如今，哺乳動(dòng)物可以用前肢游泳、跳躍、飛行、攀爬、挖掘和幾乎所有的東西，但所有這些多樣性和進(jìn)化的問題仍然是科學(xué)家們討厭的問題。
為了幫助解決這個(gè)問題，哈佛大學(xué)的研究人員將目光轉(zhuǎn)向了一種最不尋常的哺乳動(dòng)物——針鼴鼠。這些巨大的產(chǎn)卵哺乳動(dòng)物與早期哺乳動(dòng)物祖先有許多共同的解剖特征，因此它們可以幫助彌補(bǔ)滅絕與其他現(xiàn)代哺乳動(dòng)物之間的差距。
博士后研究員索菲雷尼奧和有機(jī)與進(jìn)化生物學(xué)副教授斯蒂芬妮皮爾斯使用高度詳細(xì)的針鼴前肢肌肉骨骼模型，不僅可以更好地了解這種鮮為人知的針鼴前肢是如何工作的，還可以打開一扇了解滅絕哺乳動(dòng)物如何使用前肢的窗口。這個(gè)模型在11月14日出版的《皇家學(xué)會(huì)開放科學(xué)論文》中有描述。
"針鼴鼠還沒有得到很好的研究，對(duì)它們的生物力學(xué)也知之甚少."雷根納說?！跋嚓P(guān)物種很少，針鼴鼠本身也很難研究，因?yàn)樗鼈冇蟹浅４蟮拇虂黼[藏潛在的動(dòng)作。我們通過使用CT掃描制作了這個(gè)虛擬模型，這樣我們就可以更詳細(xì)地了解骨骼和肌肉是如何相互作用的。另一個(gè)?！?
研究人員發(fā)現(xiàn)，骨骼解剖和肌肉共同優(yōu)化肢體杠桿和某些運(yùn)動(dòng)的機(jī)動(dòng)性。特別是支持肢體旋轉(zhuǎn)的肌肉結(jié)構(gòu)對(duì)針鼴的伸展步態(tài)非常重要。
皮爾斯說：“這一模型不僅使我們能夠深入了解針鼴鼠的獨(dú)特觀點(diǎn)，還可以指導(dǎo)已經(jīng)滅絕的哺乳動(dòng)物的重建。“針鼴鼠前肢骨骼與過渡動(dòng)物的相似性，可以幫助我們了解現(xiàn)代哺乳動(dòng)物前肢多樣性的演化。”
“如果我們發(fā)現(xiàn)一些肌肉有很大的杠桿作用，這可能表明一些姿勢(shì)或類型的運(yùn)動(dòng)更有可能發(fā)生，”雷尼奧補(bǔ)充說。“我們正在繼續(xù)向針鼴鼠模型添加數(shù)據(jù)。我們想做的一件事是知道如何利用機(jī)動(dòng)性和杠桿作用來預(yù)測(cè)動(dòng)物可能如何站立，或者它們可能做出什么樣的動(dòng)作?！?
“這項(xiàng)研究是一個(gè)更大項(xiàng)目的一部分，”皮爾斯說。研究人員的最終目標(biāo)是通過在關(guān)鍵階段建立相似的化石模型來重建哺乳動(dòng)物前肢的進(jìn)化。針鼴模型是了解前肢形態(tài)與功能關(guān)系的第一步。
通過觀察哺乳動(dòng)物前肢如何隨時(shí)間變化，他們希望揭示骨骼的修飾如何導(dǎo)致我們今天看到的生態(tài)和行為多樣性。
這項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持。
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