从一个人的指甲可以侧面了解一个人很多。
指甲和爪子本身是一个事物,只不过一个用于形容人,另一个更多的用来形容动物。指甲从表面意思上说是爪子的高级表达方式。
思考一下爪子,世界上很多四肢动物都有爪子,爪子是自然界用途最广的工具之一。熊使用爪子进行挖掘和防御,鹰的针状爪子可以刺穿猎物的头骨,狮子可以收起爪子以方便行动,狩猎时再把爪子伸出来,甚至灵长类动物的祖先也使用过这些令人印象深刻的附肢。直到后来,它们的爪子演变成了指甲。那么,在我们的进化史中,导致整齐指甲的适应性进化的是什么?哪些是指甲能做而锋利的爪子却不能做的事?
约5580万年前,化石中首次出现指甲的记录。已超过2亿6千万年,尽管它们的出现时间相差甚远。这些适应性却是同一进化过程的一部分,指甲和爪子都是由角蛋白——一种坚韧的纤维蛋白组成 还存在于角鳞片、蹄和头发中,称为“角蛋白基质”的组织层负责生产这种蛋白质。该蛋白工厂组织富含血管和营养生产出源源不断的角蛋白流紧紧塞满了角质细胞,这些高密度的细胞赋予了指甲和爪子坚韧的特性。
因为指甲是由爪子进化而来的,所以两种适应性都以相同方式产生角质细胞。细胞从基质中长出来,露出皮肤就会死亡,然后硬化成防水鞘,两种角质蛋白覆盖物的主要区别实际在于它们的形状,而这取决于动物手指(脚趾)末端的骨骼形状。
爪子是角质细胞顺着狭窄的指骨形成基底进而环绕到手指末端向外辐射而形成的一种锥形结构。另一方面,长指甲的动物的手指(脚趾)更宽大,角质细胞仅覆盖其宽骨的最上面的表面。灵长类动物进化出更宽更灵巧的手指,指甲可能只是意外的收获。
但是,据我们对灵长类动物祖先栖息地的了解,指甲很可能具有更强大的优势,灵长类动物栖息于深林高处,宽手指骨和宽指垫非常适合抓紧细小的树枝指甲使其抓得更牢。通过可压靠的硬性表面(指甲),灵长类动物可以张开指垫增加与树木的接触面积。
此外,它们在攀爬时额外表面(指甲)能感知压力变化,从而提高手指的敏感度、灵敏性和灵巧性的结合,为我们的祖先提供了精确的运动控制能力,以捉住昆虫、 捏住果酱和种子牢牢抓住纤细的树枝。
指甲的进化与可对捏的拇指和脚趾的进化密切相关。当我们的祖先从树上搬迁到陆地生活时,这种灵活的抓握能力使它们能制造并使用复杂工具,即使宽手指也可以掌控爪子。但尖锐的爪尖可能会干扰,这些灵长类动物的日常工作,爪子适用于穿透 刺破和钩住东西,但爪尖使抓取困难 并且有潜在危险。
但是爪子和指甲都有意想不到的使用方式,海牛用指甲抓住食物。研究人员认为大象的脚趾甲或许能感知地面震动,以帮助它们听见远处的声音。同时,一些灵长类动物,如马达加斯加指猴有再生爪子的能力。它们用这些长长的爪子敲打树枝和树干的同时,用蝙蝠状耳朵倾听以寻找空心部位。当它们听到空响时就用爪子挖开并伸入树中然后用针状中指把幼虫串起来。
关于动物界令人不可思议的指甲和爪子的使用方式,本次只做了初步了解,至于这些适应性中的哪一种更好我们可能永远无从知晓。
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