Articles

elefanter har en sjätte ’Toe’

begravd under den läderiga huden på en elefants fot ligger en av anatomys ouppskattade mysterier. För tre hundra år sedan hävdade en kirurg att elefanter hade sex tår istället för de vanliga fem, och inledde en debatt om huruvida en extra siffra verkligen var möjlig. Moderna anatomister lurade på tanken och insisterade istället på att den extra tån egentligen bara var en stor klump av brosk. Nu visar en studie av massor av elefantfötter att klumpen verkligen blir till ben. Siffran är inte en riktig tå—det är mer som en pandas faux tumme. Men det hjälper ändå till att stödja pachyderms mäktiga omkrets.

i elefanter måste ”fotens unika struktur tydligt betraktas som en viktig innovation”, säger Matthew vickaryous, en ryggradsmorfolog vid University of Guelph i Kanada som inte var inblandad i studien. ”Elefantfoten är bedrägligt komplex.”

jättepandans extra tumme är ett känt exempel på evolutionens uppfinningsrikedom. Djurets riktiga tumme ser bara resten av fingrarna, och tillsammans bildar de en tass med fem klor. Men dessutom har pandor en något motsatt siffra låg på insidan av tassen som hjälper dem att förstå bambu. Denna ”tumme” är egentligen bara en sesamoid, lite ben som vanligtvis bildas inuti senor och ligament där de korsar lederna. Knäskyddet är ett exempel på en sesamoid. Men i pandaen förstorades sesamoiden på utsidan av den sanna tummen och fick en sifferliknande identitet som hjälper djuret att äta mer effektivt. John Hutchinson, en evolutionär biomekanist vid Royal Veterinary College i Storbritannien, undrade om något liknande pågick med elefantens tå. En expert på elefantrörelse, han hade i flera år samlat och bevarat elefantfötter-kött och allt—från djur som dog i djurparker. Djuren varierade i ålder från nyfödda till de i 50-talet. Han hade utfört datortomografi (CT)-skanningar, som använder röntgenstrålar för att avbilda vävnader i skivor för att få 3D-bilder av dem och andra studier för att förstå hur fötterna fungerade, när han märkte att den broskiga klumpen ofta blev tätare, som ben, som varje elefant åldras. Klumpen kan vara upp till 15 centimeter lång och 6 centimeter bred, och det verkade verkligen som om det kunde fungera som en tå, säger han. Den är i samma position som pandas tumme, men den är inbäddad i kuddig vävnad som kallas en fettkudde.

Även om de inte är synliga, är en elefants riktiga tår orienterade något vertikalt, så att djuret faktiskt går på tå, med handleden och hälen från marken. Vid första anblicken verkar den extra tån vara för hög från marken för att bära vikt eller göra mycket bra. Men genom att sätta några av de samlade elefantfötterna i en enhet som fick det att verka som om foten stödde elefantens vikt och avbildade dem med ytterligare CT-skanningar, visade Hutchinson och hans kollegor att faux toe också fungerar för att stödja vikt, som de rapporterar online idag i vetenskap. ”De extra siffrorna ändrar position och kommer i kontakt med marken”, säger Elizabeth Brainerd, en funktionell morfolog vid Brown University som inte var inblandad i studien. för att spåra utvecklingen av extra tå utförde Hutchinson och kollegor CT-skanningar på fötter av tapir-liknande arter som representerar de tidigaste elefantliknande däggdjuren och på nyare elefantfossiler. De hittade inga bevis på den extra tån i 50 miljoner år gamla fossiler, som tycktes gå plattfot och lämnade inget utrymme för den sjätte tån. Dessa djur tillbringade troligen större delen av sin tid i vattnet. Men av 40 miljoner år sedan, de nyare fossilerna hade tydliga tecken på denna sjätte tå. Vid den tiden blev elefanter större och blev mer landbaserade. Deras fötter förändrades för att bättre stödja sin vikt, med en expansion av fettkuddarna. även om extra fingrar och tår ibland uppstår som genetiska anomalier och till och med är vanliga i vissa kattraser (ett tillstånd som kallas polydaktyly), tycker Hutchinson att det var lättare för sesamoidbenet att rekryteras för extra stöd än för en sann sjätte tå att utvecklas hos elefanter. Att göra en sjätte tå skulle ha krävt en omarbetning av det komplexa utvecklingsprogrammet som leder till bildandet av foten, förklarar han.

sesamoidbenet kom till nytta för elefanten, noterar Vickaryous. ”Gigantiska kroppsformer kräver innovativa anpassningar för att klara stora ökningar av kroppsmassan.”Forskarna undersöker om andra mycket stora djur, som sauropoddinosaurier, hade liknande innovationer.

många forskare tror att studien av anatomi är förbi sin främsta. Men det är inte sant, säger Marcelo s Acignchez, en evolutionär morfolog vid University of Zurich i Schweiz. ”Även djur som ”välkända” som elefanter kan bli föremål för spännande, nya upptäckter, vars studie ger stora insikter i evolutionen.”

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *