多種進化微小膝骨的方法可以幫助人類直立行走

多種進化微小膝骨的方法可以幫助人類直立行走


多種進化微小膝骨的方法可以幫助人類直立行走

圖片來源:Pixabay/CC0 公共領域

一項新的研究發現,靈長類動物膝蓋骨骼的演化可能對人類如何演化成直立行走產生影響。

倫敦國王學院的研究人員分析了 93 種不同靈長類動物的外側豆骨(膝蓋上一塊芝麻大小的骨頭)的存在。研究結果發表在期刊上 英國皇家學會學報 B:生物科學

他們發現,雖然大多數靈長類動物都有這些骨頭,但在類人猿中卻常常不存在這些骨頭,類人猿是人類與黑猩猩、大猩猩、長臂猿等同屬的靈長類動物。

然而,人類在進化過程中擁有與大多數靈長類動物不同的這種骨頭,而且並不是所有人身上都有這種骨頭。研究人員表示,人類豆骨的這種獨特的演化途徑可能表明一種幫助人類祖先直立行走的演化變化。

研究的作者、倫敦國王學院工程系的講師Michael Berthaume 博士說:「我們的研究表明,這種經常被誤解的骨頭在靈長類動物中可能以多種方式進化,而人類則有一種獨特的進化形式,這種進化形式始於所有類人猿的開始。

“以新的方式使用這塊骨頭可以幫助早期人類,例如南方古猿,從四肢行走變成直立行走。”

外側豆骨是膝蓋後方的籽骨,在膝骨關節炎患者的發生率是膝骨關節炎患者的兩倍。籽骨和膝蓋骨一樣,是嵌入肌腱或韌帶中的小骨頭,有時存在於哺乳動物的骨骼中,這意味著它們可能在某些哺乳動物中不存在,但存在於同一物種的其他哺乳動物中。

儘管進行了數百年的研究,但人們對籽骨的進化、發育以及為什麼它們存在於某些人而不是其他人身上的了解甚少。

在這項新研究中,科學家利用過去一百年來發表的研究成果,利用統計模型來檢視膝蓋中三塊籽骨的存在——豆骨、內側豆骨和外側豆骨。

科學家發現,擁有豆科動物的靈長類動物,其祖先也擁有豆科動物的可能性高出 50 倍。研究團隊還發現,內側和外側豆骨幾乎總是成對發育,除了像人類這樣只有外側豆骨的極少數情況。

進一步的分析表明,類人猿可能進化出了一種不同於其他靈長類動物的豆貝生長方式,這可以解釋為什麼人類可以長出外側豆貝而沒有內側豆貝,但其他靈長類動物卻不能。這可能會整合一個多世紀的研究,科學家一直在爭論這些骨頭是如何演化的。

人類「重新出現」豆骨的獨特進化途徑可能表明一種進化變化,幫助人類祖先直立行走。

伯索姆博士說:「除了人類之外,幾乎在所有其他情況下,我們都知道靈長類動物成對發育出豆骨。我們也知道靈長類動物的移動方式並不一定會影響這些骨骼的進化,那麼為什麼人類會有所不同呢?

「令人興奮的是,這種『脫鉤』可能是一種適應的跡象,當體內的某些東西已經存在,然後開始被用於另一個目的——在這種情況下是兩足行走。需要對豆貝的生物力學進行進一步的研究來證實這一點,但初步結果是有希望的。

更多資訊:
靈長類動物膝籽骨的演化:系統性回顧和系統發育薈萃分析, 英國皇家學會學報 B:生物科學 (2024)。 DOI:10.1098/rspb.2024.0774。 Royalsocietypublishing.org/doi … .1098/rspb.2024.0774

倫敦國王學院提供

引文:多種進化微小膝骨的方式可以幫助人類直立行走(2024 年9 月10 日),2024 年9 月10 日檢索自https://phys.org/news/2024-09-multiple-ways-evolve -tiny-knee.html

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