"Валкинг Фисх" Дисцовери Сцрапс Еволуцијска теорија људске локомоције

Ходање је много компликованије од стављања једне ноге испред друге. Да би се то догодило, моторни неурони у мозгу и кичменој мождини морају тренутно координирати мишиће које су вам потребне да бисте кренули напријед, затим управљати удовима, плућима и мозгом како би радили у хармонији да би вас одвели тамо гдје требате ићи. Порекло ове разрађене организационе стратегије је мутно: Све донедавно, најчешће прихваћена теорија је она коју сте виђали на плакатима биологије средњих школа, показујући да је способност ходања еволуирала како су кичмењаци прелазили са мора на копно.

Међутим, нова истраживања, објављена у четвртак, ревидирају ту теорију на супротан начин. У дневнику Ћелија, међународни тим научника извештава да је способност живаца кичмене мождине да артикулишу мишиће за ходање настала пре неколико милиона година у мору.

"Научили смо да су неке од ствари које генерално сматрамо да су еволуирале у 'напреднијим' животињским врстама, као што су нервне ћелије које контролишу ходање, заправо много старије него што се раније мислило", рекао је коаутор и неурознанственик Универзитета у Њујорку Јереми Дасен, Пх.Д., говори Инверсе.

То значи да су прва створења која су развила способност да ходају - заједнички предак који повезује рибу и људе - остао под водом. Неки од њихових потомака су на крају постали ходни бескичмењаци на копну, док су други остали на дну оцеана данас, још увијек ходајући.

Један од ових становника морског дна, мали скејт, био је фокус ове нове студије. Клизаљке, које изгледају слично зракама, су хрскавичне рибе које се нису много промениле у стотинама милиона година колико су постојале. И они "ходају", али вероватно нисте могли да кажете гледајући. Досадашња истраживања показала су да махају мањим здјеличним перајама у наизмјеничним лијево-десним покретима како би пузали дуж дна океана - што тешко да би се могло примијетити за рониоца који плута над њима у западном Атлантском океану.

"Један од најнеочекиванијих открића је био како је кретање костних пераја клизаљки слично начину на који користимо наше ноге током ходања", каже Дасен. „То смо могли да ценимо само из снимања видео снимака испод клизаљки док су ходали. Ово је показало да су многи од основних елемената ходања, као што су измене леве и десне ноге, екстензије ногу и флексија, присутни у клизаљкама."

Дасен и његов тим почели су да проучавају групу клизаљки док су се развијали у својим случајевима. У ембриону клизаљке, реп је најјача ствар која гура своје кретање, али након што се излеже, реп напослетку назадује - вероватно зато што је локомоција кроз пелвичне пераје спремна да доминира.

Контролни експеримент на клизаљкама користио је РНК секвенцирање како би се процијенило који су гени експримирани у моторним неуронима скатеа и успоредили их са генима везаним за локомоцију сисара. Ово је показало да клизаљке и сисари заправо имају много тога заједничког, укључујући молекуле изражене у моторним неуронима копнених кичмењака, молекуларне прекидаче који контролишу мишиће и интернеуроне који контролирају локомоцију.

"Многи гени које смо проучавали у клизаљкама били су познати као веома важни за функцију моторних неурона који контролишу ходање код сисара", каже Дасен. "Неки од ових гена производе протеине за које се зна да функционишу као" генетски прекидачи ", који укључују или искључују гене. Наша студија показује да се ови исти прекидачи користе иу клизаљкама и сисарима како би помогли у повезивању нервних кола неопходних за ходање.

Гледано заједно, посматрања указују да су кругови укључени у контролу удова почели са предаком кичмењака милионима година прије него што је ишта прошло на копну. Док су наши преци вриштали на пијесак са својим првобитним удовима, процеси који су генерисали њихово кретање одавно су успостављени. Имајући ово на уму, Дасен и његов тим ће наставити да проучавају мале клизаљке да би разумели како се тачно повезују њихови моторни неурони, са надом да ће једнога дана ово знање помоћи људима са озбиљним повредама кичме.

"Ми заправо знамо врло мало о томе како нервне ћелије у мозгу и кичменој мождини комуницирају са моторним неуронима који контролишу ходање", каже Дасен.

"Надамо се да ћемо моћи искористити релативну једноставност клизаљке да би открили неке важне нервне везе које омогућавају ходање, и на крају тестирати да ли су те исте везе важне за сисаре."

Ако вам се овај чланак допао, погледајте овај видео који објашњава истраживање које су направили аутори студије: