Почему у животных четное количество ног и у них не бывает трех или пяти конечностей

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Почему у собаки четыре лапы, у насекомого шесть ног, а у паука восемь? Почему количество конечностей всегда четное? На первый взгляд, природа словно избегает нечетного количества конечностей. Трехногих собак и пятиногих слонов просто не существует. Но почему сложилось именно так?

И да, слова «лапа», «нога» — чисто филолого-лингвистический нюанс. Оба этих термина подразумевают (обозначают) именно конечность животного.

Автор: Alvesgaspar, CC BY-SA 3.0 Источник: commons.wikimedia.org

Симметрия тела

Большинство тел животных, включая млекопитающих, птиц, рептилий и насекомых, симметричны. Если провести вдоль тела воображаемую линию от головы к хвосту, левая и правая стороны окажутся практически зеркальными отражениями друг друга. У такого «устройства» тела есть очевидное преимущество. Парные конечности располагаются по обе стороны тела. Это помогает животному сохранять равновесие, координировать движения и быть «устойчивым».

У далеких предков наземных позвоночных конечности сформировались из парных плавников древних рыб. В ходе эволюции передние и задние пары плавников «превратились» в конечности, но парный принцип их расположения сохранился.

Автор: Alberto Fernandez Fernandez, CC BY-SA 3.0 Источник: commons.wikimedia.org

У современных четвероногих позвоночных те же две пары конечностей. Именно этот «план строения» тела они и унаследовали от древних наземных позвоночных, хотя ноги разных животных часто отличаются как по форме, так и по выполняемому «функционалу» (толкательные, хватательные и т. д.).

Автор: Дмитрий Богданов (CC BY-SA 3.0) Источник: commons.wikimedia.org

У летучих мышей передние конечности «превратились» в крылья, у кротов они приспособлены к рытью нор, кошки хватают добычу передними лапами, а задние используют как толчковые при прыжке и беге.

Эволюция никогда не создавала «очередное» животное с нуля, она изменяла уже существовавшее животное, «корректировала» строение тела, вносила изменения в «функционал», в том числе и конечностей, и т. д. Поэтому четыре конечности у наземных позвоночных — это прежде всего результат их происхождения от общих предков и миллионов лет эволюции, а не незыблемое правило природы о четном количестве конечностей у животных.

У насекомых шесть ног, а у пауков восемь

У насекомых три пары ног, у пауков их четыре. Это объясняется особенностями строения их тела и историей эволюции членистоногих, но опять же количество конечностей — четное. В отличие от строения тела и расположения конечностей у позвоночных, у членистоногих расположение ног завязано с определенными сегментами их тела. Их количество и расположение «закрепились» в процессе эволюции для каждой из групп.

Автор: Mathias Krumbholz, CC BY-SA 3.0 Источник: commons.wikimedia.org

Таким образом, строго четное число конечностей имеется у животных с разным строением тела, но причина не в том, что по закону природы любое животное обязательно должно иметь четное число ног. Просто парное расположение конечностей у животных унаследовано ими от их предков в качестве оптимального и поэтому единственного «стандарта».

Почему не бывает трехногих или пятиногих животных

Наука не утверждает, что три ноги или наличие пятой принципиально невозможны. Скорее, полноценная дополнительная конечность или уменьшение на одну их количества не соответствует эволюционной «программе» развития тела у большинства современных животных. Формирование конечностей у позвоночных основывается на сложных генетических механизмах. В ходе эмбрионального развития в определенных участках тела формируются зачатки будущих конечностей. Чтобы у животного появилась дополнительная нога, должны измениться процессы, определяющие расположение и развитие этих зачатков. Иногда подобные случаи «нечетности» действительно происходят, и рождаются животные с дополнительными конечностями или их меньшим числом. Но это редкие и именно аномалии в процессе развития плода.

А как же морские звезды с пятью лучами

Морские звезды не являются исключением из правила природы о «четном количестве конечностей», как это может показаться на первый взгляд. У них пять лучей, но это не пять ног в привычном нам смысле. У морских звезд другой план строения тела, основанный на радиальной симметрии, а лучи не являются конечностями.

Автор: Herbythyme, CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Для передвижения морские звезды используют многочисленные амбулакральные ножки, расположенные на нижней стороне тела и лучей. Поэтому нечетное количество лучей нельзя сравнивать с четным количеством конечностей у собаки или лошади.

Автор: Charles J. Sharp, CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Так почему же у животных обычно четное количество ног? Причина не в «запрете» природы на нечетное число конечностей, а в эволюции и особенностях строения тела животных. У предков наземных позвоночных были две пары конечностей, сформировавшихся из плавников древних рыб. У насекомых и пауков количество ног определялось собственной историей эволюции членистоногих, но конечности у них тоже располагаются парами. В то же время три, пять, или семь полноценных ног не являются невозможными вариантами для природы, но у современных позвоночных такой «план» строения тела не появлялся в ходе эволюции. Поэтому трехногие кошки и пятиногие лошади не встречаются в природе, хотя редкие аномалии развития и могут приводить к появлению нечетного числа конечностей.

Изображение в превью:
Автор: Alvesgaspar, CC BY-SA 3.0
Источник: commons.wikimedia.org

5 комментариев

Добавить комментарий

Р
Краткий пересказ статьи: Почему у животных четное количество ног? Я не знаю, но оно всегда было четным. И об этом напишу, потому что умею писать.
mixtrum
Улыбнуло. Вы человек с потрясающим чувством юмора! А еще человек большого таланта. Ведь именно краткость — сестра таланта. А Вы так ёмко, в двух предложениях, пересказали статью и в этом пересказе Вам чудесным образом удалось аккумулировать весь её смысл! Браво! Аплодисменты! Вам бы статьи писать, а Вы растрачиваете такой талант на комментарии… Печалька…
b
Наши предки животные с пятилучевой симметрией похожие на офиуры.
Просто мы застряли на их личиночной стадии, которая двухлучевая.
И в нас до сих пор прослеживаются пять лучей.
Достаточно раскинуть в стороны руки и ноги, сразу видно, что мы дети звезд.
Еще видно по обезьянам с длинным хвостом похожим на пятую конечность.
Есть над чем подумать ученым.
1
А чо у слона не два хобота
mixtrum
Скорее всего потому, что хобот — это нос, а не конечность. А так, конечно, прикольно было бы.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как зубы хеликоприона сворачивались в спираль и оставались в челюсти

Окаменевшая спираль хеликоприона напоминает туго свёрнутую пилу. По её краю идут острые зубцы, причём к наружному витку они становятся всё крупнее. Долгое время палеонтологи находили такие спирали...

Почему мы не узнаем инопланетную жизнь, даже столкнувшись с ней вплотную — и как это исправить

Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной, волновал людей на протяжении всей истории. Однако только в современную эпоху у науки появились приборы, способные перевести эту проблему из области...

Зачем в русских деревнях прямо под крышей изб делали странные помещения: история и смысл светелок

Когда смотришь на старые северные избы, взгляд невольно цепляется за небольшой «домик» под самой крышей — с резными наличниками, крупным окном и будто бы не очень нужным видом. В...

Продукты, которые полезны для похудения: что добавить в рацион, чтобы меньше хотеть есть

Похудение часто осложняется не столько выбором еды, сколько постоянным чувством голода. Человек вроде бы нормально позавтракал, пообедал, но уже через час снова заглядывает в холодильник....

Студийный тракт в переносном корпусе: как «Весна-207» обошла японцев, но застряла в наводках

В IV квартале 1982 года Запорожский электромашиностроительный завод «Искра» начал промышленный выпуск портативного кассетного магнитофона «Весна-207-стерео». Корпус аппарата обладал габаритами...

Матрица реальна? ИИ случайно создал структуру пространства-времени в своей памяти

В современной физике пространство и время объединены в единую четырехмерную структуру — пространство-время. Ее геометрические свойства определяют, как движутся тела, как течет время в...