Kuszált út az egyenes testtartásig
Az összes emlős – legyen szó denevérről, bálnáról, vakondról vagy emberről – úgy közlekedik, hogy a végtagjai a test alatt helyezkednek el, nem pedig oldalt, mint a hüllőknél. Ez az elrendezés hatékonyabb mozgást tesz lehetővé, és igazodik az emlősök hihetetlenül változatos életmódjaihoz: a föld alatti ásástól a repülésig. Ám ennek a mozgásmódnak az evolúciója nem volt egyenes vonalú. A kutatók több mint 60 nem-emlős szinapszida (ős-emlősrokon) fosszilis humerusát, valamint 140 mai emlős, hüllő és kétéltű felkarcsontját vizsgálták meg.
A Harvardon kifejlesztett új elemzési módszerrel minden csont felületét feltérképezték, meghatározva olyan tulajdonságokat, mint a csont hossza és tömegeloszlása, az izmok karereje, illetve a csavarodás mértéke. Ezek együtt határozzák meg, hogyan mozgott az adott állat: inkább kúszott vagy inkább járt.
Nagy ugrások, nem fokozatos váltás
A vizsgálatok eredményei szerint nem fokozatos, lépcsőzetes fejlődés vezetett a modern emlősökhöz. Nincs egyértelmű kapcsolódási lánc a korai, kúszó testtartású élőlényektől a teljesen egyenes tartású, járó emlősökig. Inkább nagy, gyors evolúciós újítások, kisugárzások történtek: minden nagyobb ős-csoport számos fejlesztést próbált ki a végtagjaival; némelyik közelebb jutott a mai emlősökhöz, mások kevésbé.
Az egyik vizsgált fosszília – amely az erszényesek és méhlepényesek közeli rokonának számít – már a modern, egyenes járás jegyeit mutatta, vagyis a teljesen egyenes testsíkú járás meglepően későn, csak az emlősök történetében jelent meg.
Nem is voltak csak „gyíkutánzatok”
A kutatók rámutatnak, hogy a legkorábbi szinapszidák (nem-emlős emlősrokonok) végtagjai nem ugyanúgy működtek, mint a mai hüllőké vagy krokodiloké. Ezek az ősök nem egyszerű hüllőutánzatok voltak, hanem sok szempontból egyediek, és nincs is igazán megfelelőjük a mai állatvilágban.
A sokféle csont összehasonlításához – amely több száz fajt ölel fel, akár több százmillió évnyi eltéréssel – a hagyományos módszerek nem voltak elég rugalmasak. Ezért a csapat egy meglévő R-szoftvert dolgozott át, és abból egy vadonatúj, szeletes „landmarking” eszközt fejlesztett, amellyel precízen mérték a csontok tulajdonságait.
Új ablak az emlősvilág múltjára
A vizsgálat az első nagyléptékű, mennyiségi, biomechanikai elemzés az emlősök testtartásáról. A kutatók most bizonyos fosszíliák elővégtagját modellezik részletesen, hogy feltárják, pontosan hogyan működtek ezeknek az állatoknak az ízületei és izmai. Ez azt is megmutathatja, hogyan alkalmazkodtak különböző életmódokhoz a múltban.
Az egyenes járás eredetének kutatása nemcsak a csontokról szól, hanem bolygónk életének dinamikus történetéről is – hangsúlyozzák a kutatók. A tanulmányt az USA Nemzeti Tudományos Alapja, a Harvard Összehasonlító Zoológiai Múzeuma és a Wetmore Colles Fund támogatta.
