science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe het leven op het land leerde ademen

(a) Gedeeltelijke skeletreconstructie van Gorgonops torvus in lateraal aspect en (b) schematische reconstructie van de borstgordel, borstbeen, interclavicula en humerus met hypothetische positie van m. pectoralis in ventrale aspect. (c) Foto en (d) interpretatieve tekening van Gorgonops torvus (SAM-PK-K10591), met de nadruk op de borststreek in een oranje rechthoek als een (e) foto en (f) interpretatieve tekening (e en f na verdere voorbereiding om te onthullen het interclavicula). Voor uitleg van de tafonomische verstoring van het monster, zie de sectie Materialen en methoden. Afkortingen:cl, sleutelbeen; cr, cervicale ribben; cv, halswervels; fe-L, linker dijbeen; fi-L, linker fibula; h, gedeeltelijke opperarmbeenderen; icl, interclavicula; m-L, linker manus; 'ma', 'manubrium'; p-L, linker pes; pc-R, rechter borstgordel; bekken?, gedeeltelijke bekkengordel?; bekken-L, linker bekkengordel; r-L, linker straal; r-R, rechter straal; ri, ribben; sc-L; linker schouderblad; sc-R, rechter schouderblad; st1-3, borstbeen 1-3; ti-L, linker scheenbeen; u-L, linker ellepijp; v, wervels. Krediet:Wetenschappelijke rapporten (2022). DOI:10.1038/s41598-022-17492-6

Wetenschappers van het Museum für Naturkunde Berlin hebben samen met medewerkers uit Zuid-Afrika en de VS een nieuw hoofdstuk onthuld in de geschiedenis van het borstbeen van zoogdieren. Hun studie van een 260 miljoen jaar oud fossiel laat zien dat het borstbeen was verdeeld in een reeks segmenten, zoals dat van moderne zoogdieren. Deze ontdekking geeft aan dat de vereisten voor de manier van lopen en ademen van zoogdieren al aanwezig waren in enkele verre verwante Perm-voorouders.

In een recente studie, geleid door Ph.D. kandidaat Eva-Maria Bendel van het Museum für Naturkunde Berlin en de Humboldt-University Berlin, is de evolutionaire geschiedenis van het borstbeen van zoogdieren getraceerd. Samen met experts van het North Carolina Museum of Natural Sciences, de University of Chicago en het Iziko South African Museum, verbindt het team de anatomie van een groep voorlopers van zoogdieren met de manier van leven van de hedendaagse zoogdieren.

Op basis van een bijzonder compleet exemplaar in het Iziko-museum in Kaapstad, Zuid-Afrika, identificeerde Bendel het oudste geregistreerde borstbeen dat uit meerdere elementen bestaat, net als bij moderne zoogdieren. "Ik merkte meteen dat de configuratie in deze gorgonopsian iets uitzonderlijks is", merkt ze op.

In het open access tijdschrift Scientific Reports , beschrijft het team nu de thorax en schoudergordel van de Perm-toproofdier Gorgonops torvus. De bevindingen suggereren een van de twee mogelijkheden:(1) dat de "zoogdierachtige" toestand eerst ontstond in de groep Gorgonopsia, maar daarna tijdelijk weer verdween op de zoogdierstam; of (2) dat deze eigenschap onafhankelijk van elkaar in de twee groepen is geëvolueerd.

De aanwezigheid van een segmentaal borstbeen helpt zoogdieren bovendien om een ​​meer rechtopstaande houding en rechtop lopen te krijgen, waardoor hun mobiliteit drastisch wordt verbeterd. De onderzoekers gaan ervan uit dat de karakteristieke manier waarop zoogdieren ademen door middel van een diafragma al in hun vroege voorouders is ontwikkeld. Dit kan gorgonopsiërs hebben geholpen om de dominante groep roofdieren aan de top van de voedselketen in het late Perm te worden.