Hästar har fyra hemliga toes dolda i deras fötter, säger studie

Massor av djur är evolutionära amputerer. Nej, det betyder inte att de fick avbenar avskurna av en läkare - det är att de långsamt förlorade vissa lemmar över tiden på grund av evolutionärt tryck. Valarnas förfäder hade hovar, och ormarnas förfäder hade ben, och efter att ha förlorat sina bilagor har dessa djur blivit mycket bra på sina flippers och bellies i miljontals år. På samma sätt hade forntida hästfäder en gång haft lika många tår som vi gör - fem, för de flesta av oss - men förlorade dem gradvis över tiden tills de slutade med bara en storå på varje fot.

Eller åtminstone det är vad forskare tänkte förrän nu.

I en tidning publicerad onsdag i tidningen Royal Society Open Science, ett team av forskare som leds av Nikos Solounias, Ph.D., rapporterar att hemmafesten (Equus caballus) har faktiskt fortfarande resterna av sina fyra förfädernas tår. Genom att undersöka moderna hästben, ben från utdöda hästfäder, och moderna hästfoster, identifierade forskarna små delar av hästens fötter som små rester av sina förfädernas tår.

Men om bevisen är allt där, varför hade ingen sett det förut?

"Den mest uppenbara anledningen är att det är klart och tydligt, de såg det inte. Många gånger händer detta i våra liv. Vi kan inte kontrollera allt som människor säger till oss, säger Solounias, en professor i evolutionär biologi vid New York Institute of Technology, Omvänd.

"Många gånger följer vi bara vad som berättas för oss. Ibland kan något glida genom att ha varit fel under en mycket lång tid, säger han. "Jag tror inte att jag skulle roa folk för det, du måste bara vara lycklig nog att observera något och säga," Vänta en minut, varför är det så? ""

Att "något" han observerade var uppsättningar av åsar på moderns framben Equus och den utdöda trehövda hästen mesohippus. Konventionell vetenskaplig visdom säger att den moderna hästens ena kvarvarande tå (tå nummer III) är flankerad av de vestigiella kvarlevorna av tårna II och IV som bara går en del ner i foten. Dessa två vestigialben, Solounias och hans kollegor argumenterar, inkluderar de förfädernas kvarlevor av tårna I och V. En del av beviset för att stödja detta påstående är mesohippus förben, som också har dessa åsar.

I augusti 2017, Omvänd rapporterade på ett papper som skisserade det selektiva trycket som ledde till att hästar bara hade en tå. Det papperets första författare, Harvard Ph.D. kandidat Brianna McHorse, berättar Omvänd att den här nya forskningen är baserad på solida skelettfakta.

"Det förändrar säkert hur vi tänker på hästar om alla fem siffrorna är närvarande som de föreslår," säger McHorse. "Det sägs att jag inte tror att det nödvändigtvis ändrar det övergripande budskapet - om siffrorna är helt utvecklingsmässigt eliminerade eller förblir som små vestigiala strukturer, så är det fortfarande så att alla andra siffror än centrum ett" går bort ", så att säga, strukturellt."

För någon som upplever konventionell visdom är Solounias anmärkningsvärt avslappnad. När man frågas hur den nya forskningen förändrar vad forskare som McHorse har funnit, håller han med om att de evolutionära krafterna bakom förändringarna i hästens ben var förmodligen precis som McHorse och andra beskriver, oavsett hur många tår den moderna hästen har nu.

"Hon studerade krafterna och vikten, så allting är okej. Det står inte emot något jag säger "Solounias säger. Han påpekar att McHorse omtalar att hästar är monodaktyl - enfinger - anses inte längre vara korrekt i ljuset av sin forskning, men det är okej. "Jag tycker inte att det är en stor sak. Hon gjorde ett helt annat perspektiv."

Olika perspektiv åt sidan, häst tå evolution representerar ett konstigt fall där utvecklingen verkar gå vidare och bakåt på samma gång. Du ser, eftersom selektivt tryck gjorde benet effektivare och bättre kan bära det stora djurets vikt, blev den vuxna hästens ben faktiskt mycket hemsk som en embryonisk häst. Kort sagt, den vuxna hästens ben är som om ett vildtens tår bara slutade att utvecklas.

"Tänk på det som en tulpanknopp som inte öppnar", säger Solounias. "Informationen finns fortfarande kvar, men komprimerad."

Denna berättelse kan låta som en stor sak, eftersom det förändrar helt hur vi förstår hästutveckling. I viss mån är det sant. Men det är också ett exempel på hur vetenskapen är förment att arbeta: Ny information ersätter gammal information när vi samlar nya bevis. Faktum är att Solounias säger att han hade gjort mycket av forskningen för detta projekt för 20 år sedan, men helt enkelt sprang energi. Han krediterar sin student Melinda Danowitz, den andra författaren på pappret, med att hjälpa honom att slutligen få studien redo för publicering. "Hon var väldigt gung-ho, och hon hjälpte mig att sätta allt ihop," minns han. "Hon sa" Vi kan rädda det här. ""

Så nu som studien är ute, ser det ut som en fruktansvärd massa av anatomi och evolutionära biologi läroböcker måste skrivas om. Trogen på att Solounias är chillad över det.

"Jag ska inte polis folk.De kan göra vad de vill ha."

Abstrakt: Vi återfår siffra minskning i hästen och föreslå att alla fem siffrorna är delvis närvarande i den moderna vuxna förbenen. Osteologiska beskrivningar av utvalda tetradaktyl-, tridaktyl- och monodaktyl-equidier visar evolutionen av förbenet. Histologiska, osteologiska och palaeontologiska bevis tyder på att Equus distal framben är mer komplex än traditionellt tänkt. Den nuvarande förståelsen är att hästens distala förben består av en komplett siffra (III) och två reducerade skarvmetakarpaler (II och IV). Metakarpalerna II och IV uppvisar vardera en ventral ås, som vi föreslår representerar de odifferentierade siffrorna I och V. Dessa åsar är närvarande i tridaktylen mesohippus, men är frånvarande i tetradaktylen Hyracotherium. Karpulären hos de fem metakarpalerna matchar de av pentadaktyl taxa. Distriktet representerar grodan, en V-formad struktur på ventralhoven siffrorna II och IV och vingarna och hovskrämerna i den distala phalanx är siffror I och V. Vi hänvisar till denna reviderade tolkning av Equus förben till Laetoli fotspår och föreslå Hipparion sidotryck skapas från hovarna i I och V, i stället för från II och IV. Vi visar nyanser av pentadaktiskt inom Equus manus.