Kā mugurkaulnieku ekstremitātes attīstījās no zivju spuras

Kā mugurkaulnieku ekstremitātes attīstījās no zivju spuras


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pētnieku grupa, kuru vada evolucionārās bioloģijas institūta (IBE) pētniece Borja Esteve Altava sadarbībā ar pētniekiem no Londonas Karaliskās Veterinārās koledžas (RVC), Hārvardas universitātes, Oklendas universitātes, Jauno tehnoloģiju institūta Jorkas un Hovarda universitāte Vašingtonā, ir pārkomponējis izmirušo fosilo dzīvnieku spuru un ekstremitāšu anatomiju izmantojot jaunu matemātisko analīzi, kas izmanto tīklus dzīvnieku anatomijas modelēšanai.

Modeļi ir atklājuši, kā kaulainās kārtības sarežģītība pārejas laikā no spuras uz ekstremitātēm ir samazinājusies. Šī mazāk sarežģītība ir saistīta ar kaulu un locītavu skaita palielināšanos.

Komanda to arī ir atradusi kopš pirmajiem četrkāju mugurkaulniekiem ir samazinājusies kaulu savienojumu dažādība, apmēram pirms 400 miljoniem gadu.

Zinātnieki to ierosina jābūt evolucionāram kompromisam starp sākotnējo spuru un ekstremitāšu attīstības mehānismu un jaunajām biomehāniskajām prasībām, kas bija nepieciešamas, lai staigātu pa ekstremitātēm.

"Spuru un ekstremitāšu modelēšana kā savienotu kaulu tīkli ļāva mums kvantitatīvi noteikt un salīdzināt šo divu saistīto, bet ļoti atšķirīgo struktūru anatomiju tādā veidā, kas nav pieejams citām pašreizējām mērīšanas metodēm", komentē Borja Esteve-Altava , šobrīd pēcdoktorants Evolūcijas bioloģijas institūtā (IBE), Augstākās zinātniskās pētniecības padomes (CSIC) un Pompeu Fabra universitātes (UPF) kopīgā centrā un kurš šo pētījumu veica RVC.

Lielāka ekstremitāšu modularitāte

"Viens no interesantākajiem šī novatoriskā pētījuma atklājumiem ir bijis parādiet, ka ekstremitātēm ir lielāka modularitāte nekā spurām; dažas ekstremitāšu daļas ir vairāk saistītas viena ar otru, veidojot ekskluzīvu mijiedarbības klubu. Šī modularitāte ļāva daudzām vēlākām specializācijām, piemēram, mūsu pirkstu mobilitātei rakstīt uz tastatūrām, salīdzinot ar pirkstu stīvumu, staigājot pa tām, ”saka Džons Hačinsons, RVC evolucionārās biomehānikas profesors.

Pēc Stefānija E. Pīrss, Organiskās un evolūcijas bioloģijas asociētais profesors un mugurkaulnieku paleontoloģijas kurators Harvardas universitātes Salīdzinošās zooloģijas muzejā, “lai arī saites starp kauliem tika vienkāršotas, kad spuras kļuva par ekstremitātēm, roku evolūcija ar pirkstiem un pirkstiem ar pirkstiem nodrošināja nepieciešamo platformu staigāšanai, ļaujot mūsu pirmajiem senčiem pamest ūdens vidi, lai dzīvotu uz sauszemes.

Pētījums paver iespējas citu ķermeņa daļu attīstības un evolūcijas biomehāniskai analīzei iesaistītas motoriskajās prasmēs, piemēram, rāpuļu astē vai putnu spārnos, kā arī skeleta un muskulatūras integrācijā makroevolūcijas pētījumi.

Bibliogrāfiska atsauce:

Borja Esteve-Altava et. uz. «Krūts un iegurņa tīkla anatomijas evolūcijas paralēles no spuras līdz ekstremitātēm»Zinātnes sasniegumi 2019; 5: eaau7459.


Video: No 13. jūnija atvērts arī Rīgas Zoodārza Akvārijs