Tỷ lệ giữa xương bàn chân và xương đùi có dự đoán được tốc độ chạy tối đa ở động vật có chân chạy?
Tóm tắt
Chúng tôi đã kiểm tra giả thuyết rằng tỷ lệ các chi sau có thể được sử dụng để dự đoán hiệu suất di chuyển ở một mẫu gồm 49 loài động vật có vú chủ yếu là động vật có chân chạy. Dữ liệu về tốc độ chạy nước rút tối đa được lấy từ các nguồn công bố đã được liên kết với các số đo về chiều dài chi sau. Để kiểm soát các rắc rối thống kê do tính chất phân cấp của mối quan hệ phát sinh loài, chúng tôi đã sử dụng phương pháp tương phản độc lập của Felsenstein (1985) để phân tích dữ liệu so sánh, và một cây phát sinh tổng hợp cho tất cả 49 loài, dựa trên nhiều nguồn công bố khác nhau. Phương pháp tương phản độc lập chỉ ra rằng tốc độ chạy tối đa không có sự biến đổi đáng kể với khối lượng cơ thể cho mẫu động vật có vú này (dải khối lượng = 2.5–2,000 kg). Mặc dù chất lượng của dữ liệu tốc độ có sẵn là rất đa dạng, cả tỷ lệ giữa xương bàn chân/xương đùi - chỉ số truyền thống về 'đặc tính chạy' ở động vật có vú - và chiều dài chi sau (được điều chỉnh theo kích thước cơ thể) đều là những dự đoán đáng kể về tốc độ chạy tối đa. Khi chỉ bao gồm các loài hoàn toàn có chân chạy trong các phân tích (n = 32), chiều dài chi sau vẫn dự đoán đáng kể tốc độ (r2= 16%), nhưng tỷ lệ MT/F thì không. Mặc dù động vật không có móng guốc có xu hướng có tỷ lệ MT/F lớn hơn so với Carnivora, xét chung thì chúng không nhanh hơn; các mối quan hệ giữa tốc độ và tỷ lệ chi trong hai nhóm này không cho thấy sự khác biệt đáng kể. Những kết quả này và các kết quả trước đó gợi ý rằng tỷ lệ chi sau và tốc độ chạy tối đa có thể không tiến hóa theo cách rất chặt chẽ. Việc dự đoán hiệu suất di chuyển của các hình thức đã tuyệt chủng, chỉ dựa trên tỷ lệ chi của chúng, nên được thực hiện với sự thận trọng.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Alexander R. McN., 1989, Dynamic of dinosaurs and other extinct giants
Alexander R. McN., 1991, Apparent adaptation and actual performance, Evol. Biol, 25, 357
Bakker R. T., 1983, Coevolution:, 350
Baskin J. A., Evolution of Tertiary mammals of North America
Bunnell F. L., 1990, Current mammalogy 2: 245–305
Burt A., 1989, Comparative methods using phylogientically independent contrast, Oxf. Surv. Evol. Biol, 6, 33
Gambaryan P. P., 1974, How mammals run
Garland T., 1983, The relation between maximal running speed and body mass in terrestrial mammals, J. Zool., Lond, 199, 10.1111/j.1469-7998.1983.tb02087.x
Garland T., 1984, Physiolgical correlates of locomotory performace in a lizard: an allometric approach, Am. J. Physiol, 247
Garland T., 1987, Seasonal. sexual, and individual variation in endurance and activity metabolism in lizards, Am. J. Physiol, 252
Garland T., 1991, Phylogeny and thermal physiology in lizards: a reanalysis, Evolution, 45, 10.2307/2409846
Garland T., 1993, Ecological morphology: integrative organismal biology
Gleeson T. T., 1988, Muscle composition and its relation to sprint running in the lizard, Dipsosaurus dorsalis. Am. J. Physiol, 255
Groves C. P., 1987, Biology and management of the Gervidae:
Harvery P. H., 1991, The comparative method in evolutionar biology, 10.1093/oso/9780198546412.001.0001
Harvrey P. H., 1991, Comparative methods for explaining adaptations, Nature, Lond, 351
Hildebrand M., 1982, Analysis of vertebrate structure
Honey J. G., Evolution of Tertiary mammals of North America, 371
Howell A. B., 1944, Speed in animals
Janis C. M., 1993, Vertebrate behaviour as derived from the fossil record
Janis C. M., 1987, The interrelationships of higher ruminant families, with espiecial emphasis on the members of the Cervidae, Am. Mus. Novit, 2893, 1
Kurten B., 1964, The evolutin of the polar bear, Ursus maritimus Phipps, Acta zool, fenn, 108, 1
Kurten B., 1980, Pleistocene mammals of North America
Lister A. M., 1987, Bilogy and management of the Cervidue:, 65
Losos J. B., 1990, The evolution of form and function: morpholgoy and locomotor performace in West Indian Anolis lizards, Evolution, 44, 1187, 10.2307/2409282
Marsh R. L., 1988, Ontogenesis of contractile properties of skeletal and sprint performace in the lizrd, Dipsosaurus dorsalis. J. exp. Biol., 137, 119, 10.1242/jeb.137.1.119
Martins E. P., 1991, Phylogenetic analyses of the correlated ecvolution of continous characters: a simulation study, Evolution, 45, 534, 10.2307/2409910
Maynard Smith J., 1956, Some locomotory adaptations in mammals, J. Linn. Soc, 42
Norusis M. J., 1988, SPSS/PC + Version 2.0 for the IBM PC/XT/AT
Nowak R. M., 1983, Walker's mammals of the world
Pennycuick C. J., 1975, On the running of the gnu (Connochuetes taurinus) and other animals, J.exp. Biol, 63, 775, 10.1242/jeb.63.3.775
Pennycuick C. J., 1979, Serengeti: dynamics of an ecosystem:, 164
Prothero D. R., 1988, The phylogeny and classfication of the tetrapods, 201
Prothero D. R., 1989, The evolution of perissodeyls:, 504
Savage D.E., 1983, Mammalian paleofaunas of the world
Scott K. M., 1985, Allometric trends and locomotor adaptaitons in the Bovidac, Bull, Am. Mus. nat. Hist, 179, 197
Scott K. M., 1987, Biology and mangaement of the Cervidae:, 65
Simmontta A. M., 1966, Osservazion i etologiche e ecologiche sui dik‐dik (Madoqua; Mammalia, Bovidae) in Somalia. Monit. zool. Ital, (Suppl, 74
SPSS Inc., 1989, SPSS/PC + Update for V 3.0 and V 3.1 for the IBM PC/XT/AT and PS/2
Steudel K. L., 1990, The work and energetic cost of locomotion. I. The effects of limb mass distributin in quardrupeds, J. exp. Biol, 154, 273, 10.1242/jeb.154.1.273
Wilhelm P. B., 1990, Prediction of predatory behavior of fossil taxa using total limb morphology, J. Vert. Paleont. (Suppl.), 10