据美国趣味科学网站2月24日报道,猫爪上圆圆的小脚垫不仅很可爱,它们还是进化的杰作,具有许多重要的功能。
从小巧的鼻子到毛茸茸的尾巴,猫咪身上有很多让人喜欢的地方。许多爱猫人士最喜欢的可能是“毛孩子”的“脚趾豆”——即猫爪上的圆形软垫,也被称为爪垫。这些小肉垫因为长得像真正的豆子而得名脚趾豆,是无数可爱猫咪视频的主题,互联网上甚至有专门讨论它们的论坛。
但猫咪为什么有脚趾豆呢?答案可以追溯到长达数百万年的进化过程。
美国圣路易斯华盛顿大学的进化生物学家乔纳森·洛索斯对趣味科学网站记者说:“从某种意义上说,这个问题并非为什么猫有脚趾豆。”他说,大多数食肉目动物——包括猫、狗、狼、熊、浣熊和水獭等——也有某种形式的爪垫。因此,真正的问题是为什么所有这些动物都有爪垫。
洛索斯说,爪垫可能是在大约5000万年前进化出来的,当时食肉动物刚刚出现。他说:“这是一种长期存在的特质,我猜测,在大多数情况下,所有这些动物都是出于同样的目的有了爪垫。”
在猫和它们的食肉动物近亲中,爪垫有几个重要的功能。首先是帮助动物在奔跑、跳跃和着陆时减缓冲击力。洛索斯说,最重要的是,爪垫起到了一种减震器的作用;构造极为特殊的脚趾豆是猫能从高处坠落而不受重伤的原因之一。
猫咪脚趾豆的内部由与胶原蛋白结合的脂肪组织构成,这使得其质感柔软、富有弹性,并有助于吸收冲撞时产生的冲击波。一项有关家猫爪垫结构的研究发现,爪垫在收缩时会变硬,这有助于减缓着陆时的冲击力。研究人员还观察到,在细胞层面上,猫咪爪垫内充满了椭圆形的脂肪团,这些脂肪团可以吸收动能,避免猫着陆时站不稳。
猫科动物的脚趾豆在缓冲跌落方面表现极其优异,因此一些科学家对此进行研究,以期为空降兵制造更好的鞋子。研究人员模仿猫爪垫中的脂肪填充结构3D打印出有助于缓冲从高处坠落的鞋底。
除了提供一个柔软的表面用于着陆,脚趾豆还通过提供摩擦力让动物行动更敏捷。没有爪垫的话,猫、狗和其他食肉目动物毛茸茸的脚掌就会打滑。像人类的手指一样,它们的爪垫也极其敏感。
埃米·肖杰伊是一名注册动物行为顾问,著有宠物护理方面的书籍。她在一封电子邮件中告诉趣味科学网站记者,猫通过脚趾豆来感知微小的温差,而且猫咪这个部位对不同的质地非常敏感。
脚趾豆也是猫身上仅有的几个有汗腺的地方之一,大多数食肉动物也是如此。肖杰伊说:“你可能会注意到,猫在过度紧张时会留下潮湿的爪印。”这种来自爪垫的汗液可以帮助调节它们的体温,但猫主要通过舔舐自己来保持凉爽。
肖杰伊解释说,猫咪爪垫的各种颜色大多是其毛色的反映,由该部位的黑色素含量所决定。一般而言,深色毛发猫咪的脚趾豆呈黑色或棕色,浅色毛发猫咪的脚趾豆呈粉色。同样,有多色毛发的猫咪可能有多色的脚趾豆。
肖杰伊说,宠物主人关注“毛孩子”的脚趾豆是件好事。因为脚趾豆对猫的作用如此重要,所以其出现变色、肿胀或极度干燥等问题都是去看兽医的正当理由。
总而言之,科学表明,猫咪脚趾豆是进化的杰作。经过数百万年的磨砺,它们提高了猫狩猎和生存的能力。而最重要的是,“它们确实很可爱”——洛索斯说。(编译/胡溦)