A "Walking Fish" felfedezés az emberi mozgalom evolúciós elmélete

A gyaloglás sokkal bonyolultabb, mint egy láb elhelyezése a másik előtt. Ahhoz, hogy ez megtörténjen, az agyban és a gerincvelőben lévő motoros neuronoknak azonnal össze kell hangolniuk azokat az izmokat, amelyekre előrelépni kell, majd kezelni a végtagokat, a tüdőt és az agyat, hogy harmóniában dolgozhassanak, hogy elérje, ahol kell. E bonyolult szervezeti stratégia eredete homályos: A közelmúltig a legelismertebb elmélet az, amit a középiskolai biológiai plakátokon húzott ki, ami azt mutatja, hogy a járási képesség fejlődött, amikor a gerincesek tengerről földre váltottak.

A csütörtökön megjelent új kutatások viszont ezt az elméletet ellentétes módon felülvizsgálják. A folyóiratban Sejt egy nemzetközi kutatócsoport azt állítja, hogy a gerincvelői idegek képesek az izmok mozgatására a gyalogláshoz több millió évvel ezelőtt a tengerben.

„Megtudtuk, hogy néhány olyan dolog, amit általában„ fejlettebb ”állatfajokban alakítottunk ki, mint például a gyalogot ellenőrző idegsejtek, valójában sokkal régebbi, mint korábban gondolták”, társszerző és New York-i Egyetem neurológus Jeremy Dasen, Ph.D., elmondja fordítottja.

Ez azt jelenti, hogy az első teremtmények, amelyek a halat és az embert összekötő közös járást fejlesztették, víz alatt maradtak. Néhány leszármazottuk végül séta gerinctelenek lettek a földön, míg mások ma az óceán fenekén maradnak, még mindig séta.

E tengerfenék egyik lakója, a kis korcsolyázás volt az új tanulmány középpontjában. A sugarakhoz hasonló korcsolyák olyan porcos halak, amelyek nem sokat változtak az általuk létezett több százmillió év alatt. És „sétálnak”, de valószínűleg nem tudták megmondani. A korábbi kutatások azt mutatták, hogy kisebb medencés uszonyaikat váltogatják balra jobbra mozgó mozdulatokkal az óceánfenék mentén - ami aligha észrevehető lenne az Atlanti-óceán nyugati részén lebegő búvároknak.

„Az egyik legmeglepőbb megállapítás az volt, hogy a gördeszka medencéke mozgásának hasonlósága a lábadat a gyaloglás során használja” - mondja Dasen. „Ezt csak azért tudtuk értékelni, ha videót vettünk a korcsolyázás alól, miközben sétálnak. Ez azt mutatta, hogy a gyaloglás számos alapvető eleme, mint például a bal és jobb lábak váltása, a lábnyílások és a hajlítás, a korcsolyákban volt jelen.

Dasen és csapata megkezdte a korcsolyázás csoportjának tanulmányozását, ahogy a tojásgyógyászati ​​esetekben alakultak ki. Egy korcsolyázó embrióban a farok a legerősebb dolog, ami mozdulatot kelt, de a kikelést követően a farok végül visszafejlődik - feltehetően azért, mert a medencei uszonyokon keresztül történő mozgás irányul.

A görkorcsolya nyomon követési kísérlete RNS szekvenálást használt, hogy megvizsgálja, milyen gének expresszálódtak a skate motoros neuronjaiban, és hasonlították össze őket az emlős mozgással kapcsolatos génekkel. Ez azt mutatta, hogy a korcsolyáknak és az emlősöknek valójában sok közös, beleértve a száraz gerincesek motoros neuronjaiban kifejezett molekulákat, az izmokat szabályozó molekuláris kapcsolókat és a mozgást szabályozó interneuronokat.

„A korcsolyázott gének közül sokan ismerték, hogy nagyon fontosak az emlősökben járást szabályozó motoros neuronok működéséhez” - mondja Dasen. „Ezen gének némelyike ​​olyan fehérjéket termel, amelyekről ismert, hogy„ genetikai kapcsolóként ”működnek, amelyek be- vagy kikapcsolják a géneket. Vizsgálataink azt mutatják, hogy ezek a kapcsolók mind a korcsolyákban, mind az emlősökben használatosak, hogy segítsék a gyalogláshoz szükséges idegrendszereket."

Összefoglalva, a megfigyelések azt mutatják, hogy a végtagszabályozásban részt vevő áramkörök gerinces ősökkel kezdődtek, millió évvel azelőtt, hogy a földön bármi járna. Mire a mi őseink a homokba ásották az elsődleges végtagjaikat, a mozgásukat előidéző ​​folyamatokat már régóta megállapították. Ezt szem előtt tartva, Dasen és csapata továbbra is tanulmányozza a kis korcsolyát, hogy megértsék, hogy pontosan hogyan kapcsolódnak a motoros neuronok, azzal a reménnyel, hogy egy nap ez a tudás segíthet a súlyos gerincvelői sérüléseknek.

„Tényleg nagyon keveset tudunk arról, hogy az idegsejtek az agyban és a gerincvelőben kommunikálnak-e a gyalogot szabályozó motoros neuronokkal” - mondja Dasen.

„Reméljük, hogy kihasználhatjuk a görkorcsolya viszonylagos egyszerűségét, hogy kiderítsük néhány fontos idegkapcsolatot, amelyek lehetővé teszik a gyaloglás lehetőségét, és végül teszteljük, hogy ezek az összefüggések fontosak-e az emlősök számára.”

Ha tetszett ez a cikk, nézd meg ezt a videót, amely elmagyarázza a tanulmány szerzői által létrehozott kutatást: