Als vogels zingen, vleermuizen echoloceren, ratelslangen rammelen, en paddengezoem, ze gebruiken zogenaamde supersnelle spieren, de snelste gewervelde spieren bekend. Nieuw onderzoek toont aan dat deze spieren een maximale snelheid hebben bereikt die haalbaar is in elke spier van gewervelde dieren.

Over alle dieren, verschillende spiertypen zijn geëvolueerd om enorm verschillende taken met verschillende snelheden uit te voeren. De snelheidsrecordhouders onder gewervelde dieren zijn de zogenaamde supersnelle spieren, die tot 250 keer per seconde kan bewegen.

"De iconische supersnelle spieren voeden het alarmerende geratel van ratelslangen en verkering roepen in vissen, maar de afgelopen jaren hebben we ontdekt dat ze ook zorgen voor snelle echolocatie-oproepen die essentieel zijn voor het vangen van prooien bij vleermuizen en de uitgebreide vocale gymnastiek van zangvogels, " zegt hoofdauteur van de studie, Dr. Andrew Mead van de Universiteit van Vermont.

"Dus hoewel eerder werd gedacht dat het zeldzaam was, deze extreme spieren zijn overal om ons heen en lijken typisch te worden gebruikt voor de controle van de geluidsproductie, " voegt Dr. Coen Elemans toe, senior auteur van de studie en hoofd van de Sound Communication and Behaviour-groep aan de Universiteit van Zuid-Denemarken. De studie is gepubliceerd in eLife .

In dit werk, het team onderzocht of al deze supersnelle spieren dezelfde dynamiek gebruiken om hun extreme snelheid te bereiken en of ze een gemeenschappelijke voorouderlijke supersnelle spier delen.

"We laten zien dat alle supersnelle spieren bepaalde specifieke aanpassingen delen die supersnelle samentrekkingen mogelijk maken, " zegt dr. Mead.

Verder, de drie snelste spieren, gevonden in paddenstoelen, zangvogels en vleermuizen, een bijna identieke maximumsnelheid hebben, die pleitten voor een gedeelde afkomst.

"Interessant genoeg bleek het verhaal anders, " zegt Dr. Elemans. "Door te kijken naar de aanwezigheid van motoreiwitten, ontdekten we dat elk van deze drie supersnelle spieren een andere uitdrukt, sterk pleiten voor onafhankelijke afkomst."

Omdat supersnelle spieren samenkomen in prestatie en mechanisme, ze vertegenwoordigen een maximale snelheid die haalbaar is in elke gewervelde spier.

"We laten ook zien dat bij zangvogels de supersnelle spieren versnellen als jonge dieren leren zingen, maar we weten nog niet of dit komt door een ontwikkelingsprogramma of misschien door training. Dieren die extreme fysiologische prestaties hebben ontwikkeld, kunnen ons veel leren over algemene mechanismen, ", zegt Elemans. "Elke technische storing in een verfijnde raceauto zal het waarschijnlijk merkbaar vertragen, terwijl dezelfde storing in een robuust ontworpen gezinsauto misschien niet zo opvalt."

Supersnelle spieren zijn interessant omdat onderzoekers met extreem snelle spieren beter begrijpen hoe normale spieren samentrekken.