Кинематика квадропедального способа локомоции карликовых сумчатых летяг (Petaurus breviceps): влияние возраста и размера субстрата.

Лиза Дж. Шапиро и Джесси В. Янг

Древесные млекопитающие сталкиваются с уникальными проблемами локомоторной устойчивости. Это особенно актуально в отношении молодых особей, которые должны перемещаться по субстратам, похожим на те, по которым перемещаются взрослые особи, несмотря на уменьшенный размер тела и незрелость нервно-мышечной системы. Кинематические различия, демонстрируемые молодыми и взрослыми особями на данном древесном субстрате, могут быть, таким образом, обусловлены различиями в размерах тела относительно размера субстрата, различиями в нервно-мышечном развитии или обоими этими факторами. Мы проверили влияние относительного размера тела и возраста на кинематику Квадропедальной локомоции небольшого древесного сумчатого (карликовой сумчатой летяги Petaurus breviceps; диапазон массы тела наших животных 33–97 г). Молодых и взрослых особей P. breviceps снимали на видео, когда они перемещались по плоской доске и трем шестам диаметром 2,5, 1,0 и 0,5 см. Сахарные поссумы (независимо от возраста или относительной скорости) реагировали на относительное уменьшение диаметра субстрата кинематическими корректировками, которые способствовали устойчивости; они увеличили коэффициент заполнения, увеличили среднее количество опорных конечностей во время шага, увеличили относительную длину шага и уменьшили относительную частоту шага. Фаза конечности увеличилась при переходе от плоской доски к столбам, но не между столбами. По сравнению со взрослыми особями, молодые особи (независимо от относительного размера тела или скорости) использовали фазы нижних конечностей, более выраженное сгибание конечностей и повышенную устойчивость с более высокими коэффициентами заполнения и более высоким средним количеством опорных конечностей во время шага. Мы приходим к выводу, что, хотя изменение субстрата в древесной среде представляет схожие проблемы для всех особей, независимо от возраста или абсолютного размера тела, нервно-мышечная незрелость создает уникальные проблемы для растущих животных, требуя кинематической компенсации.

Kinematics of quadrupedal locomotion in sugar gliders (Petaurus breviceps): effects of age and substrate size

Liza J. Shapiro and Jesse W. Young

Arboreal mammals face unique challenges to locomotor stability. This is particularly true with respect to juveniles, who must navigate substrates similar to those traversed by adults, despite a reduced body size and neuromuscular immaturity. Kinematic differences exhibited by juveniles and adults on a given arboreal substrate could therefore be due to differences in body size relative to substrate size, to differences in neuromuscular development, or to both. We tested the effects of relative body size and age on quadrupedal kinematics in a small arboreal marsupial (the sugar glider, Petaurus breviceps; body mass range of our sample 33–97g). Juvenile and adult P. breviceps were filmed moving across a flat board and three poles 2.5, 1.0 and 0.5cm in diameter. Sugar gliders (regardless of age or relative speed) responded to relative decreases in substrate diameter with kinematic adjustments that promote stability; they increased duty factor, increased the average number of supporting limbs during a stride,increased relative stride length and decreased relative stride frequency. Limb phase increased when moving from the flat board to the poles, but not among poles. Compared with adults, juveniles (regardless of relative body size or speed) used lower limb phases, more pronounced limb flexion, and enhanced stability with higher duty factors and a higher average number of supporting limbs during a stride. We conclude that although substrate variation in an arboreal environment presents similar challenges to all individuals, regardless of age or absolute body size, neuromuscular immaturity confers unique problems to growing animals, requiring kinematic compensation.