¿Son factibles los bípedos con pezuñas?

Los sátiros, los faunos, el pan e incluso el diablo se representan comúnmente como bípedos humanoides con pezuñas ungulígradas parecidas a cabras en lugar de pies. Sin embargo, por comunes que sean estos seres en la fantasía y la mitología, no he podido desenterrar ninguna evidencia paleontológica de que alguna forma de bípedo haya tenido alguna vez pies en forma de pezuña.

Hay, por supuesto, ejemplos de bípedos digitígrados, como canguros y avestruces, pero todos tienen un rasgo común entre sí: los dedos de los pies. Es decir, todos caminan sobre sus tarsos intermedios, dejando un tarso adicional al final para mantener el equilibrio y el apoyo. Los animales ungulígrados con pezuñas no tienen este tipo de apoyo, sino que caminan solo sobre el tarso más distal del pie.

Para un cuadrúpedo, esto no es un problema, ya que hay muchas otras extremidades para ayudar a mantener el equilibrio, pero ¿qué pasa con un bípedo? ¿Podría un bípedo ungulígrado con pezuñas realmente evolucionar, o solo pueden existir en los cuentos de hadas?

un fauno  Artista desconocido.

En realidad, las cosas que tienen en común los bípedos digitígrados son contrapesos para su centro de equilibrio. Los avestruces mantienen su cuerpo a 180 grados y los canguros usan sus colas como una especie de tercera pata.
Mi conocimiento del registro fósil incluye pocos mamíferos bípedos en primer lugar.
Me inclino a decir que no, pero por razones un poco diferentes a las que la mayoría usa. Los ungulígrados bípedos podrían evolucionar, pero parece probable que pronto se deshagan de la naturaleza de los ungulígrados, ya sea volviendo a la locomoción de digitgrados o plantígrados llevando lentamente más "pie" al suelo para mantener el equilibrio, o extendiendo el casco para que sea más grande. y tener 'dedos' hasta que la 'pezuña' pareciera algo así como un pie, lo que significaría una nueva clasificación de especies. Solo ves el casco cuando está en proceso de 'transición' a bípedo o muy brevemente antes de evolucionar.
Edité mi respuesta para cumplir mejor con sus criterios, si hay algo más que necesite, hágamelo saber

Respuestas (6)

Absolutamente

La formación digitígrada de la pierna (con el pie actuando como una tercera articulación) se explicó científicamente aquí , las respuestas allí pueden serle útiles, especialmente en lo que respecta al equilibrio. Pero usted pregunta por unguligrade, donde los dedos de los pies actúan como un pie y el pie actúa como una tercera articulación. Ten en cuenta que, mientras pensamos en ungulígrados, pensamos en cabras, vacas o caballos. Pero recuerda que los rinocerontes, los hipopótamos y los elefantes también son ungulígrados, aunque la falta de movilidad en sus pies les causa el mismo problema. Incluso empeoran aún más el problema de la estabilidad. (Intenta empujar contra una pared con el brazo, uno estirado y el otro ligeramente doblado; ¿cuál se dobla primero? Como puedes imaginar, cuanto más recto, más estable)

El aspecto de la evolución se puede explicar de manera similar a la evolución de los primates. Todo lo que se necesita es que sus cuadrúpedos ungulígrados coman fruta y carne y no hierba u hojas. Estos "proto-faunos" omnívoros, como los llamaré, se beneficiarían de obtener la mayor cantidad de frutas y carne, pero digamos que en lugar de desarrollar cuellos más largos (a la jirafa), ya que los cuellos más largos serían realmente malos para el consumo de carne. parte de la dieta omnívora, desarrollan pezuñas con múltiples dedos. Como un mesoníquido , utilizado para la caza y para un mejor agarre, lo que les permite subir más alto en el árbol.Descaradamente tomado de tumblr vía google imágenes

Recientemente he encontrado a un artista conocido como Russell Tuller , que trabaja para crear personas animales antropomórficas anatómicamente realistas. Principalmente lobos y animales con pezuñas. Este diseño se puede aplicar a su pregunta;

Concepto de mano 2

Afortunadamente, a diferencia de los humanos, no tenemos que explicar por qué dejaron las selvas cuando comenzaron en la sabana ya como nuestro protofauno. En este punto, serían más como chimpancés, no puramente bípedos pero cercanos. Nuevamente, presentaremos una sección de la evolución humana aquí, se convierten en piernas de estilo ungulígrado puramente bípedas para convertirse en corredores de larga distancia más eficientes y listo.

Para estas piernas, querría dos características para separarlas de las extremidades superiores.

  1. Los dedos de los pies se vuelven más abiertos para soportar el peso, pareciendo más digitígrados que ungulígrados (aunque esto es solo una ilusión de apariencia). Similar al diseño de la mano que se ve arriba, pero con dígitos mucho más cortos.
  2. Las piernas deben estar lo más rectas posible, mientras que el estilo es un estilo unguligrade. Esto les permite tener todas las ventajas de unguligrade y al mismo tiempo tener la eficiencia de larga distancia de los humanos (aunque no tan eficiente). Un ejemplo sería similar a cómo se ve un ciervo cuando está de pie.

Como esto

Ahora el único problema con el que lidiar es hacer que la parte superior del cuerpo sea más humana. Hay dos cosas que debemos considerar aquí,

  1. Los dedos. Es poco probable y desesperanzador creer que un ahorcamiento humano perfecto podría incluso, pero puede existir una psudeo-mano hecha a partir del casco como se señaló anteriormente. Esta "mano" tendría dos dedos y dos pulgares, terminados en pequeñas pezuñas. Para hacer el sátiro clásico, queremos quitarle la pezuña y tener la piel pura en las yemas de los dedos. Esto solo puede justificarse diciendo que las yemas de los dedos de las pezuñas no son necesarias y, por lo tanto, se quedan como resultado de la deriva genética o se dispensan como un desperdicio de recursos.
  2. La cara. Si desea un rostro humano 100% puro, no tendrá suerte, en el mejor de los casos tendrá un rostro equino que se vuelve progresivamente más plano, pero un rostro de primate está realmente fuera de lugar. Sin embargo, durante unos pocos millones de años, puedes acercarte. El artista JayRock en Tumblr tiene un buen diseño de centauro cuya cara parece cercana a lo que podrías obtener eventualmente,

ingrese la descripción de la imagen aquí

Yo diría que las cosas que describes no son unguligrade. unguligrade se definen específicamente por caminar la forma de locomoción. En el momento en que han desarrollado nuevos 'dedos de los pies' y una forma de locomoción digigrade, en realidad no deberían llamarse unguligrade, sino que deben obtener un nuevo nombre y especie. Aunque eso es más un quisquilloso en la clasificación.
@dsollen cierto, cuando nos metemos en la clasificación de animales, algunos no se sienten bien
simplemente pueden hacer que los cascos sean más grandes para disipar el peso, eso es lo que hicieron los ungulados que habitan en los pantanos. esto es también lo que hicieron los caballos y otros ungulados de un solo dedo.

El mayor problema de pararse sobre dos piernas es mantener el equilibrio cuando está parado. Los humanos resolvemos esto con los pies. Intenta quedarte quieto sin apoyarte en algo y presta atención a lo que hacen los músculos de tus pies. Siempre estás ajustando subconscientemente la distribución de tu peso a lo largo de tus pies para mantener el equilibrio. Esta es también la razón por la que todas las criaturas bípedas que encontraste tienen dedos en los pies, son una parte esencial para mantener el equilibrio. La ausencia se ve con gente caminando sobre zancos. Como no pueden controlar la distribución de su peso a lo largo de sus pies, deben mantener el equilibrio dando pasos constantemente. Una persona sobre zancos nunca se queda quieta a menos que se aferre a otra cosa para mantener el equilibrio; si lo intentan, se caen bastante rápido.

En cuanto a tener una criatura con pezuñas bípedas, veo dos soluciones: modificar las pezuñas para que tengan el equivalente a los dedos de los pies, o simplemente no quedarse quieto. Si los cascos están divididos y las diferentes partes pueden moverse, esto puede usarse como una especie de dedos improvisados ​​para mantener el equilibrio. Consulte la respuesta de TrEs-2b para ver cómo podría verse esto, aunque quizás no sea tan extremo. Si, en cambio, desea mantener un casco sólido, puede hacer que siempre estén en movimiento mientras están de pie. Tan pronto como se detienen, se sientan como en la imagen o se agarran a algo para mantener el equilibrio (quizás entre ellos). Tendrían que tener músculos en las piernas como resortes para poder cambiar entre sentarse y caminar constante y rápidamente, pero no es demasiado descabellado.

¿Serían capaces de ponerse en cuclillas sin moverse?
Si tenían una mano en el suelo mientras lo hacían, entonces sí.
Buen punto, pero creo que hay otra opción. Tenga otras técnicas para mantener el equilibrio. Mire cómo los equilibristas usan bastones largos para ayudar con el equilibrio cuando no pueden usar sus pies, algo similar, aunque menos extremo, parece posible. Lo más obvio es un pájaro parecido a un avestruz que inconscientemente ajusta sus alas para ayudar con el equilibrio cuando está parado. No sería tan eficiente como si los humanos estuvieran quietos, lo que implica que esta criatura probablemente preferiría estar moviéndose (o sentada/acostada) la mayor parte del tiempo, y solo se queda quieta cuando lo necesita; pero al menos puede permanecer quieto.
La mayoría de los humanos parecen poder caminar bastante bien con cascos sólidos, también conocidos como zapatos. Algunos incluso manejan tacones altos :-)
@jamesqf, la diferencia entre un casco y un zapato está en el área de la superficie. El zapato, como el pie, se alarga de atrás hacia adelante, de modo que hay una diferencia notable entre apoyar el peso sobre los talones o los dedos de los pies. Los tacones altos son difíciles de mantener en equilibrio porque (entre otras cosas) son estrechos y altos y por lo tanto impiden algunos movimientos, pero todavía hay más de un punto de contacto. El área de un casco es, por el contrario, más como un pequeño círculo, sin una distancia significativa para mover su peso.
Eso solo significa que necesitas cascos anchos como los caballos, o cascos anchos emparejados como los renos.

Hay especies de ciervos en África que se ponen de pie y estiran las patas delanteras, siempre parecía que algún día podrían evolucionar más:

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Tuve que revisar esta foto dos veces para asegurarme de que no era una especie de criatura ficticia. ¡Qué extrañas proporciones tiene este animal!

No

Es extremadamente improbable que los ungulados bípedos obligados ocurran (evolucionen) naturalmente por una razón muy clara.

El problema de la velocidad

Las cabras, los ciervos y otros ungulados de tamaño mediano pueden pararse (y también caminar distancias cortas) sobre dos patas. Por lo general, hacen esto cuando intentan alcanzar el follaje más alto de los árboles. Varias especies de cabras montesas también tienden a volverse bípedas durante las competencias de cabezazos masculinos.

Sin embargo, no hay excepción a la regla de que los ungulados bípedos caminan muy lentamente sobre dos patas en comparación con su velocidad sobre cuatro patas. Nunca verías a un ciervo corriendo por su vida sobre dos patas.

Pero, ¿qué pasa con los ungulados que no necesitan correr frente a los depredadores? búfalos y bisontes; estos grandes ungulados usan sus enormes cabezas para defenderse. Al pararse sobre dos piernas, no podrían usar la cabeza para defenderse y también estarían exponiendo sus vulnerables vientres a los depredadores. No, eso no va a funcionar.

Algunos podrían argumentar que una vez que los ungulados se vuelven bípedos obligados, su fisiología puede evolucionar a velocidades más altas. Ese no es un argumento válido. Para evolucionar a velocidades más altas, estos ungulados deben sobrevivir lo suficiente (al menos unos cientos de miles de años) para convertirse primero en bípedos obligatorios. Actualmente la esperanza de vida de un ciervo bípedo obligatorio es de menos de un día. No parece probable que los tigres, los guepardos y los leopardos aprecien la vista de un ciervo bípedo y torpe lo suficiente como para no invitarlo a cenar.

Los cambios morfológicos de la postura cuadrúpeda a la bípeda son inmensos e incluyen (pero no se limitan a), cambios en la columna vertebral, en las características del cráneo (especialmente donde el cerebro se conecta con la médula espinal), en las articulaciones de las piernas, en las articulaciones de los talones, en las articulaciones de los hombros y también en los dientes y la estructura de la mandíbula.

¿Por qué los humanos sobrevivieron al cambio y los ungulados no?

Los humanos hicimos la transición exitosa de la marcha cuadrúpeda a la bípeda, pero los ungulados no pueden. La simple razón es que los humanos nunca confiamos en la velocidad para evadir (o derrotar) a los depredadores. Desde la época del Sahelanthropus (7 millones de años) hasta los humanos modernos (hace 0,2 millones de años), siempre hemos confiado en nuestro cerebro superior, la destreza de nuestras manos y nuestras habilidades supremas de comunicación para sobrevivir.

Por el contrario, los ungulados no tienen ninguno de estos. Sus habilidades mentales no son superiores a las de sus depredadores, ni siquiera pueden levantar una ramita del suelo con las manos y ni siquiera pueden contar del 1 al 5. Durante nuestra evolución temprana, cuando un diente de sable atacó a nuestros grandes antepasados, solo les tomó un salto vertical y algunos movimientos rápidos de manos para alcanzar el refugio de las ramas. Tal opción no está (o estaba) disponible para los ungulados. No serían capaces de hacerlo.

¿Recuerdas las aves del terror de América del Sur? Eran bípedos y eran mucho mejores corredores (como la mayoría de las aves no voladoras) que los humanos (hemos evolucionado completamente para la marcha bípeda y nuestras velocidades de carrera son más altas que cualquier otro mamífero bípedo). Sin embargo, esas asombrosas aves carnívoras fueron exterminadas por mamíferos carnívoros de América del Norte. ¿Cuánta oración puede tener un ciervo bípedo contra un guepardo voraz?

El incentivo de la altura y por qué no funcionaría

Otro argumento (puramente teórico) para la evolución de los ungulados bípedos obligatorios puede ser el de la altura y el alcance. Claramente, un ciervo bípedo tendría mayor alcance que su primo cuadrúpedo. En tiempos de hambruna esto podría convertirse en la variable decisiva entre el hambre y la supervivencia. Si la hambruna durara mucho tiempo, podría evolucionar una especie de ungulado bípedo obligado.

Esta suposición se basa en una lógica defectuosa. Primero, nuestro planeta ha pasado por algunas hambrunas severas durante su historia y ninguna de ellas ha resultado en ungulados bípedos. En segundo lugar, la mayoría de los ungulados son herbívoros, no comedores de follaje y sus dietas consisten principalmente en especies de gramíneas. En tercer lugar, incluso si de alguna manera evolucionan algunas especies de ungulados bípedos, los carnívoros los devorarían rápidamente hasta la extinción (debido a la lentitud) una vez que termine la hambruna y se restablezcan las poblaciones carnívoras.

En lugar de bipedalismo, la evolución de los mamíferos para un mayor alcance siempre ha resultado en cuellos más largos. La jirafa y el camello son los mejores ejemplos de esto.

Conclusión

No, es extremadamente improbable que el bipedismo (nunca decimos nunca en la ciencia) evolucione o haya evolucionado durante la historia de los mamíferos. La única vez que pudo haber evolucionado y permanecido fue durante el origen de los mamíferos, hace unos 221 millones de años. Sin embargo, una vez que la forma general del cuerpo de los mamíferos se estableció firmemente en el Jurásico tardío, la transición de la marcha cuadrúpeda a la bípeda fue demasiado arriesgada y peligrosa (sin olvidar que sin recompensas o incentivos reales) para cualquier grupo de mamíferos.

Los humanos pudieron hacer una transición exitosa del estilo de vida arbóreo al bípedo obligado porque nunca confiamos en la velocidad para sobrevivir. Teníamos un intelecto superior, manos diestras y excelentes habilidades de comunicación para ayudarnos a ganar contra los depredadores. Los ungulados actuales (o prehistóricos) nunca tuvieron estas habilidades para rescatarlos de los depredadores, por lo que no pueden sobrevivir a la transición.

En realidad, los humanos confiaban en su resistencia superior para cazar animales.
Quizás. El punto sobre la velocidad era sobrevivir contra los depredadores, no cazar para comer. @TrEs-2b
Aquí hay un pensamiento: ¿qué pasaría si nuestro bípedo hipotético evolucionara primero en tamaño y volumen? Un animal parecido a un ciervo más cercano en tamaño a una jirafa que todavía usaba el bipedalismo ocasional como estrategia de alimentación vería ventajas de alimentación al poder permanecer bípedo por más tiempo, ya que su volumen significaría que el acto de estar de pie sería más costoso energéticamente. Mientras tanto, la evolución de las patas delanteras más adecuadas para los depredadores de cajas podría ser factible para un gran herbívoro que es más adecuado para pararse y pelear que para correr. La selección gradual de 'boxeadores' sobre 'corredores' podría conducir a un bipedalismo obligado.
El resultado final sería algo morfológicamente más similar a un perezoso terrestre que a un humano.
¿Qué pasa con el atavismo? el atavismo no es evolución, es un error, pero puede convertirse en algo capaz de sobrevivir... Y dado que cada criatura viviente proviene de un ancestro común, entonces tenemos genes de casi todas las criaturas que existieron en el pasado.
@άλεξμιζέρια: El atavismo (natural) se limita a los individuos, y toda una población no vuelve a la forma primitiva. Además, es una afirmación escandalosa decir que las criaturas modernas (incluidos los humanos) pueden tener los genes de casi todas las criaturas del pasado. Primero, los genes fenotípicos primitivos se duermen lentamente mientras los genes más nuevos toman el control. Con el paso de las generaciones, los genes más antiguos e inactivos sufren daños y, a veces, desaparecen por completo. Además, tenga en cuenta que nosotros, los humanos, no tenemos genes de dinosaurio porque nuestras historias evolutivas nunca se superponen.
Si bien entiendo su punto, no me gusta esta respuesta, es demasiado absoluta y, más concretamente, no creo que los argumentos sean los mejores. Imagine una criatura que evoluciona como la única criatura de tamaño decente en una isla aislada donde no necesita defensa, o Ungulados que desarrollaron el intelecto primero como los humanos, o la situación de los simios acuáticos donde desarrollaron un movimiento bípedo para nadar en el agua donde la velocidad no era importante. . El problema del equilibrio y la distribución del peso parecen hacer que esto sea menos probable, pero existen demasiadas estrategias alternativas para combatir la depredación además de la velocidad.
Su respuesta es una buena explicación de por qué los ciervos no evolucionarían para ser bípedos, pero en realidad no responde la pregunta: ¿podría caminar un bípedo con pezuñas?
@JonTakagi: Sí, puede. Varios artistas callejeros todavía entrenan a las cabras para que se paren sobre las patas traseras y caminen una distancia corta. Y esto es para animales que son principalmente cuadrúpedos. Si una cabra tuviera una estructura de cadera, columna vertebral y patas adecuada para el bipedalismo, seguramente caminaría fácilmente sobre dos patas. OP había preguntado si es factible que los ungulados bípedos evolucionen en un proceso natural de evolución, y eso es lo que mi respuesta apunta principalmente a responder.
Los primeros homínidos confiaban absolutamente en la velocidad para evadir a los depredadores, la velocidad para escalar. Lo único que necesitan es una estrategia defensiva alternativa, como la escalada, que favorecería todas las adaptaciones necesarias. Así lo hacían los homínidos aunque los primeros eran más lentos en dos patas. y hay algunos trepadores de ungulados extremadamente buenos. Improbable no es lo mismo que imposible. Si una extinción abrió nichos, quién sabe en qué podrían irradiar los ungulados.

Esto puede ser un poco tarde, pero siento la necesidad de mencionar el hecho de que definitivamente es posible, ¡porque ya sucedió!

La cabra de Slijper nació sin extremidades anteriores. Parece haber sido muy capaz de caminar y correr a su antojo. Murió accidentalmente (aparentemente) cuando tenía un año y Slijper lo diseccionó. Mostró una serie fascinante de variaciones en la fisiología en comparación con la cabra cuadrápeda habitual, simplemente debido a la plasticidad del desarrollo. Le sugiero que lo investigue usted mismo para obtener más detalles en lugar de que yo solo copie y vuelva a publicar la información.

Si un animal normalmente cuadrúpedo puede adaptarse de esa manera sin un cambio genético real, creo que un animal que realmente se adaptó a la bipedestación a través de la evolución es completamente plausible.

El artículo científico original que hace referencia a esta cabra es el siguiente, aunque lamentablemente no he podido encontrarlo en línea en ninguna parte. Lo más frustrante.

Slijper EJ 1942. Investigaciones anatómicas biológicas sobre la marcha bípeda y la postura erguida en mamíferos, con especial referencia a una pequeña cabra, nacida sin patas delanteras. Actas de la Koninklijke Nederlandse Akademie Van Wetenschappen 45, 288-295, 407-415.

Los simios desarrollaron brazos y manos para facilitar el braquiado y, aunque los humanos aún pueden escalar, claramente nos hemos alejado de nuestras raíces oscilantes de ramas. Ahora tengo problemas para imaginar que los pies hendidos sean útiles en los árboles, pero en la maleza espesa sería ventajoso tener pies que puedan penetrar el follaje y retraerse sin enredarse. Así que me imagino que algo así como un fauno sería el producto de un área densamente boscosa con maleza espesa, tal vez incluso usando sus pezuñas como púas para ayudar en la escalada vertical.

Entonces, ¿por qué usaría 2 patas en lugar de 4?
La cabeza está más alta, por lo que los sentidos están menos obstruidos, con las extremidades anteriores en alto es más fácil encontrar un asidero para comenzar a trepar y tener menos piernas para manejar debería facilitar el caminar con cuidado a través del follaje.
¿Qué manos? También tiene pezuñas en las extremidades anteriores.
Asumí que la intención de la pregunta era justificar la viabilidad evolutiva de los ejemplos de cuentos de hadas mencionados anteriormente (sátiros, faunos, pan, el diablo), todos los cuales tienen manos.
Ok, esa es una razón por la cual los pies no necesitarían adaptarse también. Pero no creo que las criaturas con manos humanas hubieran evolucionado.
Tal vez una especie de homínido evolucionó con pezuñas como dedos y patas digitígradas, de hecho, ¿tal vez hacia ahí nos dirigimos? Nuestros dedos de los pies y los pies son ridículos.