脊椎動物の手足が魚のひれからどのように進化したか

脊椎動物の手足が魚のひれからどのように進化したか

ロンドンの王立獣医大学(RVC)、ハーバード大学、オークランド大学、新工科大学の研究者と協力して、進化生物学研究所(IBE)の研究者が率いる研究チームBorja Esteve AltavaワシントンDCのヨークアンドハワード大学、 絶滅した化石動物のひれと手足の解剖学を再構成しました ネットワークを使用して動物の解剖学をモデル化する新しい数学的分析を使用する。

モデルはどのように ひれから手足への移行中に、骨の配置の複雑さが減少しました。この複雑さの軽減は、骨と関節の数の増加を伴いました。

チームはまたそれを発見しました 最初の四肢の脊椎動物以来、骨の間の接続の多様性は減少しました、約4億年前。

科学者は 進化的な妥協が必要です ひれと手足の発達の元のメカニズムと手足の上を歩くために必要とされた新しい生体力学的要求との間。

「フィンと手足を接続された骨のネットワークとしてモデル化することで、他の現在の測定方法ではアクセスできない方法で、これら2つの関連するが非常に異なる構造の解剖学的構造を定量化し、比較することができました」とBorjaEsteve-Altavaはコメントしています。 、現在、高等科学研究評議会(CSIC)とポンペウファブラ大学(UPF)の合同センターである進化生物学研究所(IBE)のポストドクター研究者であり、RVCでこの研究を実施しました。

手足のより大きなモジュール性

「この画期的な研究の最も興味深い発見の1つは 手足がひれよりもモジュール性が高いことを示す;手足のいくつかの部分は互いにより関連しており、相互作用の排他的なクラブを形成しています。そのモジュール性により、指でキーボードを入力する際の可動性と、つま先での歩行の硬さなど、後の多くの専門分野が可能になりました」とRVCの進化的バイオメカニクスの教授であるジョンハッチンソンは述べています。

によると ステファニーE.ピアス、ハーバード大学比較動物学博物館の生物進化生物学の准教授および脊椎動物古生物学のキュレーター、「ひれが手足になるにつれて骨の間の接続は単純化されましたが、手の進化指とつま先でつま先で歩くのに必要なプラットフォームを提供し、私たちの最初の祖先が水生環境を離れて陸上に住むことを可能にしました。

研究 体の他の部分の発達と進化の生体力学的分析への扉を開きます 爬虫類の尻尾や鳥の羽などの運動技能、および骨格と筋肉組織の統合に関与している マクロ進化研究.

書誌参照:

Borja Esteve-Altavaet。に。 «胸部および骨盤ネットワークの進化的並列性-ひれから手足までの解剖学»サイエンスアドバンス2019; 5:eaau7459。


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