Всем нам знакомы когти.
Привычный атрибут четвероногих животных по всему миру,
это один из самых универсальных природных инструментов.
Медведи используют когти для копания, а также самообороны.
Орлы могут пронзать острыми, как иглы, когтями даже черепные кости своей добычи.
А львы могут втягивать свои громадные когти для удобства передвижения
и снова выпускать их во время охоты.
Даже предки приматов имели в своём распоряжении эти удивительные отростки
до тех пор, пока их когти не превратились в ногти.
Так что же в нашем эволюционном прошлом привело к развитию
этой отманикюренной адаптации
и что могут ногти, на что не способны их более острые собратья?
Когда ногти впервые появились в палеонтологической летописи
около 55,8 миллионов лет назад,
когти уже находились в ней более 260 миллионов лет
у предков млекопитающих и рептилий.
Но несмотря на такой большой промежуток времени между их появлением,
эти адаптации являются частями одного эволюционного пути.
И ногти, и когти состоят из кератина —
прочного, волокнистого белка, входящего в состав рогов, чешуи, копыт и волос.
Этот белок вырабатывается слоем ткани, называемым ногтевым матриксом.
Обильно снабжаемая кровью и питательными веществами,
эта белковая фабрика производит нескончаемый поток кератина,
который пакуется в клетки, называемые кератиноцитами.
Именно эти очень плотные клетки делают ногти и когти такими прочными.
Так как ногти произошли от когтей,
и те, и другие одинаково вырабатывают кератиноциты.
Клетки начинают расти в матриксе,
а затем выходят из-под кожи, умирая, затвердевая
и превращаясь в водопрочное покрытие.
Основное различие между этими кератиновыми покрытиями —
только их форма,
которая зависит от формы кости на конце пальца животного.
Когтевая пластина из кератиноцитов соответствует узкой фаланге пальца,
загибается за его кончик и выдаётся вперёд,
образуя конусовидную форму.
А у животных с ногтями, напротив, пальцы более широкие,
и кератиноциты покрывают их только сверху.
Возможно, ногти были лишь побочным эффектом
развития у приматов более широких и ловких пальцев,
но принимая во внимание то, где жили наши предки,
более вероятно, что у ногтей были свои сильные преимущества.
Высоко в кронах деревьев, где обитали приматы,
широкие фаланги и большие подушечки пальцев были необходимы,
чтобы крепко держаться за тонкие ветви.
А ногти помогали в этом даже лучше.
Они предоставляли жёсткую поверхность для нажима,
и приматы могли расставлять пальцы, чтобы ещё крепче захватывать ветви.
Кроме этого, ногти способствовали повышению чувствительности пальцев,
высвобождая больше поверхности кожи для обнаружения изменения давления.
Такое сочетание чувствительности и ловкости
предоставило нашим предкам необходимый двигательный контроль для ловли насекомых,
сбора ягод и семян, а также крепкой хватки на тонких ветках.
Эволюция ногтей и противопоставленного большого пальца на руках и ногах
тесно взаимосвязаны.
Когда наши предки спустились с деревьев,
эта гибкая хватка позволила им создавать и использовать сложные инструменты.
Даже если бы когти могли сформироваться на более широких фалангах,
их острые кончики наверняка бы препятствовали
выполнению типичных действий примата.
Когти идеально подходят для пронзания, прокалывания и зацепления,
но их острота затрудняет и делает потенциально опасным захват предметов.
Однако и когти, и ногти порой используются самыми неожиданными способами.
Ламантины используют ногти для удержания пищи,
а ногти на ногах слонов, по мнению исследователей,
могут улавливать вибрации почвы и помогают им слышать.
А между тем некоторые приматы, например мадагаскарские руконожки,
вновь обрели когти.
Они используют эти длинные отростки для постукивания по ветвям и стволам,
а их крупные, как у летучих мышей, уши позволяют прислушиваться
и находить полости под корой.
Найдя полость, они расковыривают её
и извлекают из неё острым средним пальцем жуков и личинок.
И это лишь поверхностный взгляд на все те удивительные способы,
которыми ногти и когти используются в животном мире.
Но какая из этих адаптаций лучше?
Вряд ли мы когда-нибудь найдём ответ на этот вопрос.