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你以為的腳不是腳

2019-08-15 01:11:25vick0238
中國科技教育 2019年2期
關(guān)鍵詞:趾骨腳趾頭跖骨

vick0238

不要被這只大貓的兇狠嚇到了,你肯定會(huì)有疑問: “為什么這個(gè)貓的膝蓋是往后彎的?”然而,這個(gè)貓的膝蓋根本就沒有向后彎。想不明白?重新看看這張圖。

A和B哪里是膝蓋?其實(shí)正確答案是A。至于B,其實(shí)相當(dāng)于腳后跟。等等,那B下面那一截又是啥?那相當(dāng)于人的腳底板。換句話,用人類中心主義的說法,貓(不管大貓、小貓)是拿“腳趾頭”走路的。

動(dòng)物走路的方式有好多種,人不過是其中之一種罷了。

動(dòng)物都是用哪里走路的?根本上說,我們這些哺乳動(dòng)物的腳雖然有著不同的稱呼,比如爪子、腳、蹄子、蹶子等,但腿、腳都是同一套構(gòu)造,只不過具體零件大小有所差異罷了。以骨盆為起始點(diǎn),往下大致能“拆”成熟悉的6個(gè)部分。①大腿:股骨。②膝關(guān)節(jié)。③小腿:脛骨、腓骨。④腳踝:若干塊骨骼統(tǒng)為跗骨,組成腳腕、腳跟。⑤腳掌:跖骨。⑥腳趾:3節(jié)趾骨(近端、中端、遠(yuǎn)端趾骨)。

對(duì)人類來說,后3項(xiàng)都是腳。行走時(shí),腳跟、腳掌、腳趾會(huì)依次觸碰地面,這些結(jié)構(gòu)三位一體才算1只合格的“腳”。

但動(dòng)物的腳卻沒有這種要求。我們印象里那些長爪的肉食動(dòng)物基本是踮著腳尖、靠2個(gè)腳趾頭著地的,而那些長蹄子的食草動(dòng)物更加極端,是靠最末端的腳趾的趾甲走路的。所以,動(dòng)物跳芭蕾是不是根本就沒有什么了不起的?

這就引出了陸地上哺乳動(dòng)物的3種后肢行走方式:腳掌走路(跖行式)、腳趾走路(趾行式)和腳趾甲走路(蹄行式)。

跖行式:腳,笨重的腳

在這3種行走方式里,人類采用的跖行式其實(shí)是比較古老原始的一種。這種行走方式要求跖骨著地,成為扁平的腳掌。滅絕動(dòng)物中,幾乎所有早期哺乳動(dòng)物都用這種方式走路。

雖然原始,這種形態(tài)也不是沒有好處。比如,利于承重,走路穩(wěn)當(dāng),熊、小熊貓、兔子(靜立時(shí))、嚙齒類這些圓滾滾的動(dòng)物都是跖行式的。手掌、腳掌和細(xì)長指節(jié)也給了靈長類善于攀爬抓握的手腳。相對(duì)的,缺點(diǎn)也很明顯——跑得慢。跑路靠腿不靠腳,腳上“零件”過多并不利于移動(dòng)。

跖行式動(dòng)物中還有個(gè)比較特殊的存在——袋鼠。袋鼠的腳掌不用來邁步,它們的主要運(yùn)動(dòng)方式是雙腳起跳。

趾行式:貓?zhí)虻娜鈮|下面是腳趾

與跖行式動(dòng)物相比,踮腳走路的趾行式動(dòng)物擁有了一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)——腿長。

有些哺乳動(dòng)物的跖骨沒有變?yōu)橘N地的腳背,而是向上抬起,這些僅用幾個(gè)腳趾頭(跖骨)支撐身體和行走的動(dòng)物稱為趾行式動(dòng)物。

哺乳動(dòng)物中,貓科動(dòng)物都是典型的趾行式動(dòng)物,另外,狗、狼、狐貍也采用了這種移動(dòng)方式。它們和人類一樣,也有3節(jié)腳趾,不過僅用前2節(jié)著地。腳趾后的跖骨(人類腳掌)脫離地面,高高翹起,升級(jí)為l節(jié)新腿。這節(jié)主要由跖骨組成的腿又瘦又長,十分有存在感。如果你家養(yǎng)過貓,你可能知道貓底盤以下可見的部分,就是這節(jié)小瘦腿。這節(jié)腿往上,還有貓低調(diào)的、真正的小腿(脛骨)和大腿(股骨,幾乎在毛里)。這也是為什么每條貓拉開都那么長的原因——趾行式動(dòng)物就是比兩腳獸多一截腳掌升級(jí)成的腿。

趾行式動(dòng)物大都有很強(qiáng)的肉食性,下肢末端靈巧,善于悄無聲息地快速移動(dòng)。它們貼在地上的2個(gè)指頭也沒閑著。人類經(jīng)常把貓科動(dòng)物和犬科動(dòng)物四肢末端有肉墊和指甲的部分稱為“爪子”,因?yàn)橛秀^狀的指甲,附著在末端趾骨上。狗、狼、狐貍這些犬科動(dòng)物的指甲是收不回去的。而除了獵豹以外的所有貓科動(dòng)物(包括獅子、老虎、家貓)都可以把指甲縮進(jìn)皮鞘。平時(shí)收起來,減少磨損,等到要用時(shí)“唰”地伸爪,配合肉墊暴擊撓死對(duì)手。

既然用指節(jié)走路,貓和狗腳上的肉墊也是長在趾骨上的。也就是說,從人的角度看,貓?zhí)蜃κ秦浾鎯r(jià)實(shí)地在舔腳趾頭。

除了上述肉食者,趾行式動(dòng)物的另一個(gè)代表是鳥。鳥會(huì)飛也會(huì)走,用腳趾頭抓地。按照哺乳動(dòng)物中股骨以下都算腿的通俗理解,鳥類應(yīng)該有著超長腿。和貓、狗一樣,鳥類爪子之上的腿也可以分成3部分:大腿(股骨)、小腿(脛骨)和跗跖骨。跗跖骨是鳥類獨(dú)有的結(jié)構(gòu),是跗骨(相當(dāng)于人類腳踝)和跖骨(腳掌)二合一。我們看到的鳥類分又的爪子之上緊接著長長的一節(jié)腿就是跗跖骨。生活里,常見的跗跖骨和腳趾組合是雞爪子。雞爪子往上的琵琶腿才是雞小腿,大腿從外面看不見。

蹄行式:能跑,但是吃草

雖然腳趾踮地比腳掌走路更善于跑動(dòng),但還是比不上有蹄類(大致包括哺乳動(dòng)物中的奇蹄目和偶蹄目)。幸運(yùn)的是,有蹄類不像趾行式動(dòng)物那樣兇猛,絕大部分吃草為生,包括已被人類馴服的馬、牛、羊等。這個(gè)群體還包括少量雜食動(dòng)物,比如豬,對(duì)人類也貢獻(xiàn)多多。

有蹄類動(dòng)物最大限度地把屁股以下全部結(jié)構(gòu)變成了腿——它們靠腳趾甲著地走路。遠(yuǎn)端、中端、近端3節(jié)趾骨站立時(shí)垂直分布。一只典型的蹄行式食草動(dòng)物(比如馬、鹿等)有著健壯的臀部和皮包骨般的下肢末端,仿佛為了運(yùn)動(dòng)而生。

有蹄類四肢末端接觸地面的柱狀結(jié)構(gòu)稱為蹄。蹄子相當(dāng)于人類戳向地面的l節(jié)腳趾或手指,指節(jié)外包裹著血管和減震軟組織,最外層的防護(hù)結(jié)構(gòu)由角蛋白組成,和人類指甲成分相仿。和指甲一樣,蹄上的角質(zhì)也會(huì)持續(xù)生長和磨損,這也是人類為什么要釘馬蹄鐵和護(hù)理牲口蹄部的原因。

圓鈍的蹄子讓有蹄類獲得出色移動(dòng)能力的同時(shí),也使其喪失了手腳抓握的本領(lǐng)。大部分食草動(dòng)物的腳趾出現(xiàn)退化,數(shù)量更少或部分腳趾明顯變小。相比人類的5個(gè)手指和5個(gè)腳趾,馬的前蹄和后蹄都只有1根指頭(趾頭)。其他常見的牛、羊、鹿、豬等動(dòng)物以2個(gè)腳趾支撐為主,另外2個(gè)退化的腳趾懸在后部(走在柔軟地面的豬還是能用上后2個(gè)趾頭的),而駱駝和長頸鹿只有2個(gè)可見的腳趾了。

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