研究人员发现了鸸鹋翅膀骨骼减少和不对称的一种新机制。他们的研究表明,远端肌肉形成的缺失导致发育过程中缺乏机械应力,从而导致观察到的骨骼异常。

发现鸸鹋翅膀缩小的新机制

这项研究表明,胚胎和胎儿运动的变化可能在整个进化过程中对身体部位的塑造发挥重要作用。

鸸鹋是一种不会飞的鸟,翅膀已经明显退化。尽管如此,其翅膀形态变化的确切机制仍在很大程度上未知。在这项研究中,研究小组证明,鸸鹋翅膀的骨骼退化不仅表现为缩短,还表现为骨骼不对称融合。

他们发现,这些骨骼异常是由于远端翼部缺乏肌肉形成引起的,从而导致发育过程中运动不足,而运动是塑造胚胎和胎儿骨骼所必需的。

此外,研究还发现鸸鹋翅膀中存在具有双重身份的肌肉祖细胞,既具有体节衍生的肌肉祖细胞的特征,又具有侧板中胚层细胞的特征。这些细胞在分化为肌纤维的过程中会经历细胞死亡,导致肌肉形成失败。研究结果表明,胚胎和胎儿运动的差异会显著影响形态进化。

研究团队证实,鸸鹋翅膀的骨骼不仅缩短,而且个体之间,甚至同一个体的左右翅膀之间,其骨骼形状和长度也存在显著差异。这种独特的骨骼形状与鸸鹋翅膀远端肌肉形成不足有关,导致骨骼发育过程中机械应力不足。

这项研究强调了胚胎和胎儿运动不仅在骨骼元素的延长中发挥着至关重要的作用,而且在骨骼的对称模式中也发挥着至关重要的作用。研究结果强调了胚胎运动不足(特别是在鸸鹋等肌肉形成缺陷的情况下)对骨骼进化的重大影响。研究表明,影响胚胎和胎儿运动的环境因素可能对形态进化和多样化产生深远的影响。

这项研究表明,胚胎和胎儿运动对骨骼形态的进化有着深远的影响。接下来,该团队计划研究胚胎和胎儿运动的变化如何影响脊椎动物的骨骼进化。这项研究为理解环境因素通过对胚胎和胎儿运动的影响在塑造形态进化中的作用开辟了新途径。