวช่วยให้พวกมันก้าวยาวขึ้นด้วยท่าเท้าดิจิทัล ทำให้ได้เปรียบ ส่วนหน้าของพวกมันไหล่ประมาณ 60% ของน้ำหนัก บทบาทของพวกเขาคือการดูดซับแรงกระแทกในขณะที่ขาหลังให้แรงขับ น่าสนใจ แมวสามารถอุ้งเท้าซ้ายหรือขวาก็ได้ คุณมักจะเห็นความชอบเมื่อพวกเขาก้าวแรกหรือไปหาอาหาร สุนัขมีอคติด้านข้างที่คล้ายกัน
นก
นกเป็นเรื่องที่แตกต่างเมื่อพูดถึงการเคลื่อนที่ แน่นอนว่าส่วนหน้าช่วยให้บินได้ สปีชีส์ส่วนใหญ่เดินบนบก แม้ว่าลูนจะลำบากกว่าในการขึ้นจากน้ำ แม้ว่าส่วนใหญ่จะเป็นดิจิทัลเกรด คุณจะเห็นรูปแบบต่างๆ มากมาย ตัวอย่างเช่น นกขับขาน เช่น นกฟินช์และนกกระจอก มีสามนิ้วที่ชี้ไปข้างหน้าและหนึ่งนิ้วไปข้างหลัง การเกาะคือท่าพักของพวกมัน
อีกด้านหนึ่งของสเปกตรัมคือตีนเป็ดและนกน้ำอื่นๆ โครงสร้างดังกล่าวพร้อมกับตำแหน่งที่หันไปทางด้านหลังของร่างกายช่วยให้พวกมันเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระในน้ำ นกนางนวลยังมีลักษณะทางกายวิภาคนี้ด้วย จุดประสงค์ของมันไม่ใช่แค่การว่ายน้ำเท่านั้น แถมยังช่วยให้เดินบนทรายได้โดยไม่จมอีกด้วย
นกใช้เท้าทำงานอย่างอื่น ลองนึกถึงนกค๊อกคาเทลที่ถือก้านลูกเดือยหรือนกแก้วที่จับถั่วลิสง นอกจากนี้ยังมีกรงเล็บเหยี่ยวและนกฮูกที่แหลมคมแม้ว่าจะมีอันตรายถึงชีวิตที่ใช้จับและฆ่าเหยื่อ
นกหัวขวานเป็นอีกหนึ่งข้อโต้แย้งในการเป็น digitigrade ด้วยเท้า zygodactyl ของพวกมัน นั่นหมายความว่าพวกมันมีสองนิ้วที่ชี้ไปข้างหน้าและสองนิ้วไปข้างหลัง การจัดเรียงนี้ช่วยให้พวกเขาปีนต้นไม้ได้อย่างรวดเร็ว นกแก้วก็มีการปรับตัวด้วยเหตุผลเดียวกัน
ความคิดสุดท้าย
การเป็นเกรดดิจิทัลทำให้ศาลของคุณเร็วขึ้น ช่วยให้คุณวิ่งได้เร็วขึ้นเพื่อรับประทานอาหารเย็นหรือหลบหลีกผู้ล่า เป็นการดัดแปลงในภายหลังจากท่าเท้าของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในขั้นต้น สิ่งที่น่าสนใจคือผลกระทบต่อกายวิภาคของสัตว์ การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างกระดูกจะขึ้นอยู่กับลักษณะที่เท้าสัมผัสพื้น มันให้ความแตกต่างที่น่าทึ่งระหว่างมนุษย์กับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ
