Pomyśl o pazurach.
Większość czworonogów na całym świecie
posiada te wyjątkowe narzędzia stworzone przez naturę.
Niedźwiedzie używają pazurów zarówno do kopania, jak i obrony.
Ostrza szponów orła mogą przebić czaszkę ofiary.
Lwy mogą chować ogromne pazury, żeby ułatwić sobie przemieszczanie,
a potem wysunąć je do polowania.
Nawet przodkowie naczelnych władali imponującymi pazurami,
dopóki nie przekształciły się w paznokcie.
Co w naszej ewolucyjnej przeszłości doprowadziło do tej zadbanej adaptacji
i w czym paznokcie są lepsze od ich ostrzejszych kuzynów?
Kiedy paznokcie odkryto w skamielinach około 55,8 miliona lat temu,
pazury już występowały u przodków ssaków i gadów
od ponad 260 milionów lat.
Ale mimo upływu ogromu czasu między ich pojawieniem się
ta adaptacja jest częścią tej samej gałęzi ewolucji.
Zarówno paznokcie, jak i pazury składają się z keratyny,
czyli twardego, włóknistego białka
występującego też w rogach, łuskach, kopytach i włosach.
Białko to jest wytwarzane przez tkankę zwaną macierzą keratynową.
Ta bogata w naczynia krwionośne i składniki odżywcze fabryka białek
wytwarza niekończący się, ciasno upakowany strumień keratyny,
tworząc komórki zwane keratynocytami.
Te komórki o wysokiej gęstości nadają paznokciom i pazurom
charakterystyczną wytrzymałość.
Paznokcie ewoluowały z pazurów,
więc obie adaptacje wytwarzają keratynocyty w ten sam sposób.
Komórki wyrastają z macierzy,
wychodzą ze skóry, umierają i twardnieją, tworząc wodoodporną osłonę.
Podstawową różnicą między tymi keratynowymi powłokami
jest tak naprawdę kształt,
który zależy od kształtu kości na końcu palca zwierzęcia.
U pazurów podstawa keratynocytów dopasowuje się do wąskiej kości palca,
owijając się wokół jego końca i rozchodząc się na zewnątrz,
tworząc stożkowatą strukturę.
Zwierzęta z paznokciami mają znacznie szersze palce,
a keratynocyty pokrywają tylko górną powierzchnię szerokich kości.
Możliwe, że paznokcie są po prostu efektem ubocznym naczelnych,
u których ewoluowały szersze, bardziej zręczne palce.
Biorąc pod uwagę wiedzę o siedliskach naszych przodków z rzędu naczelnych,
bardziej prawdopodobne jest, że paznokcie mają własne ważne zalety.
Wysoko w koronach drzew, w których żyły naczelne,
szerokie kości palców i rozległe opuszki
były idealne do chwytania wąskich gałęzi.
Paznokcie jeszcze bardziej poprawiły ten chwyt.
Zapewniając sztywną powierzchnię do nacisku,
naczelne mogą rozłożyć opuszki palców tak, żeby trzymać drzewa większą powierzchnią.
Dodatkowo paznokcie poprawiły wrażliwość palców,
zapewniając dodatkową powierzchnię do wykrywania zmian nacisku
podczas wspinaczki.
To połączenie czułości i zręczności
dało naszym przodkom precyzyjną kontrolę motoryczną
potrzebną do chwytania owadów, zbierania jagód i nasion
oraz utrzymania silnej przyczepności na cienkich gałęziach.
Ewolucja paznokci i ewolucja przeciwstawnych kciuków i palców u nóg
są ze sobą ściśle powiązane.
Gdy nasi przodkowie zeszli z drzew,
elastyczny chwyt umożliwił im tworzenie i posługiwanie się
złożonymi narzędziami.
Nawet gdyby szerokie palce miały pazury,
ich ostre końce prawdopodobnie przeszkadzałyby naczelnym
w ich codziennych czynnościach.
Pazury są idealne do przekłuwania, nakłuwania i zaczepiania,
ale ich szpikulce utrudniają chwytanie i mogą być niebezpieczne.
Jednak pazury i paznokcie używane są na różne nieoczekiwane sposoby.
Manaty używają paznokci do chwytania pożywienia,
a naukowcy sądzą, że dzięki temu,
że paznokcie słoni mogą wyczuwać wibracje w ziemi, słonie lepiej słyszą.
Tymczasem niektóre naczelne, jak palczaki madagaskarskie,
ponownie rozwinęły pazury.
Używają tych bardzo długich narzędzi do stukania w gałęzie i pnie drzew,
nasłuchując pustych części niemal nietoperzowymi uszami.
Kiedy słyszą pustkę, dłubią w drzewie dziurę
i ostrym jak igła szpikulcem środkowego palca wyciągają larwy.
Zaledwie otarliśmy się o temat niewiarygodnych możliwości
wykorzystywania paznokci i pazurów w królestwie zwierząt.
Ale które przystosowanie jest lepsze?
Ciężko dociec odpowiedzi na to pytanie.