Бипедализм

Бипедализм (также бипедальность или двуногость) — способ локомоции (передвижения) по твёрдой поверхности при помощи двух парных конечностей (ног). Животные (фаунальные разумные существа) передвигающиеся на двух конечностях называются бипедами. Бипедами являются птицы, сумчатые, и человек. (Человек — один из немногих на Земле плацентарных млекопитающих-бипед.) Также был характерен для динозавров подотряда тероподов.

Бипедализм в природе

В природе бипедализм неоднократно возникал в ходе эволюции независимо у различных групп наземных хордовых животных.

Рептилии

У рептилий бипедализм впервые возник в среднетриасовом периоде у древних архозавров Ornithodira и получил дальнейшее развитие у динозавроморфов.

Все ранние динозавры — как ящеротазовые, так и птицетазовые — были хищниками, передвигавшимися на двух задних конечностях. В ходе эволюции бедренные кости и голеностопные суставы у них оказались повернуты так, что задние ноги стали двигаться под туловищем, а колени и лодыжки расположились под бедрами, не сдерживая развития могучей ножной мускулатуры. Голеностопный сустав получил возможность пружинить при ходьбе, что способствовало более экономному расходу телесной энергии. Опора переместилась на средний (третий) палец. Изменилась функция хвоста — сросшиеся тазовые кости превратили его в дополнительную опору при стоянии и балансир при беге. Всё это сильно отличало динозавров от остальных рептилий и способствовало их достаточно быстрому прогрессу, — в юрском периоде почти уже все более-менее крупные наземные животные (свыше метра), были динозаврами.

Постепенно часть динозавров переходит на растительную пищу, занимая освободившиеся экологические ниши. Большинство растительноядных видов вновь возвращается к передвижению на четырех конечностях, эволюция же хищников продолжает идти по двуногому пути (так у тираннозавра и тарбозавра передние конечности оказались практически редуцированными). В течение 140 млн. лет, вплоть до конца мелового периода, основными наземными хищными позвоночными были бипедальные динозавры.

Бипедальными динозаврами были предки птерозавров и птиц. Среди современных рептилий бипедализм редок. В качестве примера рептилии с бипедальной локомоцией можно привести плащеносную ящерицу.

Птицы

Птицы, произошли от хищных ящеротазовых динозавров. Бипедализм изначальная черта птиц, покрытые перьями передние конечности которых превратились в крылья, а вся остальная анатомия адаптировалась к полёту.

Впоследствии часть птиц вновь вернулась к полностью наземному образу жизни, утратив способность летать, и утратила киль и их крылья утратили летательную функцию. Эти группа птиц известна как бескилевые птицы. У многих видов нелетающих птиц развилась способность к быстрому бегу. Так взрослый африканский страус способен развивать скорость до 70 км/ч.

Еще одна группа птиц — пингвины, также утратила способность к полёту. Крылья этих птиц, ставших полуводными животными, трансформировались в ласты. Передвигаются по твёрдой поверхности они также на двух задних конечностях. При этом позвоночник пингвинов располагается практически вертикально.

Млекопитающие

Наибольшее распространение бипедализм получил среди сумчатых млекопитающих (кенгуру, кенгуровые крысы и др.).

Среди плацентарных млекопитающих бипедализм редок и является скорее исключением. В качестве примеров можно привести лептиктидий, тушканчиковых, некоторых неполнозубых и человека.

Переход (соглано эволюционистким теориям вроде дарвинизма) предков человека к хождению на двух задних конечностях способствовал развитию передних конечностей (рук), с помощью которых было удобно пользоваться примитивными орудиями труда, переносить пищу из одного места в другое. Развитие ручного труда в свою очередь способствовало развитию головного мозга. Вместе с тем переход гоминид к бипедальности имел и негативный побочный эффект – человек стал фактически единственным млекопитающим, детеныши которого рождаются с не до конца сформированными черепной коробкой и головным мозгом.

Бипедализм в технике

Ввиду технических сложностей исполнения, механизмы, использующие бипедальный способ локомоции пока не получили большого распространения. Из используемых на практике механизмов можно назвать шагающие экскаваторы. Так же, существуют проекты роботов, передвигающихся на двух ногах. Примерами роботов-шагоходов такого типа могут служить ASIMO^[1], TOPIO^[2] и другие.

См. также

• Шагоход

Примечания

1. ↑ Статья о роботе ASIMO на сайте "Популярная механика"
2. ↑ Официальный сайт TOPIO, раздел "HISTORY", англ.

Ссылки

• http://evolbiol.ru/iordansky/evzh3_03.htm
• http://www.bio.pu.ru/staff/pdf/AGmasterdisser.pdf
• http://www.sivatherium.narod.ru/library/Juravlev/Bookhead.htm

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставив сноски, внести более точные указания на источники.