Gheare versus unghii - Matthew Borths

Vezi lecția completă: https://ed.ted.com/lessons/claws-vs-nails-matthew-borths

Gândiți-vă la o gheară. Întâlnită frecvent la animalele din întreaga lume, este una dintre cele mai versatile unelte ale naturii. Urșii folosesc ghearele pentru a săpa, precum și pentru apărare. Ghearele sub formă de cârlige ale vulturului pot străpunge craniul prăzii lor.
Chiar și strămoșii primatelor obișnuiau să mânuiască aceste apendice impresionante până ce ghearele lor au evoluat în unghii. Așadar, ce a cauzat această adaptare?
Matthew Borths investighează.

Lecție de Matthew Borths, regiza de Augenblick Studios.

Gândiți-vă la o gheară.

Întâlnită frecvent la animalele patrupede
din întreaga lume,

este una dintre cele mai
versatile unelte ale naturii.

Urșii folosesc ghearele pentru a săpa,
precum și pentru apărare.

Ghearele ca niște cârlige ale vulturului
pot străpunge craniul prăzii lor.

Leii își pot retrage ghearele masive
pentru o deplasare ușoară,

înaine de a le scoate pentru a vâna.

Chiar și strămoșii primatelor se foloseau
de aceste apendice impresionante,

până ce ghearele lor au evoluat în unghii.

Ce anume din trecutul nostru evolutiv
a condus la această adaptare manichiurată

și ce pot face unghiile, dar nu pot face
verișoarele lor mai ascuțite?

Când unghiile au apărut în arhiva
fosilelor acum 55,8 milioane de ani,

ghearele fuseseră deja prezente
de peste 260 milioane de ani

la strămoșii mamiferelor și ai reptilelor.

Dar în ciuda diferenței de timp
în apariția lor,

aceste adaptări fac parte
din aceeași poveste evolutivă.

Atât unghiile cât și ghearele
sunt făcute din keratină —

o proteină dură, fibroasă, care se găsește
și în coarne, solzi, copite și păr.

Această proteină e produsă de o porțiune
de țesut, numită matrice de keratină.

Bogată în vase de sânge și nutrienți,

această fabrică de proteine produce
un flux nesfârșit de keratină,

care este acoperit de celule
numite keratinocite.

Aceste celule cu densitate mare le oferă
unghiilor și ghearelor tăria specifică.

Întrucât unghiile au evoluat din gheare,

ambele adaptări produc keratinocite
în același mod.

Celulele cresc din matrice,

ieșind din piele, unde mor, și se întăresc
într-un înveliș rezistent la apă.

Diferența principală dintre cele două
învelișuri de keratină

este de fapt doar forma lor,

care depinde de forma osului
de la capătul degetelor animalului.

La gheare, patul de keratinocite
este conform unui os subțire de deget,

înfășurându-se în jurul extremității
degetului și radiind spre exterior

pentru a forma o structură
în formă de con.

Animalele cu unghii, pe de altă parte,
au degete mult mai late,

iar keratinocitele acoperă doar suprafața
superioară a oaselor acestora.

E posibil ca unghiile să fi persistat
pur și simplu ca efect secundar

a evoluției degetelor primatelor,
într-unele mai late și mai îndemânatice.

Dar dat fiind ceea ce știm despre
habitatele strămoșilor noștri primitivi,

e mai probabil ca unghiile să fi apărut
cu propriile lor avantaje puternice.

Sus în frunzișul pădurii,
unde trăiau aceste primate,

oasele late și buricele extinse
ale degetelor erau ideale

pentru a se prinde de crengi înguste.

Și unghiile au îmbunătățit această
prindere chiar mai mult.

Oferind o suprafață rigidă
pe care să se apese,

primatele puteau extinde vârful degetelor,
creând un contact mai mare cu copacii.

În plus, unghiile au îmbunătățit
sensibilitatea degetelor acestora

asigurând o suprafață de detectare
a schimbărilor presiunii la urcare.

Această combinație de sensibilitate
și dexteritate

a oferit strămoșilor noștri controlul
motric necesar pentru a prinde insecte,

a culege fructe de pădure și semințe,
și pentru a se agăța de ramuri subțiri.

Evoluția unghiilor și evoluția
degetelor opozabile

sunt strâns legate.

Când strămoșii noștri
au coborât din copaci,

această prindere flexibilă le-a permis
să creeze și să mânuiască unelte complexe.

Chiar dacă ar fi fost posibil
ca degetele late să aibă ghiare,

vârfurile lor ascuțite
ar fi interferat probabil

cu sarcinile obișnuite
ale acestor primate.

Ghearele sunt ideale pentru a găuri,
a străpunge și a se agăța,

dar vârfurile lor îngreunează prinderea,
și o fac potențial periculoasă.

Touși, atât ghearele cât și unghiile
sunt folosite în unele moduri neașteptate.

Lamantinii folosesc unghiile
pentru a-și apuca mâncarea,

iar cercetătorii cred că unghiile
elefanților pot simți vibrații

în pământ pentru a-i ajuta să audă.

Între timp, câteva primate,
precum lemurii ai-ai din Madagascar,

au ghiare redobândite.

Folosesc aceste apendice foarte lungi
pentru a ciocăni ramurile și trunchiurile,

în timp ce ascultă căutând zonele goale
cu urechile ca de liliac.

Când aud o zonă goală,
scormonesc în copac

și străpung larve cu degetele mijlocii
asemănătoare unor ace.

Am atins doar suprafața tuturor modurilor
incredibile în care unghiile și ghearele

sunt folosite în întregul regat animal.

Dar care dintre aceste două adaptări
este mai bună?

Este un răspuns pe care s-ar putea
să nu-l aflăm niciodată.