Skip to main content
Erschienen in: Brain Structure and Function 6/2004

01.09.2004 | Original Article

Musculature of the crus and pes of the African elephant (Loxodonta africana): insight into semiplantigrade limb architecture

verfasst von: G. E. Weissengruber, G. Forstenpointner

Erschienen in: Brain Structure and Function | Ausgabe 6/2004

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

The limbs of elephants are designed to support the weight of the largest terrestrial animal, and they display unique morphological peculiarities among mammals. In this article we provide a new and detailed anatomical description of the muscles of the lower hindlimb in African elephants (Loxodonta africana), and we place our observations into a comparative anatomical as well as a functional morphological context. At the cranial aspect of the shank (crus) and the foot (pes), the flexors of the tarsal joint and the extensors of the toes form a flat muscular plate covering the skeletal elements. Caudal to the tibia and the fibula the Musculus (M.) soleus is strongly developed, whereas the M. gastrocnemius and the M. flexor digitorum superficialis are thin. Small flexors, adductors, and abductors of the toes are present. The M. tibialis caudalis as well as the Mm. fibularis longus and brevis mainly support the tarsal joint. The design of the muscular structures matches the specific requirements of heavy-weight bearing as well as of proboscidean limb posture and locomotion patterns.
Literatur
Zurück zum Zitat Alexander RMcN, Maloiy GMO, Hunter B, Jayes AS, Nturibi J (1979) Mechanical stresses in fast locomotion of buffalo (Syncerus caffer) and elephant (Loxodonta africana). J Zool 189:135–144 Alexander RMcN, Maloiy GMO, Hunter B, Jayes AS, Nturibi J (1979) Mechanical stresses in fast locomotion of buffalo (Syncerus caffer) and elephant (Loxodonta africana). J Zool 189:135–144
Zurück zum Zitat Bardeleben K (1890) Über die Hand- und Fuss-Muskeln der Säugetiere, besonders die des Praepollex (Praehallux) und Postminimus. Anat Anz 16/17:435–444 Bardeleben K (1890) Über die Hand- und Fuss-Muskeln der Säugetiere, besonders die des Praepollex (Praehallux) und Postminimus. Anat Anz 16/17:435–444
Zurück zum Zitat Chapple CR, Wood BA (1980) Venous drainage of the hind limb in the monkey (Macaca fascicularis). J Anat 131:157–171PubMed Chapple CR, Wood BA (1980) Venous drainage of the hind limb in the monkey (Macaca fascicularis). J Anat 131:157–171PubMed
Zurück zum Zitat Davis DD (1964) The giant panda—a morphological study of evolutionary mechanisms. In: Ross LA, Williams PM, Nash EG (eds) Fieldiana: zoology memoirs, vol. 3. Chicago Natural History Museum, Chicago Davis DD (1964) The giant panda—a morphological study of evolutionary mechanisms. In: Ross LA, Williams PM, Nash EG (eds) Fieldiana: zoology memoirs, vol. 3. Chicago Natural History Museum, Chicago
Zurück zum Zitat Eales NB (1928) The anatomy of a foetal African elephant, Elephas africanus (Loxodonta africana). Part II. The body muscles. Trans Roy Soc Edinburgh 55:609–642 Eales NB (1928) The anatomy of a foetal African elephant, Elephas africanus (Loxodonta africana). Part II. The body muscles. Trans Roy Soc Edinburgh 55:609–642
Zurück zum Zitat Fischer MS (1983) Die Extremitätenmuskulatur der Hyracoidea. Diplomarbeit, Fakultät für Biologie der Universität Tübingen Fischer MS (1983) Die Extremitätenmuskulatur der Hyracoidea. Diplomarbeit, Fakultät für Biologie der Universität Tübingen
Zurück zum Zitat Fischer MS (1986) Die Stellung der Schliefer (Hyracoidea) im phylogenetischen System der Eutheria. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 84:1–132 Fischer MS (1986) Die Stellung der Schliefer (Hyracoidea) im phylogenetischen System der Eutheria. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 84:1–132
Zurück zum Zitat Fowler ME (2001) An overview of foot conditions in Asian and African elephants. In: Csuti B, Sargent EL, Bechert US (eds) The elephant’s foot. Iowa state University Press, Ames, IA, pp 3–7 Fowler ME (2001) An overview of foot conditions in Asian and African elephants. In: Csuti B, Sargent EL, Bechert US (eds) The elephant’s foot. Iowa state University Press, Ames, IA, pp 3–7
Zurück zum Zitat Frey H (1913) Der Musculus triceps surae in der Primatenreihe. Morphol Jb 47:1–191 Frey H (1913) Der Musculus triceps surae in der Primatenreihe. Morphol Jb 47:1–191
Zurück zum Zitat Glaesmer E (1910) Die Beugemuskeln am Unterschenkel und Fuß bei den Marsupialia, Insectivora, Edentata, Prosimiae und Simiae. Morphol Jb 41:149–336 Glaesmer E (1910) Die Beugemuskeln am Unterschenkel und Fuß bei den Marsupialia, Insectivora, Edentata, Prosimiae und Simiae. Morphol Jb 41:149–336
Zurück zum Zitat Henry RW, Orosz SE (1988) The muscles of the crus of the African elephant (Loxodonta africana). Anat Histol Embryol 17:370 Henry RW, Orosz SE (1988) The muscles of the crus of the African elephant (Loxodonta africana). Anat Histol Embryol 17:370
Zurück zum Zitat Hutchinson JR, Famini D, Lair R, Kram R (2003) Are fast-moving elephants really running? Nature 422:493–494CrossRefPubMed Hutchinson JR, Famini D, Lair R, Kram R (2003) Are fast-moving elephants really running? Nature 422:493–494CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Ker RF, Bennett MB, Bibby SR, Kester RC, Alexander RMcN (1987) The spring in the arch of the human foot. Nature 325:147–149CrossRefPubMed Ker RF, Bennett MB, Bibby SR, Kester RC, Alexander RMcN (1987) The spring in the arch of the human foot. Nature 325:147–149CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat König HE, Macher R, Polsterer-Heindl E, Sora CM, Hinterhofer C, Helmreich M, Böck P (2003) Stoßbrechende Einrichtungen am Zehenendorgan des Pferdes. Wiener Tierärztliche Monatsschrift 90:267–273 König HE, Macher R, Polsterer-Heindl E, Sora CM, Hinterhofer C, Helmreich M, Böck P (2003) Stoßbrechende Einrichtungen am Zehenendorgan des Pferdes. Wiener Tierärztliche Monatsschrift 90:267–273
Zurück zum Zitat Kriegler W (1961) Zur Myologie des Beckens und der Hinterextremität der Reptilien. Morphol Jb 101:541–625 Kriegler W (1961) Zur Myologie des Beckens und der Hinterextremität der Reptilien. Morphol Jb 101:541–625
Zurück zum Zitat Lewis OJ (1962) The phylogeny of the crural and pedal flexor musculature. Proc Zool Soc London 138:77–109 Lewis OJ (1962) The phylogeny of the crural and pedal flexor musculature. Proc Zool Soc London 138:77–109
Zurück zum Zitat Lewis OJ (1963) The monotreme cruro-pedal flexor musculature. J Anat 97: 55–63 Lewis OJ (1963) The monotreme cruro-pedal flexor musculature. J Anat 97: 55–63
Zurück zum Zitat Lewis OJ (1964) The tibialis posterior tendon in the primate foot. J Anat 98:209–218PubMed Lewis OJ (1964) The tibialis posterior tendon in the primate foot. J Anat 98:209–218PubMed
Zurück zum Zitat Mariappa D (1955) The anatomy of a foetal Indian elephant. Part IV. The muscles, nerves and blood vessels of the hind limb and tail. Indian Vet J 32:407–430 Mariappa D (1955) The anatomy of a foetal Indian elephant. Part IV. The muscles, nerves and blood vessels of the hind limb and tail. Indian Vet J 32:407–430
Zurück zum Zitat Mariappa D (1986) Anatomy and histology of the Indian elephant. Indira, Oak Park, Michigan Mariappa D (1986) Anatomy and histology of the Indian elephant. Indira, Oak Park, Michigan
Zurück zum Zitat Miall LC, Greenwood F (1878) The anatomy of the Indian elephant. Part I. The muscles of the extremities. J Anat Physiol 12:261–287 Miall LC, Greenwood F (1878) The anatomy of the Indian elephant. Part I. The muscles of the extremities. J Anat Physiol 12:261–287
Zurück zum Zitat Nicolier A (2001) Anatomie topographique du membre pelvien de l’ours brun (Ursus arctos). Thèse, Ecole Nationale Veterinaire de Lyon Nicolier A (2001) Anatomie topographique du membre pelvien de l’ours brun (Ursus arctos). Thèse, Ecole Nationale Veterinaire de Lyon
Zurück zum Zitat Nomina Anatomica Veterinaria, 4th edn (1994) International Committee on Veterinary Gross Anatomical Nomenclature and World Association of Veterinary Anatomists, Zürich Nomina Anatomica Veterinaria, 4th edn (1994) International Committee on Veterinary Gross Anatomical Nomenclature and World Association of Veterinary Anatomists, Zürich
Zurück zum Zitat Pavelka R (1971) Die peripheren Leitungsbahnen an der hinteren Extremität bei Elephas maximus. Anat Anz 128:150–169PubMed Pavelka R (1971) Die peripheren Leitungsbahnen an der hinteren Extremität bei Elephas maximus. Anat Anz 128:150–169PubMed
Zurück zum Zitat Preuschoft H (1961) Muskeln und Gelenke der Hinterextremität des Gorillas (Gorilla gorilla Savage et Wyman, 1847). Morphol Jb 101:430–540 Preuschoft H (1961) Muskeln und Gelenke der Hinterextremität des Gorillas (Gorilla gorilla Savage et Wyman, 1847). Morphol Jb 101:430–540
Zurück zum Zitat Ramsay EC, Henry RW (2001) Anatomy of the elephant foot. In: Csuti B, Sargent EL, Bechert US (eds) The elephant’s foot. Iowa State University Press, Ames, IA, pp 9–12 Ramsay EC, Henry RW (2001) Anatomy of the elephant foot. In: Csuti B, Sargent EL, Bechert US (eds) The elephant’s foot. Iowa State University Press, Ames, IA, pp 9–12
Zurück zum Zitat Raven HC (1936) Comparative anatomy of the sole of the foot. Am Mus Nov 871:1–9 Raven HC (1936) Comparative anatomy of the sole of the foot. Am Mus Nov 871:1–9
Zurück zum Zitat Ribbing L (1938) Die Muskeln und Nerven der Extremitäten. In: Bolk L, Göppert E, Kallius E, Lubosch W (eds) Handbuch der vergleichenden Anatomie der Wirbeltiere, fünfter Band. Urban und Schwarzenberg, Berlin, pp 543–682 Ribbing L (1938) Die Muskeln und Nerven der Extremitäten. In: Bolk L, Göppert E, Kallius E, Lubosch W (eds) Handbuch der vergleichenden Anatomie der Wirbeltiere, fünfter Band. Urban und Schwarzenberg, Berlin, pp 543–682
Zurück zum Zitat Ruge G (1878) Untersuchung über die Extensorengruppe am Unterschenkel und Fusse der Säugethiere. Morphol Jb 4:592–643 Ruge G (1878) Untersuchung über die Extensorengruppe am Unterschenkel und Fusse der Säugethiere. Morphol Jb 4:592–643
Zurück zum Zitat Schaller O (1992) Illustrated veterinary anatomical nomenclature. Enke, Stuttgart Schaller O (1992) Illustrated veterinary anatomical nomenclature. Enke, Stuttgart
Zurück zum Zitat Schwerda D (2003) Analyse kinematischer Parameter der Lokomotion von Loxodonta africana (Proboscidea: Elephantidae). Diplomarbeit, Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie mit Phyletischem Museum der Friedrich-Schiller-Universität Jena Schwerda D (2003) Analyse kinematischer Parameter der Lokomotion von Loxodonta africana (Proboscidea: Elephantidae). Diplomarbeit, Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie mit Phyletischem Museum der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Zurück zum Zitat Seiferle E, Frewein S (1992) Aktiver Bewegungsapparat, Muskelsystem, Myologia. In: Nickel R, Schummer A, Seiferle E, Frewein J, Wille KH, Wilkens H (eds) Lehrbuch der Anatomie der Haustiere, Band 1, 6. Auflage. Paul Parey, Berlin, pp 273–585 Seiferle E, Frewein S (1992) Aktiver Bewegungsapparat, Muskelsystem, Myologia. In: Nickel R, Schummer A, Seiferle E, Frewein J, Wille KH, Wilkens H (eds) Lehrbuch der Anatomie der Haustiere, Band 1, 6. Auflage. Paul Parey, Berlin, pp 273–585
Zurück zum Zitat Shindo T, Mori M (1956) Musculature of the Indian elephant. Part II. Musculature of the hindlimb. Okajimas Folia Anatomica Japonica 28:114–147 Shindo T, Mori M (1956) Musculature of the Indian elephant. Part II. Musculature of the hindlimb. Okajimas Folia Anatomica Japonica 28:114–147
Zurück zum Zitat Smuts MMS, Bezuidenhout AJ (1994) Osteology of the pelvic limb of the African elephant (Loxodonta africana). Onderstepoort J Vet Res 61:55–66 Smuts MMS, Bezuidenhout AJ (1994) Osteology of the pelvic limb of the African elephant (Loxodonta africana). Onderstepoort J Vet Res 61:55–66
Zurück zum Zitat Federative Committee on Anatomical Terminology (1998) Terminologia Anatomica. Thieme, Stuttgart Federative Committee on Anatomical Terminology (1998) Terminologia Anatomica. Thieme, Stuttgart
Zurück zum Zitat Tillmann B (2003) Untere Extremität. In: Leonhardt H, Tillmann B, Töndury G, Zilles K (eds) Anatomie des Menschen, Band I, Bewegungsapparat, 3. Auflage. Thieme, Stuttgart, pp 445–651 Tillmann B (2003) Untere Extremität. In: Leonhardt H, Tillmann B, Töndury G, Zilles K (eds) Anatomie des Menschen, Band I, Bewegungsapparat, 3. Auflage. Thieme, Stuttgart, pp 445–651
Zurück zum Zitat Weissengruber GE, Forstenpointner G, Gangl D (2003) Gut zu Fuß—funktionell-anatomische Aspekte des bipeden Laufens beim Afrikanischen Strauß (Struthio camelus Linné, 1758). Wiener Tierärztliche Monatsschrift 90:67–78 Weissengruber GE, Forstenpointner G, Gangl D (2003) Gut zu Fuß—funktionell-anatomische Aspekte des bipeden Laufens beim Afrikanischen Strauß (Struthio camelus Linné, 1758). Wiener Tierärztliche Monatsschrift 90:67–78
Zurück zum Zitat Windle BCA, Parsons FG (1898) The myology of the terrestrial carnivora—part II. Proc Zool Soc London:152–186 Windle BCA, Parsons FG (1898) The myology of the terrestrial carnivora—part II. Proc Zool Soc London:152–186
Zurück zum Zitat Windle BCA, Parsons FG (1903) On the muscles of the ungulata. Part II—Muscles of the hind-limb and trunk. Proc Zool Soc London:261–298 Windle BCA, Parsons FG (1903) On the muscles of the ungulata. Part II—Muscles of the hind-limb and trunk. Proc Zool Soc London:261–298
Zurück zum Zitat Yang F, Alkalaeva EZ, Perelman PL, Pardini AT, Harrison WR, O’Brien PCM, Fu B, Graphodatsky MA, Ferguson-Smith MA, Robinson TJ (2003) Reciprocal chromosome painting among human, aardvark, and elephant (superorder Afrotheria) reveals the likely eutherian ancestral caryotype. PNAS 100:1062–1066CrossRefPubMed Yang F, Alkalaeva EZ, Perelman PL, Pardini AT, Harrison WR, O’Brien PCM, Fu B, Graphodatsky MA, Ferguson-Smith MA, Robinson TJ (2003) Reciprocal chromosome painting among human, aardvark, and elephant (superorder Afrotheria) reveals the likely eutherian ancestral caryotype. PNAS 100:1062–1066CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Zuckerkandl E (1911) Über die Extremitätenarterien des afrikanischen Elefanten. Sitzungsberichte der mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften, Wien, 120 (III):315–329 Zuckerkandl E (1911) Über die Extremitätenarterien des afrikanischen Elefanten. Sitzungsberichte der mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften, Wien, 120 (III):315–329
Metadaten
Titel
Musculature of the crus and pes of the African elephant (Loxodonta africana): insight into semiplantigrade limb architecture
verfasst von
G. E. Weissengruber
G. Forstenpointner
Publikationsdatum
01.09.2004
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Brain Structure and Function / Ausgabe 6/2004
Print ISSN: 1863-2653
Elektronische ISSN: 1863-2661
DOI
https://doi.org/10.1007/s00429-004-0406-1

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2004

Brain Structure and Function 6/2004 Zur Ausgabe

Leitlinien kompakt für die Neurologie

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag

Update Neurologie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.