Pazury kontra paznokcie - Matthew Borths

Zobacz całą lekcję: https://ed.ted.com/lessons/claws-vs-nails-matthew-borths

Pomyśl o pazurach. Często widzimy je u czworonogów na całym świecie. To najbardziej uniwersalne narzędzia, jakie stworzyła natura. Niedźwiedzie używają pazurów zarówno do kopania, jak i obrony. Ostrza szponów orła mogą przebić czaszkę ofiary. Nawet przodkowie naczelnych władali imponującymi pazurami, dopóki nie przekształciły się w paznokcie. Co doprowadziło do takiej adaptacji? Matthew Borths zgłębia ten temat.

Lekcja: Matthew Borths, reżyseria: Augenblick Studios.

Pomyśl o pazurach.

Większość czworonogów na całym świecie

posiada te wyjątkowe narzędzia
stworzone przez naturę.

Niedźwiedzie używają pazurów
zarówno do kopania, jak i obrony.

Ostrza szponów orła
mogą przebić czaszkę ofiary.

Lwy mogą chować ogromne pazury,
żeby ułatwić sobie przemieszczanie,

a potem wysunąć je do polowania.

Nawet przodkowie naczelnych
władali imponującymi pazurami,

dopóki nie przekształciły się w paznokcie.

Co w naszej ewolucyjnej przeszłości
doprowadziło do tej zadbanej adaptacji

i w czym paznokcie są lepsze
od ich ostrzejszych kuzynów?

Kiedy paznokcie odkryto w skamielinach
około 55,8 miliona lat temu,

pazury już występowały
u przodków ssaków i gadów

od ponad 260 milionów lat.

Ale mimo upływu ogromu czasu
między ich pojawieniem się

ta adaptacja jest częścią
tej samej gałęzi ewolucji.

Zarówno paznokcie,
jak i pazury składają się z keratyny,

czyli twardego, włóknistego białka

występującego też w rogach,
łuskach, kopytach i włosach.

Białko to jest wytwarzane przez tkankę
zwaną macierzą keratynową.

Ta bogata w naczynia krwionośne
i składniki odżywcze fabryka białek

wytwarza niekończący się,
ciasno upakowany strumień keratyny,

tworząc komórki zwane keratynocytami.

Te komórki o wysokiej gęstości
nadają paznokciom i pazurom

charakterystyczną wytrzymałość.

Paznokcie ewoluowały z pazurów,

więc obie adaptacje wytwarzają
keratynocyty w ten sam sposób.

Komórki wyrastają z macierzy,

wychodzą ze skóry, umierają i twardnieją,
tworząc wodoodporną osłonę.

Podstawową różnicą między
tymi keratynowymi powłokami

jest tak naprawdę kształt,

który zależy od kształtu kości
na końcu palca zwierzęcia.

U pazurów podstawa keratynocytów
dopasowuje się do wąskiej kości palca,

owijając się wokół jego końca
i rozchodząc się na zewnątrz,

tworząc stożkowatą strukturę.

Zwierzęta z paznokciami
mają znacznie szersze palce,

a keratynocyty pokrywają tylko
górną powierzchnię szerokich kości.

Możliwe, że paznokcie są po prostu
efektem ubocznym naczelnych,

u których ewoluowały szersze,
bardziej zręczne palce.

Biorąc pod uwagę wiedzę o siedliskach
naszych przodków z rzędu naczelnych,

bardziej prawdopodobne jest,
że paznokcie mają własne ważne zalety.

Wysoko w koronach drzew,
w których żyły naczelne,

szerokie kości palców i rozległe opuszki

były idealne do chwytania wąskich gałęzi.

Paznokcie jeszcze bardziej
poprawiły ten chwyt.

Zapewniając sztywną
powierzchnię do nacisku,

naczelne mogą rozłożyć opuszki palców tak,
żeby trzymać drzewa większą powierzchnią.

Dodatkowo paznokcie
poprawiły wrażliwość palców,

zapewniając dodatkową powierzchnię
do wykrywania zmian nacisku

podczas wspinaczki.

To połączenie czułości i zręczności

dało naszym przodkom
precyzyjną kontrolę motoryczną

potrzebną do chwytania owadów,
zbierania jagód i nasion

oraz utrzymania silnej przyczepności
na cienkich gałęziach.

Ewolucja paznokci i ewolucja
przeciwstawnych kciuków i palców u nóg

są ze sobą ściśle powiązane.

Gdy nasi przodkowie zeszli z drzew,

elastyczny chwyt umożliwił im
tworzenie i posługiwanie się

złożonymi narzędziami.

Nawet gdyby szerokie palce miały pazury,

ich ostre końce prawdopodobnie
przeszkadzałyby naczelnym

w ich codziennych czynnościach.

Pazury są idealne do przekłuwania,
nakłuwania i zaczepiania,

ale ich szpikulce utrudniają chwytanie
i mogą być niebezpieczne.

Jednak pazury i paznokcie używane są
na różne nieoczekiwane sposoby.

Manaty używają paznokci
do chwytania pożywienia,

a naukowcy sądzą, że dzięki temu,

że paznokcie słoni mogą wyczuwać
wibracje w ziemi, słonie lepiej słyszą.

Tymczasem niektóre naczelne,
jak palczaki madagaskarskie,

ponownie rozwinęły pazury.

Używają tych bardzo długich narzędzi
do stukania w gałęzie i pnie drzew,

nasłuchując pustych części
niemal nietoperzowymi uszami.

Kiedy słyszą pustkę,
dłubią w drzewie dziurę

i ostrym jak igła szpikulcem
środkowego palca wyciągają larwy.

Zaledwie otarliśmy się o temat
niewiarygodnych możliwości

wykorzystywania paznokci i pazurów
w królestwie zwierząt.

Ale które przystosowanie jest lepsze?

Ciężko dociec odpowiedzi na to pytanie.