Por mais de um século, os cientistas ficaram surpresos por ter um mistério básico em nossa história evolutiva: como os mamíferos se espalharam como gatos e cães? Essa transformação – de uma posição ampla (como carrapato) a íngreme (parasgital) postura – marcada como um momento importante na evolução dos mamíferos. Embora os sinapasídeos não centralizados não existentes, os ancestrais do mamífero vivo tivessem uma ampla postura, os pesquisadores discutiram sobre quando e como a postura ereta dos mamíferos modernos se desenvolveu.
Agora, em um estudo inovador Biologia de PLOs Uma resposta incrível liderada pelo Dr. Robert Broccolarst, ex -membro do PostDotcoal da Universidade de Harvard e do Departamento Evolucionário de Biologia Evolutiva, recebeu uma resposta incrível: o caminho da postura acentuada não foi linear, mas cheia de caminhos inesperados, testes evolutivos e aumento anatômico dramático.
“A evolução dos mamíferos foi identificada como várias etapas, de elaboradas a semi -controlador, ereto”, diz Broccolarst. “No entanto, o que descobrimos foi um progresso evolutivo ainda mais inimaginável ao longo da história dos mamíferos”.
Todos os mamíferos – de morcegos e baleias a toupeiras e humanos – compartilham uma maneira distinta de se mover – seguram seus órgãos sob seus corpos, diferentes da vasta postura com os órgãos. Esse gesto permite movimentos mais eficientes e pode se adaptar aos mamíferos com vários estilos de vida, adaptando -se da escavação ao voo. Essa conversão dramática também foi com grandes alterações no tamanho e mecânica dos ósseos dos membros. Para avaliar essas mudanças, o grupo analisou mais de 60 fósseis sinapasídeos não expedientes e 5 organismos vivos (osso do braço), incluindo mamíferos, répteis e ambos.
Autor sênior, professor Stephanie usa uma técnica analítica sofisticada do laboratório (OIBI) da Stephanie Pierce, os pesquisadores mapearam a superfície de cada osso para medir o comprimento, distribuição de massa, alavancagem e torção muscular (o comprimento do osso). Esses recursos estão relacionados à abordagem específica da locomoção e permitem que os pesquisadores reconstruam a postura e a locomoção nos fósseis.
“Ao estabelecer uma forma óssea e biomecônica de órgãos com a postura, podemos testar quão bem os ossos fósseis foram bem formados para certas funções funcionais, como caminhadas íngremes contra uma ampla caminhada”, disse Broccolhorst. Os pesquisadores obtiveram sinapasídeos fósseis não-mamais em uma paisagem adaptada funcional, como um mapa topográfico, com picos e vales relacionados a um desempenho alto e baixo de diferentes locomotores.
“Esperávamos ver um progresso elegante – um pouco mais de terapides íngremes, a partir da ampla pelinosa, depois dos sinodontes, os mamíferos totalmente íngremes”, disse Brokeleherst. “Em vez disso, temos a explosão de inovação”.
A pesquisa prova que, na evolução dos mamíferos, cada um dos principais grupos paternos explora diferentes funções e gestos forimb – alguns dos quais estavam próximos dos mamíferos modernos, não de outros, mas várias radiações adaptadas estavam envolvidas com elas.
“O caminho da pura postura não era direta”, disse que os mamíferos de peras estão se desenvolvendo em vários nichos e habitat ao longo de sua história, e sua postura reflete essa mudança. “
Um fóssil, um parente próximo dos marsupiais e placentários de hoje, mostrou que as características ósseas compatíveis com um gite íngreme moderno, o que sugere que os postos completamente parasgitais foram desenvolvidos em comparação na história dos mamíferos contra suposições pré -ajudadas anteriormente. Este resultado suporta trabalhos recentes do mesmo laboratório na espinha dorsal e nos membros posteriores.
“Nosso trabalho desafia a idéia de que a postura mudou lentamente e no começo, em vez disso, mostra que a íngreme postura e locomoção eram uma inovação evolutiva tardia, não a principal característica definida do mamífero”. “
Os pesquisadores também desafiaram o conceito crônico de que os primeiros sinapasidas não-mamais espalharam o mesmo que ticks ou crocodilos vivos. “Nossos estudos mostraram que a maioria dos órgãos sinapasides funcionou de maneira diferente dos répteis modernos, eles não são apenas uma cópia do réptil, seu próprio direito é um animal distinto que é um pouco diferente hoje do que qualquer coisa que viva hoje”
Para comparar esse osso largo – várias centenas de espécies de raças e mais de algumas centenas de milhões de espécies são generalizadas e muito diferentes em tamanho – a equipe teve que superar grandes obstáculos técnicos. A dição que descreve a forma em estruturas semelhantes não foi eficaz. Assim, a equipe reengenhou projetada para uma tarefa e reprojeador diferente, transformando-a em um equipamento de marcas terrestres “baseado em fatia” criado para este estudo. O ex -estudante de graduação do Programa de Biologia Integest de Harvard, Magdalen Marcodo, ajudou a coletar extensos conjuntos de dados como parte de sua tese sênior e Pierce Lab.
O estudo cria um rico legado científico – tanto em Harvard quanto na Paleonologia. O curador do vertbrado Pageonology of the Comparative Zoology (MCZ) Museum também mencionou que “pesquisadores e ex -curadores da MCZ, como Alfred Sherwood Roma e Farish Jenkins, Junior, podemos revisar as mesmas perguntas e novas perguntas.
Este estudo identifica a primeira análise evolutiva de tamanho grande da postura mamária usando biomeconia quantitativa. Mas é apenas o começo. O grupo agora está criando modelos detalhados das espécies fósseis das espécies fósseis para entender como as articulações e músculos funcionavam em animais antigos, fornecendo uma visão profunda da evolução do mamífero.
Como Broccolharst escreve: “Entendendo como os mamíferos vieram direto para caminhar em linha reta, não apenas sobre ossos, mas é desvendar a história dinâmica da vida da terra”.
Os fundos foram fornecidos pela Fundação Nacional de Ciências dos EUA (DEB1754459 e DEB1754502), Fundo Comparável de Zoologia de Harvard e Weightmore Calls.
Robert Broccolarst é atualmente um associado de pesquisa pós -dótica do Departamento de Ciências Biológicas da Universidade de Massachusetts da Leal. Magdalen Marcodo é atualmente um estudante de graduação do Comitê Evolucionário de Biologia da Universidade de Chicago.
