加载中…动物都有哪些行走方式？脚、爪、蹄的分化又都是怎么来的？
(2019-05-18 08:08:00)
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分类： 生物百科 |
小鸡画竹叶，小狗画梅花，小鸭画枫叶，小马画月牙……
很多爱美的女孩因为某些原因很可能也曾经发出过这样的感慨：“为什么自己没有一双像小鹿一样纤细而优雅的大长腿呢？”
不好意思，发错了，换一张：
其实，这些问题完全可以用一个答案来进行解释：“这些动物具有着不同的“足”部结构并对应着各自不同的行走方式。”
值得说明的是这些动物虽然有着不一样的“足”部结构（脚、爪子、蹄子等），但他们使用的却都是同一套构造（生物演化的同源性），只不过具体零件的分配、大小及形状会稍有差别罢了。
人型腿、狗型腿、马型腿、鸟型腿
以腿足部为例，所有陆生高等动物的附肢，以骨盆为起始点，从上往下大致能将骨骼拆成6个部分：
一、股骨（相当于人的大腿）
二、膝关节（相当于人的……膝关节）
三、胫骨、腓骨（相当于人的小腿）
四、跗骨（由若干块骨骼组成，对应人的脚腕、脚跟：统称为脚踝）
五、跖骨（相当于人的脚掌）
六、趾骨（共3节：近端、中端、远端趾骨，对应到人，统称为脚趾）
对于我们人类来说，后三项都属于脚的范畴，它们在我们行走时会依次接触地面，但很多动物的“脚”却并不遵循这种规则，它们往往都有着各自独特的结构。
人的脚、狗后爪、马后蹄
所有陆生高等动物共有三种主要的后肢行走方式：跖行式（脚掌走路）、趾行式（脚趾走路）、蹄行式（脚指甲走路）。
跖行式：
以人类的眼光来看，跖行式即是用脚掌在走路，这种行走方式要求跖骨着地，成为扁平的脚掌，行走时，趾骨，跖骨，跗骨会依次接触地面。在这三种行走方式里，跖行式其实是比较原始的一种，灭绝动物中，几乎所有早期哺乳动物都用这种方式走路。人类虽然已经站在食物链的顶端，但至今仍然还在采用这种古老的行走方式。
这种行走方式由于足部与地面接触部分的零件太多，附肢远端的载荷过重，导致行走时阻力较大，跑动的很慢，所以跖行式动物的缺点很明显：机动性太差，但这并不绝对，个别跖行式物种也是有傲人表现的（只是奔跑的方式有点怪罢了）。
跖行式动物中的特例——袋鼠
袋鼠的移动不是通过双脚交互挪动来实现的，它们的主要运动方式是双脚同时起跳，用硕大的尾巴来起支撑与平衡作用，这种运动模式可以将前一次跳跃的余力转化成下一次起跳的动力, 最高时速可达65公里。
其实，跖行式也不全是缺点，它的好处也有很多的。首先是稳定性强，扁平的脚掌让下盘更加的稳固，两只后腿就足以支撑起整个身体的重量，走起路来是相当的稳当；其次还能解放出灵活的前肢，手掌、脚掌和细长的指节还可以用来做出抓握和攀爬等各种复杂的动作。
趾骨的复杂动作，其实还是裸猿做的更好
正式因为有了这些优点的存在，所以除了包含两脚兽在内的灵长类之外，其他哺乳动物，例如熊、兔子、小熊猫以及包括啮齿类动物在内的大大小小的各种肥球，其实也都是跖行式的。
一个自带声音的图片
你是在在叫我吗？
趾行式：
用人类中心主义的说法，趾行式即是用脚趾头在走路，趾行式动物的跖骨没有变为贴地的脚背，而是向上抬起，只用几个脚趾头（趾骨）来支撑身体和行走，类似于人类穿着高跟鞋走路，而且还是鞋跟特别高的那种。
与跖行式动物相比，踮脚走路的趾行式动物由于跖骨的上抬还拥有了另一个巨大优势：腿长，步幅很大（跖骨上抬，升级，变成为腿的一部分：一节又瘦又长的新腿）。
两脚怪凹造型显腿长的小技巧：模仿趾行兽，将脚放平，通过增加视觉纵深，制造出一种脚也是腿的假象
由于只用了脚趾站立，“足”部构造更加简单轻便，与地面接触面积更小，阻力更小，步幅更大，趾行式动物跑动起来要比跖行式更为轻快、移动方面也更为迅速，比如猎豹的奔跑时速就可以达到115公里。
爆发能力确实很突出，可惜持久性太差：15秒差不多已是极限
你试过跟你家狗子比赛跑吗？没试过就不要试了…
反正你又跑不过
趾行式动物大都有很强的肉食性，哺乳动物中的猫科动物、犬科动物都是典型的趾行式动物。它们移动时不仅灵巧迅捷，而且下肢末端厚厚的肉垫还可以让移动变得悄无声息，此外，附着在趾骨上的钩状指甲（爪子）还能提供强大的杀伤与辅助作用。习惯上，人类经常把猫科动物和犬科动物四肢末端有肉垫和指甲的部分称为“爪子”。
犬科动物的指甲为了抓附地面，增加在奔跑时的牵引力一般是收不回去的（比如狼、狗、狐狸）。而猫科动物（包括狮子、老虎、家猫，但猎豹除外）为了增加杀伤力，都比较擅长美甲，很注重对指甲的保养，平时会把自己的宝贝疙瘩缩进专门的皮鞘里以减少磨损，只在关键时候才肯拿出来用一下（比如捕猎）。可以说，趾行式是一种为了追捕与猎杀而生的行走方式。
除了哺乳类，趾行式动物的另一个代表是鸟。鸟在飞行之余，也会用脚趾头抓地行走。和猫、狗一样，鸟类也有着一双超长腿，而且鸟类爪子之上的腿也可以分成三部分：大腿（股骨）、小腿（胫骨）和跗[fū]跖[zhí]骨。跗跖骨是鸟类独有的结构，是跗骨（相当于人类脚踝）和跖骨（脚掌）二合一。我们看到的鸟类分叉的爪子之上紧接着长长的一节腿就是跗跖骨。跗跖骨往上的琵琶腿才是小腿，至于大腿，它已经被羽毛盖住了，你从外面是看不见的。
鸟类腿足部的结构
棉毛裤下面藏着一双大长腿系列：
猫头鹰
噬元兽
蹄行式：
虽然脚趾踮地（趾行式）要比脚掌走路（跖行式）跑动速度更快，但要是论长程竞速的话，它们都还是比不上那些用脚指甲走路的：蹄行式。
蹄行式，不仅速度更优，而且腿型更长。
紫色：大腿，粉色：小腿
相同大腿长度下，熊、狗、鹿腿长对比
蹄行式动物多是有蹄类，包括哺乳动物中的奇蹄目和偶蹄目，比如羊、牛和猪。有蹄类大多是温顺的食草动物，因为躲避天敌的需要（主要为凶猛的趾行式食肉动物），它们演化出了更疯狂的走路方式——用脚趾甲走路：远端、中端、近端三节趾骨站立时垂直分布，这种最大限度把屁股以下部分全部都给变成腿的构造使得一只典型的蹄行式食草动物（比如马、鹿等）往往有着丰硕而健壮的臀部与轻盈而强韧的下肢，高爆发、高持久，简直就是为了运动而生，瞪羚的最高时速就可以高达100公里，而且耐力超强。
有蹄类四肢末端接触地面的柱状结构称为“蹄”。蹄子相当于人类戳向地面的一节（或几节）脚趾与手指，感觉跟跳芭蕾舞有点类似。
不过动物们是没有舞鞋穿的，作为替代，它们的指节外包裹着血管和减震软组织，最外层的防护结构由角蛋白组成。角蛋白相当于人类的指甲，也会持续的生长与磨损，只是自然状态下蹄甲能够维持一个动态的平衡，这也是人类为什么要给饲养状态下的马匹钉马蹄铁和修马掌的原因了：防止蹄甲磨损的厉害或者不够而导致马匹无法正常行走。
野马蹄子侧切面。粉色-软组织，浅灰-趾骨，蓝色-肌腱，红色-真皮组织，黄色-
不过这种演化的结果也是有所牺牲的，圆钝的蹄子让有蹄类获得出色位移能力的同时也因为肢体梢节部位的钝化而降低了脚爪的灵活度，丧失了脚爪抓握的本领，难以进行高难度的攀爬（山羊例外）。
相比人类的5个手指和5个脚趾，大部分食草动物的脚趾均出现不同程度的退化，部分脚趾明显变小或数量更少。比如羊以两只脚趾作为主要支撑，另外两只退化变小悬在后面；骆驼和长颈鹿只有两个清晰可见的脚趾，至于奇蹄目的马和驴，前蹄和后蹄则都只剩下1个指头（趾头）了。
一般来说，有蹄类的脚趾越多适应能力就越强，脚趾越少稳定性就越差：
四个趾头的山羊
多了两手（趾），表现自然也有更出色
树上七个羊
崖上一个羊
两个趾头的骆驼
分布范围明显要比四个蹄子的小了不少，巨大的骆驼趾，使它们能够很好的适应沙漠
一个趾头的马
只会“一阳指”的马其实已经不大能适应复杂的地形了，也只有在相对开阔与平坦的地面上它才能尽情的奔跑
所以，你现在还会去羡慕动物们的那些大长腿吗？毕竟，作为一个显而易见的得失权衡，如果有一天你真的拥有了一双羚羊那样纤细而优雅的大长腿，那么，你很可能也会同时失去那双能够让你整日躺在床上撸串刷机的小爪子哟……
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