Когти и ногти — Мэттью Бортс

Посмотреть урок полностью: https://ed.ted.com/lessons/claws-vs-nails-matthew-borths

Всем нам знакомы когти. Привычный атрибут животных по всему миру, это один из самых универсальных природных инструментов. Медведи используют когти для копания, а также самообороны. Орлы могут пронзать острыми, как иглы, когтями даже черепные кости своей добычи. Даже предки приматов имели в своём распоряжении эти удивительные отростки до тех пор, пока их когти не превратились в ногти. Что именно привело к развитию этой адаптации? Об этом вам расскажет Мэттью Бортс.

Урок — Мэттью Бортс, мультипликация — Augenblick Studios.

Всем нам знакомы когти.

Привычный атрибут четвероногих
животных по всему миру,

это один из самых универсальных
природных инструментов.

Медведи используют когти для копания,
а также самообороны.

Орлы могут пронзать острыми, как иглы,
когтями даже черепные кости своей добычи.

А львы могут втягивать свои громадные
когти для удобства передвижения

и снова выпускать их во время охоты.

Даже предки приматов имели в своём
распоряжении эти удивительные отростки

до тех пор, пока их когти
не превратились в ногти.

Так что же в нашем эволюционном
прошлом привело к развитию

этой отманикюренной адаптации

и что могут ногти, на что не способны
их более острые собратья?

Когда ногти впервые появились
в палеонтологической летописи

около 55,8 миллионов лет назад,

когти уже находились в ней
более 260 миллионов лет

у предков млекопитающих и рептилий.

Но несмотря на такой большой промежуток
времени между их появлением,

эти адаптации являются частями
одного эволюционного пути.

И ногти, и когти состоят из кератина —

прочного, волокнистого белка, входящего
в состав рогов, чешуи, копыт и волос.

Этот белок вырабатывается слоем ткани,
называемым ногтевым матриксом.

Обильно снабжаемая кровью
и питательными веществами,

эта белковая фабрика производит
нескончаемый поток кератина,

который пакуется в клетки,
называемые кератиноцитами.

Именно эти очень плотные клетки
делают ногти и когти такими прочными.

Так как ногти произошли от когтей,

и те, и другие одинаково
вырабатывают кератиноциты.

Клетки начинают расти в матриксе,

а затем выходят из-под кожи,
умирая, затвердевая

и превращаясь в водопрочное покрытие.

Основное различие между этими
кератиновыми покрытиями —

только их форма,

которая зависит от формы
кости на конце пальца животного.

Когтевая пластина из кератиноцитов
соответствует узкой фаланге пальца,

загибается за его кончик
и выдаётся вперёд,

образуя конусовидную форму.

А у животных с ногтями, напротив,
пальцы более широкие,

и кератиноциты покрывают их только сверху.

Возможно, ногти были
лишь побочным эффектом

развития у приматов более
широких и ловких пальцев,

но принимая во внимание то,
где жили наши предки,

более вероятно, что у ногтей
были свои сильные преимущества.

Высоко в кронах деревьев,
где обитали приматы,

широкие фаланги и большие подушечки
пальцев были необходимы,

чтобы крепко держаться за тонкие ветви.

А ногти помогали в этом даже лучше.

Они предоставляли жёсткую
поверхность для нажима,

и приматы могли расставлять пальцы,
чтобы ещё крепче захватывать ветви.

Кроме этого, ногти способствовали
повышению чувствительности пальцев,

высвобождая больше поверхности кожи
для обнаружения изменения давления.

Такое сочетание
чувствительности и ловкости

предоставило нашим предкам необходимый
двигательный контроль для ловли насекомых,

сбора ягод и семян, а также крепкой
хватки на тонких ветках.

Эволюция ногтей и противопоставленного
большого пальца на руках и ногах

тесно взаимосвязаны.

Когда наши предки спустились с деревьев,

эта гибкая хватка позволила им создавать
и использовать сложные инструменты.

Даже если бы когти могли сформироваться
на более широких фалангах,

их острые кончики
наверняка бы препятствовали

выполнению типичных действий примата.

Когти идеально подходят для пронзания,
прокалывания и зацепления,

но их острота затрудняет и делает
потенциально опасным захват предметов.

Однако и когти, и ногти порой используются
самыми неожиданными способами.

Ламантины используют ногти
для удержания пищи,

а ногти на ногах слонов,
по мнению исследователей,

могут улавливать вибрации почвы
и помогают им слышать.

А между тем некоторые приматы,
например мадагаскарские руконожки,

вновь обрели когти.

Они используют эти длинные отростки
для постукивания по ветвям и стволам,

а их крупные, как у летучих мышей, уши
позволяют прислушиваться

и находить полости под корой.

Найдя полость, они расковыривают её

и извлекают из неё острым
средним пальцем жуков и личинок.

И это лишь поверхностный взгляд
на все те удивительные способы,

которыми ногти и когти
используются в животном мире.

Но какая из этих адаптаций лучше?

Вряд ли мы когда-нибудь
найдём ответ на этот вопрос.