Брахиация
 | Эту статью может потребовать очистки Википедии , чтобы она соответствовала стандартам качества . Конкретная проблема заключается в следующем: Лид выдвигает претензии, не упомянутые в тексте статьи. ( сентябрь 2023 г. ) |
Брахиация (от латинского «brachium», что означает «рука»), или размахивание руками , представляет собой форму древесного передвижения , при которой приматы передвигаются с ветки дерева на ветку, используя только свои руки. Во время брахиации тело поочередно поддерживается под каждой передней конечностью. Эта форма передвижения является основным средством передвижения небольших гиббонов и сиамангов Юго-Восточной Азии. Гиббонсы, в частности, используют брахиацию в 80% своей двигательной активности. [1] Некоторые обезьяны Нового Света, такие как обезьяны-пауки и мурики, изначально были классифицированы как полубрахиаторы и передвигались по деревьям, сочетая прыжки и брахиации. Некоторые виды Нового Света также практикуют подвешивающее поведение , используя свой цепкий хвост , который действует как пятая цепляющая рука. [2] Имеющиеся данные показали, что вымершая обезьяна -проконсул из миоцена Восточной Африки развила раннюю форму подвешенного поведения, и поэтому ее называли пробрахиатором . [3]
После дальнейших наблюдений и более глубокого понимания анатомии и поведения приматов термины «семибрахиатор» и «пробрахиатор» в значительной степени вышли из моды в научном сообществе. [3] В настоящее время исследователи относят гиббонов и сиамангов к единственным настоящим брахиаторам, а человекообразных обезьян — к модифицированным брахиаторам. [3] Все другие виды брахиационного поведения, которые не соответствуют ни одной из этих классификаций, называются позами подвешивания и локомоцией предплечья. [3]
Некоторые черты, которые позволяют приматам иметь плечи, включают короткий позвоночник (особенно поясничный отдел позвоночника ), короткие ногти (вместо когтей), длинные изогнутые пальцы, уменьшенные большие пальцы, длинные передние конечности и свободно вращающиеся запястья. [2] Современные люди сохранили многие физические характеристики, которые позволяют предположить наличие предков-брахиаторов, в том числе гибкие плечевые суставы и пальцы, хорошо приспособленные для хватания. У мелких обезьян эти характеристики были адаптацией к брахиации. Хотя человекообразные обезьяны обычно не владеют плечами (за исключением орангутанов ), анатомия человека предполагает, что брахиация может быть экзаптацией к прямохождению , и здоровые современные люди все еще способны использовать плечи. [4] В некоторых детских парках есть обезьянки , на которых дети играют, размахивая руками.
Брахиация не только определила эволюцию структуры тела гиббонов, но и повлияла на стиль и порядок их поведения. Например, в отличие от других приматов, которые носят детенышей на спине, гиббоны вынашивают детенышей на животе. Это также влияет на их игровую деятельность, совокупление и драки. Считается, что гиббоны получают эволюционные преимущества за счет брахиации и подвешивания за обе руки ( бимануальное подвешивание ) во время кормления. В то время как более мелкие приматы не могут удерживать себя обеими руками в течение длительного времени, а более крупные приматы слишком тяжелы, чтобы использовать пищевые ресурсы на концах ветвей, гиббоны могут оставаться в подвешенном состоянии в течение значительного периода времени и использовать свои длинные руки, чтобы легче добывать пищу на конечных ветвях. . Другая теория постулирует, что брахиация является более тихим и менее очевидным способом передвижения, чем четвероногие прыжки и лазание, что позволяет более успешно избегать хищников . [5]
Виды брахиации
[ редактировать ]Постоянный контакт
[ редактировать ]Эта форма брахиации возникает, когда примат движется с меньшей скоростью, и характеризуется тем, что животное поддерживает постоянный контакт с опорой, например с веткой дерева. [6] Этот тип походки использует пассивный обмен между двумя типами энергии: гравитационным потенциалом и поступательной кинетикой , чтобы продвигать животное вперед с низкими механическими затратами. [6] Этот тип брахиации сравнивают с моделями движений человека при двуногой ходьбе. [7]
Рикошетальный
[ редактировать ]Этот тип брахиации используется приматами для передвижения на более высоких скоростях и характеризуется фазой полета между каждым контактом с опорой. [8] Рикошетальная брахиация использует обмен поступательной и вращательной кинетической энергией для движения вперед и сравнивается с движением, подобным «хлысту». [7] Благодаря своей воздушной фазе рикошетное брахиирование похоже на бег на двух ногах у человека. [7]
Модели брахиации
[ редактировать ]Маятниковое движение
[ редактировать ]Непрерывную контактную брахиацию часто сравнивают с движением простого маятника. [8] Это происходит из-за противофазного колебания энергии, которое происходит, когда движущийся примат раскачивается между каждым придатком дерева, когда энергия переходит от потенциальной к кинетической, и наоборот. [9] Использование гравитационного ускорения для создания движения можно найти как у примата с плечами, так и у движущегося шара в модели маятника. [9] Брахиатор может использовать этот импульс несколькими различными способами: во время замаха вниз примат может максимизировать изменение кинетической энергии, во время подъема он может минимизировать потерю кинетической энергии или избегать бокового движения во время подъема. [9] Приматы с брахиацией адаптировали эти три стратегии для максимального движения вперед, регулируя свою позу во время каждого качания. [9]
Количество энергии, передаваемой из потенциальной в кинетическую во время маятникового движения, известно как рекуперация энергии. [8] Поддержание более высокого восстановления энергии во время брахиации требует меньше энергии и позволяет животному быстро перемещаться к месту назначения, однако этот тип движения также сложнее контролировать. [8] Следовательно, поскольку риск потери опоры может привести к травме или смерти, выгода от более медленного движения с меньшим восстановлением энергии и большим контролем, вероятно, перевешивает затраты на дополнительные затраты энергии. [8]
Эволюция брахиации
[ редактировать ]Брахиация возникла в Африке тринадцать миллионов лет назад. [ нужна ссылка ] Появление более крупных приматов , которые учатся передвигаться, держась за ветки, обязывает новые поколения произвести некоторые телесные изменения, которые сохраняются до сих пор у многих видов, включая человека .
Считается, что специализированное двигательное поведение, такое как ведение рук, развилось из древесного четвероногого движения . Такое поведение является наследственным и наиболее распространенным локомоторным механизмом среди приматов. [10] Это могло бы объяснить, почему современные обезьяны и люди имеют много общих морфологических особенностей верхних конечностей и грудной клетки. [10] Переход к брахиации рассматривается как главный сдвиг в эволюции приматов и считается возможным предшественником адаптации двуногого ходьбы у ранних гоминид . [11] Было показано, что специализированное поддерживающее поведение развивалось независимо между группами гоминид. [11]
Существует несколько гипотез о том, как ранние приматы с плечевыми мышцами могли перейти к прямохождению. Наиболее общепринятой из них является гипотеза вертикального лазания, которая утверждает, что вертикальное лазание является биомеханической связью между брахиацией и прямохождением. [12] [13] было обнаружено множество приспособлений для лазания У ранних гомининов , и некоторые из этих приспособлений все еще можно увидеть у современных людей. Отличительная поза тела, пропорции конечностей и конструкция туловища, выявленные у ныне живущих обезьян, лучше объясняются предыдущей адаптацией к лазанию. [13]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Биркс, Х. (2006). Энциклопедия антропологии . Таузенд-Оукс, Калифорния. дои : 10.4135/9781412952453 . ISBN 9780761930297 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Джермейн, Роберт; Килгор, Линн; Треватан, Венда (2008). Основы физической антропологии (7-е изд.). Cengage Обучение. стр. 109 . ISBN 9780495509394 .
- ^ Jump up to: а б с д Харрисон, Терри (2006). «Брахиация». Энциклопедия антропологии . Таузенд-Оукс, Калифорния: SAGE Publications Ltd: Энциклопедия антропологии. п. 400. дои : 10.4135/9781412952453.n127 . ISBN 9780761930297 .
- ^ Райс, Патрисия К.; Молони, Нора (2005). Биологическая антропология и предыстория: изучение нашего человеческого происхождения . Pearson Education, Inc., стр. 178–179, 192. ISBN. 978-0-205-38196-8 .
- ^ Д'Аут, Кристиан; Верике, Иви Э. (2011). Передвижение приматов: исследования связей in Situ и Ex Situ . Спрингер. стр. 205 -206. ISBN 9781441914200 .
- ^ Jump up to: а б Ока, Кенджи; Хирасаки, Эйши; Хирокава, Ёко; Накано, Ёсихико; Кумакура, Хироо (01 августа 2010 г.). «Краткое сообщение: Трехмерный анализ движения задних конечностей во время брахиации у белорукого гиббона (Hylobates lar)». Американский журнал физической антропологии . 142 (4): 650–654. дои : 10.1002/ajpa.21280 . ISSN 1096-8644 . ПМИД 20607695 .
- ^ Jump up to: а б с Бертрам, Джон Э.А.; Чанг, Ён-Хуэй (1 августа 2001 г.). «Механические энергетические колебания двух брахиационных походок: измерение и моделирование». Американский журнал физической антропологии . 115 (4): 319–326. дои : 10.1002/ajpa.1088 . ISSN 1096-8644 . ПМИД 11471130 .
- ^ Jump up to: а б с д и Мичилсенс, Фана; Д'Аут, Кристиан; Аэртс, Питер (01 августа 2011 г.). «Насколько сиаманги похожи на маятник? Обмен энергией при брахиации». Американский журнал физической антропологии . 145 (4): 581–591. дои : 10.1002/ajpa.21539 . ISSN 1096-8644 . ПМИД 21541935 .
- ^ Jump up to: а б с д Флигл, Джон (1974). «Динамика ветвящегося сиаманга [синдактилуса Hylobates (Symphalangus)]». Природа . 248 (5445): 259–260. Бибкод : 1974Natur.248..259F . дои : 10.1038/248259a0 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 4819422 . S2CID 2060017 .
- ^ Jump up to: а б Шмидт, Мануэла (2006). «Передвижение приматов» . Энциклопедия антропологии . Таузенд-Оукс: SAGE Publications, Inc., стр. 1939–1940. дои : 10.4135/9781412952453.n734 . ISBN 9780761930297 .
- ^ Jump up to: а б Байрон, компакт-диск (декабрь 2017 г.). «Анатомический и механический анализ обезьяны-дука (род Pygathrix) и ее роль в понимании эволюции брахиации». Американский журнал физической антропологии . 164 (4): 801–820. дои : 10.1002/ajpa.23320 . ПМИД 29023639 .
- ^ Флигл, Дж.Г., Стерн, Дж.Т., Юнгерс, В.Л., Сусман, Р.Л., Вангор, АК и Уэллс, Дж.П. (1981). «Скалолазание: биомеханическая связь с брахиацией и прямохождением». Симп. Зоол. Соц. Лонд. 48: 359-375.
- ^ Jump up to: а б Лэнгдон, Джон Х. (2016). Наука эволюции человека . дои : 10.1007/978-3-319-41585-7 . ISBN 978-3-319-41584-0 . S2CID 7189384 .