Digitigrade is een gemeenschappelijk kenmerk van zoogdieren en vogels, maar omvat niet alle soorten van beide dierklassen. Mensen, bavianen en beren zijn opmerkelijke uitzonderingen op de eerste. Futen en Loons zijn uitblinkers voor de laatste. Wetenschappers bedachten het woord in 1819 van het Latijnse digitus (teen) en gradi (lopen) om "lopen op de tenen met de hiel van de grond opgeheven"1
Soorten voethoudingen
De gemeenschappelijke voorouder van zoogdieren was plantigrade, wat betekent "lopen op de hele zool van de voet" in tegenstelling tot alleen de cijfers. Het voordeel van deze voethouding was een voorsprong in gevechten. Onthoud dat je in de natuur een prooi of een roofdier bent. Locomotion maakt het verschil tussen betrapt worden of gevoerd worden. Het is ook van cruciaal belang bij de ontwikkeling van andere anatomische kenmerken.
Naast digitigrade en plantigrade is de unguligrade houding. Deze dieren lopen op het puntje van hun tenen (hoeven), die aanpassingen zijn van slechts één of twee tenen. Interessant is dat uit onderzoek is gebleken dat de mogelijkheden voor diversificatie beperkt zijn. Plantigrades evolueerden alleen naar digitigrades. Unguligrade is alleen overgegaan van digitigrades.2
Het is duidelijk waarom evolutie deze koers zou volgen als je kijkt naar de anatomie van het onderlichaam. Variaties in de skeletanatomie ondersteunen de voordelen die elk type biedt. De voethouding is echter nog maar het begin van het verhaal.
Evolutie van voethoudingen
Snelheid is de naam van het spel, of je nu een prooi of een roofdier bent. Vanuit dit perspectief is het een duidelijk voordeel om een digitaligrade te zijn. Vanuit anatomisch oogpunt kan het opvoeren van dingen via twee routes gebeuren.
Een dier kan zijn pasfrequentie verhogen door de massa van ledematen te verminderen. Hij kan zijn ledematen dan sneller heen en weer bewegen. De andere manier waarop een dier sneller kan bewegen, is met langere ledematen, waardoor de paslengte toeneemt. Bij elke stap wordt meer grond behandeld. Herbivoren hoefdieren, zoals herten en antilopen, zijn klassieke voorbeelden. De pronghorn en de springbok behoren tot de snelste zoogdieren op aarde.3Het is niet verrassend dat het topdier de cheetah is, een vinger met lange ledematen.
Voordelen van verschillende voethoudingen
Het duidelijke voordeel van de voethouding ligt bij de voortbeweging en hoe de snelheid van een dier een rol speelt in de vergelijking. Veranderingen in pasfrequentie hebben vaak te maken met wat wetenschappers 'de economie van lopen of rennen' noemen. De termen beschrijven de inspanning en energie die nodig is voor de beweging. Het verkleinen van de afstand tussen het zwaartepunt en de lengte van het ledemaat betekent minder inspanning en een beter energieverbruik.
Anatomie speelt ook een rol bij de opstelling van spieren, botten, ligamenten en pezen. De insertiepunten van spieren in gewrichten beïnvloeden de balans tussen kracht en snelheid. Het is ook duidelijk in de positie van de botten in de ledematen. Er bestaat een hoek tussen de bovenste en onderste botten bij vingerhoezen en hoefdieren, die profiteren van het momentum dat ze kunnen bereiken.
Daarom kunnen we concluderen dat snelheid essentieel is voor zowel de jager als de opgejaagde. Andere aanpassingen helpen energie te besparen en de voortbeweging te optimaliseren. Mensen vormen een interessante riff op dit evolutionaire voordeel. Zoals we hebben besproken, zijn we plantigrades en lopen we op onze voetzolen, wat ons helpt bij duurlopen. Uithoudingsvermogen en aanpassingsvermogen aan de omgeving helpen ons bij deze activiteit.
Het is echter de moeite waard om op te merken dat de snelste mensen tijdens het hardlopen niet langer plantigrades zijn, maar een digitale houding aannemen. Door de andere stand hebben ze hetzelfde voordeel als zoogdieren met deze voethouding. Daarom kunnen we digitaligrades beschouwen als het optimaal benutten van snelheid.
Katten versus honden
We zouden nalatig zijn om de verschillen tussen twee bekende digigrades, katten en honden, niet aan te pakken. Beide dieren halen het meeste uit snelheid als roofdieren. Ze hebben pads, die hun stabiliteit over de grond verbeteren. Katachtigen krijgen echter de aandacht als het gaat om hun verschillende specialisaties. Katten hebben intrekbare klauwen waarmee ze kunnen reageren op het loopvlak. Het zijn ook krachtige wapens.
Katten vertrouwen op ste alth om prooien te besluipen en te vangen. Intrekbare klauwen maken het mogelijk om hun prooi te besluipen zonder ze omver te werpen met hun nagels die tegen een hard oppervlak klikken. Zoals alle kattenbezitters weten, dienen katachtige klauwen andere doelen met communicatie door aan bomen of andere oppervlakken te krabben, ongeacht of ze geschikt zijn als huisdier. Het is instinctief voor hen.
Beide dieren gebruiken hun voeten voor andere taken, zoals graven of prooien bedekken. Digigrade zijn draagt bij aan deze mogelijkheden, zelfs als ze verschillende doelen dienen. Ze tonen de veelzijdigheid die deze voethouding aan deze soorten geeft.
Natuurlijk lopen honden en katten op alle vier de ledematen, waardoor ze viervoetig zijn. Viervoetig en digitaal zijn betekent andere skeletverschillen om de snelheid door middel van passnelheid en lengte te optimaliseren. We kunnen het zien aan de flexibiliteit en stabiliteit van hun gewrichten. Katachtigen belichamen snelheid met andere aanpassingen, zoals hun flexibele ruggengraat en schouderbladbevestiging via spieren in plaats van botten. Jachtluipaarden zijn tenslotte het snelste dier.
De anatomie van katten stelt hen in staat om hun passen te verlengen met hun vingervormige voethouding, waardoor ze een voorsprong hebben. Hun voorpoten dragen ongeveer 60% van hun gewicht. Hun rol is om de impact op te vangen, terwijl de achterpoten de stuwkracht leveren. Interessant is dat katten links- of rechtspootig kunnen zijn. Je ziet eerder een voorkeur wanneer ze hun eerste stap zetten of naar voedsel grijpen. Honden vertonen een vergelijkbare laterale afwijking.
Vogels
Vogels zijn een ander verhaal als het gaat om voortbeweging. Natuurlijk laten de voorpoten ze vliegen. De meeste soorten lopen op het land, hoewel duikers het moeilijker hebben om uit het water te komen. Hoewel ze voornamelijk digitaal zijn, zie je veel variaties. Zangvogels hebben bijvoorbeeld, net als vinken en mussen, drie tenen die naar voren en één naar achteren wijzen. Zitstokken is hun rustpositie.
Aan de andere kant van het spectrum bevinden zich de zwemvliezen van eenden en andere watervogels. Die structuur, samen met hun positie aan de achterkant van hun lichaam, stelt hen in staat vrij door het water te bewegen. Meeuwen hebben ook deze anatomische eigenschap. Het doel is niet alleen zwemmen; het helpt ze ook om in het zand te lopen zonder te zinken.
Vogels gebruiken hun voeten voor andere taken. Denk aan een valkparkiet die een takje gierst vasthoudt of een papegaai die zich vastgrijpt aan een pinda. Er zijn ook de scherpe, zij het dodelijke klauwen van haviken en uilen die worden gebruikt om prooien te grijpen en te doden.
Woodpeckers zijn een andere riff over het feit dat ze digitigrade zijn met hun zygodactyl voeten. Dat betekent dat ze twee tenen naar voren en twee naar achteren hebben gericht. Door deze opstelling kunnen ze snel in bomen klimmen. Om dezelfde reden hebben papegaaien deze aanpassing ook.
Laatste gedachten
Een digigrade zijn brengt snelheid in je hof. Hiermee kun je sneller rennen om je eten te vangen of een roofdier te ontwijken. Het is een latere aanpassing van de plantigrade voethouding die zoogdieren in het begin hadden. Het fascinerende zijn de effecten op de anatomie van een dier. De veranderingen in de skeletstructuur zijn gebaseerd op hoe de voet de grond raakt. Het biedt nog een fascinerend contrast tussen mensen en andere zoogdieren.
