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驚人發現:人類靈活運動的起源竟來自古代魚類

我們骨骼的靈活與穩定運動能力,竟然可以追溯到古代的有頜魚類!科學家們透過研究現代軟骨魚類(如鯊魚和魟魚)並與無頜魚類(如八目鰻)進行比較,發現了關節演化的關鍵線索。他們指出,滑膜關節——這種在大多數脊椎動物中發現的潤滑、空腔結構——首次出現在有頜魚類的祖先身上。

根據今天(2月25日)發表在開放獲取期刊《PLOS Biology》上的研究,芝加哥大學的Neelima Sharma及其同事揭示了這一重要發現。滑膜關節存在於大多數脊椎動物中,透過讓骨骼或軟骨在潤滑的空腔內滑動,實現了平滑的運動和更高的穩定性。這些關節既存在於陸地脊椎動物中,也存在於硬骨魚類中,這表明它們起源於它們的共同祖先。

然而,滑膜關節在脊椎動物演化中首次出現的確切時間一直不確定。為瞭解開這個謎團,Sharma和她的團隊研究了兩種早期脊椎動物譜系的關節解剖和發育:一種是無頜魚類的八目鰻,另一種是軟骨魚類的竹鯊和小魟魚。他們的分析發現,軟骨魚類具有空腔關節——這些充滿液體的空間增強了運動能力——而八目鰻則沒有。

研究人員還發現,軟骨魚類與其他脊椎動物的滑膜關節共享關鍵蛋白質和發育過程。透過CT掃描,他們在化石魚類Bothriolepis中發現了類似的空腔關節,這是已知最古老的滑膜關節例子。

總的來說,這些結果表明,滑膜關節在有頜魚類中普遍存在,但在無頜魚類中顯然缺失,這表明這些關節首次演化於有頜脊椎動物的祖先。這項研究為研究脊椎動物(包括我們自己)骨骼結構的起源提供了關鍵資訊。作者建議,未來的步驟可能包括分析其他化石魚類譜系的關節形態,並進一步比較有頜和無頜脊椎動物的關節,以揭示早期關節演化的更多細節。

作者補充道:「我們魚類祖先中移動關節的起源使他們能夠以新的方式移動和進食。這項研究表明,負責這些關節的發育過程深植於魚類的演化樹中。」

參考文獻:Neelima Sharma, Yara Haridy和Neil Shubin於2025年2月25日發表在《PLOS Biology》上的「滑膜關節存在於有頜魚類的共同祖先中,但在無頜魚類中缺失」。DOI: 10.1371/journal.pbio.3002990