كيف تطورت أطراف الفقاريات من زعانف الأسماك

كيف تطورت أطراف الفقاريات من زعانف الأسماك

فريق بحث يقوده الباحث من معهد علم الأحياء التطوري (IBE) بورجا إستيف ألتافا ، بالتعاون مع باحثين من الكلية الملكية للطب البيطري (RVC) بلندن ، جامعة هارفارد ، جامعة أوكلاند ، معهد التكنولوجيا الجديدة يورك وجامعة هوارد في واشنطن العاصمة ، أعاد تكوين تشريح زعانف وأطراف الحيوانات الأحفورية المنقرضة باستخدام تحليل رياضي جديد يستخدم الشبكات لنمذجة تشريح الحيوانات.

كشفت النماذج كيف انخفض تعقيد الترتيبات العظمية أثناء الانتقال من الزعانف إلى الأطراف. وقد ترافق هذا التعقيد الأقل مع زيادة في عدد العظام والمفاصل.

وجد الفريق ذلك أيضًا انخفض تنوع الوصلات بين العظام منذ الفقاريات ذات الأطراف الأربعة الأولى، منذ حوالي 400 مليون سنة.

يقترح العلماء ذلك يجب أن يكون هناك حل وسط تطوري بين الآلية الأصلية لتطور الزعانف والأطراف والمتطلبات الميكانيكية الحيوية الجديدة التي كانت مطلوبة للمشي على الأطراف.

"لقد سمح لنا نمذجة الزعانف والأطراف كشبكات من العظام المتصلة بتحديد ومقارنة تشريح هذين التركيبين المرتبطين ، ولكنهما مختلفان تمامًا ، بطريقة لا يمكن الوصول إليها من قبل طرق القياس الحالية الأخرى" ، يعلق بورجا إستيف-ألتافا ، حاليًا باحث ما بعد الدكتوراه في معهد البيولوجيا التطورية (IBE) ، وهو مركز مشترك بين المجلس الأعلى للبحث العلمي (CSIC) وجامعة بومبيو فابرا (UPF) والذي أجرى هذا البحث في RVC.

نمطية أكبر للأطراف

كان من أكثر النتائج إثارة للاهتمام في هذه الدراسة الرائدة أظهر أن الأطراف لديها وحدات نمطية أكبر من الزعانف؛ ترتبط بعض أجزاء الأطراف ببعضها البعض ، وتشكل ناديًا حصريًا للتفاعلات. سمح هذا النموذج بالعديد من التخصصات اللاحقة ، مثل حركة أصابعنا للكتابة على لوحات المفاتيح مقارنةً بصلابة أصابع قدمنا ​​عند السير معها ، كما يقول جون هاتشينسون ، أستاذ الميكانيكا الحيوية التطورية في RVC.

تبعا ستيفاني إي بيرس، أستاذ مشارك في علم الأحياء العضوية والتطورية وأمين علم الحفريات الفقارية في متحف علم الحيوان المقارن بجامعة هارفارد ، "على الرغم من تبسيط الروابط بين العظام عندما أصبحت الزعانف أطرافًا ، فإن تطور اليدين باستخدام أصابع اليدين والقدمين مع أصابع القدم ، وفرت المنصة اللازمة للمشي ، مما سمح لأسلافنا الأوائل بترك البيئة المائية للعيش على الأرض

الدراسة يفتح الباب أمام التحليل الميكانيكي الحيوي لتطور وتطور أجزاء أخرى من الجسم يشارك في المهارات الحركية ، مثل ذيل الزواحف أو أجنحة الطيور ، وكذلك تكامل الهيكل العظمي والعضلات في دراسات التطور الكبير.

مرجع ببليوغرافي:

Borja Esteve-Altava et. الى. «التوازي التطوري لتشريح الشبكة الصدرية والحوض من الزعانف إلى الأطراف»تقدم العلوم 2019 ؛ 5: eaau7459.


فيديو: الدوره البالوجيه#للاسماك# بشكل سهل ومبسط