The evolution of skilled hindlimb grasping movements in birds

Abstract

A capacidade de segurar ou manipular objetos com membros evoluiu repetidamente entre os tetrápodes terrestres. Nos pássaros, como os membros anteriores evoluíram para asas altamente especializadas que não são adequadas para agarrar, a manipulação de objetos e comida depende muito do bico. Além disso, muitos pássaros desenvolveram a capacidade de segurar e manipular objetos com os pés. Em outros clados, em mamíferos em particular, os estudos comparativos mostraram variação nas habilidades de manipulação dos membros, tanto entre os grupos quanto dentro deles. Em contraste, não houve estudos sistemáticos sobre a evolução da manipulação dos pés entre os pássaros, e não está claro até que ponto os diferentes clados de aves diferem em sua capacidade de manipular objetos com seus pés. Aqui, usamos grandes repositórios online de fotos e vídeos de pássaros, bem como literatura anterior para quantificar as habilidades de manipulação dos pés dos pássaros. Descobrimos que, embora o uso dos pés tenha evoluído repetidamente entre as aves, ele está amplamente concentrado nos teluraves (61 de 73 famílias: 91%), particularmente a capacidade de agarrar e erguer objetos com os pés. Não surpreendentemente, descobrimos que os papagaios mostram as maiores habilidades de manipulação. Além disso, descobrimos que entre os raptores, os Falconiformes mostram uma habilidade de manipulação mais alta do que as corujas e os Accipitriformes, e que os abutres do novo mundo mostram a habilidade mais baixa. Entre os passeriformes, o uso dos pés para agarrar ou segurar alimentos é amplamente difundido e está presente em quase um terço de todas as famílias (45 de 140), das quais 20 pertencem à superfamília dos corvídeos. Nossos resultados sugerem que: 1) em pássaros, a habilidade de manipular objetos com os pés, particularmente agarrando, evoluiu de forma independente várias vezes, e em grande parte (mas não exclusivamente) relacionada a um nicho arbóreo. 2) há variação entre e dentro de grupos diferentes nas habilidades de manipular alimentos com os pés. Nosso trabalho fornece a primeira comparação sistemática do uso do pé em pássaros e fornece uma base sólida para a compreensão das adaptações morfológicas e neurais ao uso do pé em pássaros.