你一只手有几根手指?一只脚又有几根脚趾?大多数人肯定会回答五根,没错,恭喜你答对了。
对我们来说,肢体末端有五根手指或脚趾是常态。但其他动物的常态却各不相同。有些动物可能有六根脚趾,而有些动物则一根都没有。让我们来全面了解一下,从最少的脚趾数到最多的脚趾数!
0根脚趾
显而易见,蛇是没有脚趾的,但它们连四肢都没有,所以这些爬行动物不算在内。
而真正没有脚趾的动物,你可以在……鲸类中找到!说来奇怪,鲸类至今仍保留着腿,尽管已经严重退化。如今,它们的四肢只剩下小小的(相对于鲸类体型而言)髋骨。而脚踝,以及相应的脚趾,已经消失了数千万年。
随着时间的推移,它们腿部的残余部分也会消失,但目前为止,鲸类是唯一有腿却没有脚趾的脊椎动物!
鲸类的骨盆和腿部骨骼退化得非常严重,直接悬在肌肉中,与脊柱毫无连接。所以博物馆工作人员只能用塑料配件把它们固定起来!
1根脚趾
在上一段内容之后,这话听起来可能有点不可思议,但地球上似乎并不存在肢体末端只有一根脚趾的动物。
马可能会觊觎这一称号——在行走时,它们确实依靠一根长着坚硬蹄子的脚趾支撑身体。但实际上,小马驹们拥有完整的五根脚趾。
当然,五根脚趾中有四根发育不良,不发挥任何作用。
更重要的是,这些脚趾的残余部分变得非常不明显,直到2018年人们才在马的肢体末端发现它们完整的脚趾。在此之前,许多人一直认为马的腿上只有三根脚趾。既然现在小马驹们还保留着微小的脚趾,就不能把它们称为单趾动物。
很可能在不久的将来,小马驹们退化的脚趾会完全消失。
2根脚趾
从力学角度来看,把肢体末端的脚趾数量减少到两根,这是一个非常激进的做法。所以,这只适用于那些需要特殊移动方式的动物。比如鸵鸟。脚趾数量的减少虽然降低了一些稳定性,但却提高了最高速度。
接触面积越小,就越容易蹬地加速。鸵鸟就能以每小时70公里的速度奔跑!
除了鸵鸟,二趾树懒的爪子也只有两根脚趾。两根长着有力爪子的脚趾能均匀分散身体重量,而且不会占用太多空间。所以树懒可以在一个地方倒挂好几个小时。
3根脚趾
我们几乎每天都能看到拥有三趾肢体的动物。它们是谁呢?鸟类!
几乎所有鸟类的翅膀上都有三根来源不明的脚趾(翅指)。为什么说来源不明呢?因为古生物学家和解剖学家认为,鸟类保留的是第1、2、3根脚趾。而胚胎学家则认为是第2、3、4根。
在鸟类中,也有一些鸟类前肢和后肢的脚趾数量相同。
食火鸡、大美洲鸵和鸸鹋是为数不多的几种三趾鸟类,它们的三根脚趾都向前。为什么会这样,仍是一个未解之谜。绝大多数鸟类都用第四根脚趾来保持身体平衡。
食火鸡的第三根脚趾可是致命武器。上面的爪子长度可达12厘米。
在哺乳动物中,三趾动物简直屈指可数。比较为人熟知的三趾哺乳动物是奇蹄目动物。犀牛的四肢末端各有三根脚趾;貘只有后肢上有三根脚趾。此外,还有三趾树懒和三趾针鼹。这两种动物都非常特殊,被视为哺乳动物世界中的例外。
4根脚趾
在自然界中,有四根脚趾的动物并不稀奇。如果你不需要抓握东西,少一根脚趾也没什么大不了的。所以,几乎每个脊椎动物目里都有四趾动物。
就连疣猴都成功“舍弃了”大拇指,而且没有灭绝。要知道,它们和我们一样,也是灵长类动物。按道理它们是需要用手抓树枝的!
对于鸟类来说,四趾的脚更是种间标准。三根脚趾向前,一根向后。这种结构有助于保持平衡。而且,这种模式久经考验。恐龙就已经拥有四趾的爪子,鸟类只是没有改变这种行之有效的结构。
5根脚趾
如果说四根脚趾是鸟类的标准,那么五根就是绝大多数脊椎动物的标准。
最早爬上陆地的两栖动物,体型小且构造简单,所有肢体末端都有五根脚趾。地球上所有的陆地脊椎动物都由它演化而来。青蛙、蜥蜴、熊、狗、猫、啮齿动物、灵长类动物、有蹄类动物——地球上的大多数动物,我们都能跟它们击掌,因为它们都有五根手指或脚趾。
有趣的是,有些动物如果不需要多余的脚趾,就会舍弃它。比如,所有猫科动物的前爪是五趾,而后爪是四趾。
6根脚趾
这可就不太常见了。
多指畸形是一种在胚胎发育早期出现的遗传变异或发育缺陷。在大多数情况下,多余的脚趾只是由皮肤、骨骼和肌肉组成的发育不良的小肉团。很少有完全功能正常的。
通常,有多指畸形的动物在与脚趾数量正常的同类竞争中会处于劣势。但在猫和狗中,多指畸形是相对常见的现象。这都要归功于人类的干预,人类不让自然选择淘汰掉多趾的动物。
事实上,地球上有两种真正的“六趾动物”:大熊猫和指猴。它们并没有把多指畸形固定在基因里,而是通过延长腕骨,再用额外的韧带连接,形成了第六根脚趾。
当然,这只是类似第六根脚趾的结构,实际上这并不算是真正的脚趾。
下图是大熊猫和棕熊爪子的对比。
这些额外的脚趾虽然不如正常脚趾灵活。但对它们来说,用来更有力、更灵活地抓取竹子和树枝已经足够了!
一般来说,很多动物的大拇指就能完成同样的功能。但显然,长出一个新的脚趾比把已有的骨头挪到合适的位置要容易。
这位教授给我们指出指猴第六根脚趾的附着位置,它也发育得很不完全。
再看看下图,指猴的爪子本来就很可怕了,这下还藏着第六根脚趾……