Sciencemag.cz
Doporučujeme
Chůze po dvou má celou řadu výhod. Zdá se, že dovoluje rychlejší akceleraci. To je také důvod, proč se třeba mexický leguán černý (Ctenosaura similis) v kritických situacích při útěku zvedá na zadní. Na druhé straně se ale její vyznavači musí poprat s vysokými nároky na udržení rovnováhy. To je zřejmé už malým dětem, pokoušejícím se o první krůčky. Přitom by stačila jediná končetina navíc, a získali bychom stabilitu trojnožky.
Vše nasvědčuje tomu, že si evoluce pozemského života uzavřela cestu k trojici končetin dřív, než se na naší planetě objevili první tvorové s nohama. Živočichové se od začátku vyvíjeli s tělem, kde je levá polovina zrcadlovým obrazem té pravé – k symetrii je všechno připraveno už v neoplozeném vajíčku. S takovou anatomií jsou pozemští tvorové předurčeni k sudému počtu nohou, ti s lichým počtem jsou velmi vzácní. Příkladem jsou mořské hvězdice (Asteroidea) s pěticí ramen, i ty ale začínají život jako larvy se zrcadlově symetrickým tělem a v dospělosti tíhnou k pohybu, který v sobě pravolevou symetrii těla nezapře. Když obrátíme pětiramennou hvězdici hřbetní stranou dolů, vrací se do původní polohy manévrem připomínajícím spáče obracejícího se z boku na bok. Jedním ramenem se opře o podložku, dvěma sousedními pracuje podobně jako my levou a pravou rukou a zbývající dvě ramena se pohybují analogicky k našim dolním končetinám.
Když leze pětiramenná hvězdice po mořském dně, pohybuje se podobně, jako kdybychom lezli pozpátku po čtyřech, a páté rameno se „veze“ asi jako náš krk s hlavou. Ramena hvězdice navíc vůbec nejsou končetinami, protože z larvy při proměně v dospělce zůstává pouze hlava, z níž se vyvine organismus typického tvaru. Nohy ani tělo tedy hvězdice nemá.
K trojnožcům měl možná pozemský život nakročeno na sklonku starohor, v tzv. ediakarském období, které začínalo před 635 miliony let a končilo s nástupem období kambria o 96 milionů let později. Tehdejší živočichové měli často velmi bizarní stavbu těla. Pro skupinu označovanou jako Trilobozoa (tedy „trojlaločnatí živočichové“) bylo charakteristické tělo s třemi osami symetrie.
Tak trochu připomínali trojcípou hvězdu loga automobilů Mercedes.
Žádný z těchto tvorů ale neměl končetiny a ze světa zmizeli dřív, než se jejich následníkům mohly nějaké vyvinout. Ve své době však byli tito adepti trojnohosti překvapivě úspěšní. Vyvinuli se do mnoha forem a vyskytovali se celkem hojně v nejrůznějších prostředích. Další tvorové se symetrií trojcípé hvězdy se však už nikdy na Zemi neobjevili.
Představme si, že by Trilobozoa přežila a dala vzniknout trojnožcům. Jaké by byly jejich šance v konkurenci tvorů se sudým počtem končetin? V klidu nabízí tři nohy podstatně vyšší stabilitu, což jasně dokládají četné příklady savců, kteří se při stavění na zadní opírají o zem ocasem. Surikaty (Suricata) v tomto postoji obhlížejí terén, aby je nezaskočil nějaký predátor. Mravenečníci se k němu uchylují, když jsou zahnáni do úzkých a rozhodnou se bránit dlouhými, ostrými drápy na předních končetinách. Samci pásovců využívají trojnožky k udržení rovnováhy při vzájemných soubojích. Stabilita se sice vytratí, jakmile trojnožec vykročí, dvounozí tvorové jsou na tom ale ještě hůř, a dokonce i čtvernožci se při běhu dostávají do krajně vratkých poloh, když se nedotýkají země ani jednou končetinou. Pohyb po třech by tedy neměl živočichy z tohoto hlediska handicapovat. Třínohý tvor by zřejmě nezaostával za zvířaty se sudým počtem končetin ani při rychlých startech, změnách směru nebo brzdění a zastavení. Zdá se, že vývoji trojnožců nezabránilo nic jiného než evolučně záhy určená zrcadlová symetrie těla. Nezanedbatelný evoluční potenciál chůze po třech tak zůstal na naší planetě ležet ladem.
I když klokan většinu času skáče po dvou, nastávají i situace, kdy se pohybuje, jako kdyby měl pět končetin. Opírá se o ocas, který nese i třetinu hmotnosti jeho těla.
Trojnohé živočichy v přírodě sice nepotkáme, ale pohyb po třech končetinách není nic neobvyklého. Šimpanzi a bonobové běžně běhají po třech ve chvíli, kdy v přední končetině něco nesou. Giboni běhají po zadních nohách, ale do kroků opakovaně vkládají jisticí odraz jedné nebo druhé přední končetiny. Ptáci mohou dosáhnout chůze po třech hned dvěma způsoby. Někteří si při šplhání po stromech pomáhají zobákem, a nejde přitom o pouhé přidržování – měření provedená na šplhajících agapornisech růžovohrdlých (Agapornis roseicollis) odhalila, že se tito papoušci z jihozápadní Afriky přitahují zobákem k větvím podobnou silou, s jakou se od větví odrážejí nohama. Jiní ptáci využívají k pohybu jako třetí nohu ocasní pera, kterými se opírají o větve nebo kmen stromů. Papoušci zvládají oba typy trojnohé chůze – pomáhají si jak zobákem, tak ocasem, a někdy je dokonce využívají současně. Protože je opora ocasních per výrazně slabší než síla, s jakou ptáci zapojují do pohybu zobák, můžeme papoušky považovat za čtvernožce se silným sklonem k pohybu po třech.
V přírodě najdeme i zvířata, která se pohybují pomocí pěti končetin. Mohutný svalnatý ocas klokanů vědci dlouho vnímali jako pouhou opěru a kormidlo vyvažující tělo při skocích. Nejnovější výzkumy ale odhalily, že klokan používá ocas jako plnohodnotnou končetinu. Při chůzi nebo při pastvě se opírá jak o zadní, tak o přední končetiny. Mohlo by se zdát, že hlavní roli sehrávají zadní nohy, protože při přesunu se klokan vzepře o zem předníma nohama a ocasem a následně poskočí na zadních vpřed. Když ale vědci měřili, jakou silou se na tomto pohybu podílí ocas, s překvapením zjistili, že nese kolem 35 % váhy těla a jeho zátěž je plně srovnatelná se zátěží zbylých končetin. Ocas klokanů tedy funguje jako velmi zdatná pátá noha.
úryvek z knihy:
Jaroslav Petr
Desatero pohybů
Zvířata na souši, ve vodě a ve vzduchu
Argo a Dokořán 2024
O knize na stránkách vydavatele
