Práce Harvardovy univerzity (USA) a jejích spolupracovníků naznačuje, že parasagitální držení těla se vyvinulo nepřímým, dynamickým, radiálním procesem.
Přechod od depatentního (plazího) držení těla ke vzpřímenějšímu (parasagitálnímu) držení těla a lokomoci byl transformační událostí v evoluci savců. Tato studie publikovaná v časopise s otevřeným přístupem „PLOS Biology“ nyní dále ukazuje, že šlo o velmi dynamický a komplexní přechod.
Nesavčí synapsidi (čtyřnozí obratlovci), předkové dnešních savců, prošli zásadní reorganizací pohybového aparátu, včetně modifikací předních končetin. Není však známo, kdy a jak se tyto anatomické změny promítly do držení končetin a vzpřímeného pohybu podobného savcům. Předchozí výzkumy založené na kvalitativním pozorování fosilního záznamu předpokládaly, že evoluční přechod od nataženého k vzpřímenému držení těla byl přímým postupem s diskrétními posturálními fázemi.
Aby lépe pochopili původ a vývoj držení těla u savců, analyzovali vědci fosilní humery synapsidů z více než 200 druhů tetrapodů. Porovnávali fosilní synapsidní humeri s řadou humeri salamandrů, plazů, monotremů a současných vzpřímených teriánských savců a zkoumali délku humeru, točivý moment, svalovou páku, sílu ohybu a poloměr gyrace. Poté výpočetně modelovali vztah mezi tvarem, funkcí a kostěným držením těla, aby si představili různé evoluční scénáře vývoje vzpřímeného držení těla u teriánských savců.
Související článek
Vědci zjistili, že předkové synapsidů měli vzpřímené držení těla, ale jejich anatomie a pohyb se lišily od těch dnešních. Vzpřímené držení těla moderních savců zahrnovalo zásadní reorganizaci pohybového aparátu a rozšíření rozdílů ve funkci předních končetin, což naznačuje, že savci začali chodit vzpřímeně později, než se dosud předpokládalo. Studie měla několik omezení, včetně nejistoty ohledně délky fylogenetických větví a odhadovaných dat divergence taxonů. Je zapotřebí budoucích studií, aby bylo možné vyvinout větší specifičnost a jistotu ohledně držení končetin u různých taxonů.
Podle autorů „předchozí hypotézy postulují ‚expanzivně-parasagitální‘ přechod synapsidů jako sérii diskrétních posturálních změn; naše studie podporuje myšlenku, že evoluce synapsidů je sérií postupných radiací, přičemž hlavní klody vykazují značnou funkční (a posturální) variabilitu. Naše údaje o morfologii pažní kosti a evoluci funkčních znaků naznačují, že parasagitální držení těla se vyvinulo pozdě, v kmenovém terénu.“
„Původ vzpřímeného držení těla u savců je klíčový pro jejich evoluční historii,“ dodává Dr. Robert Brocklehurst z Harvardovy univerzity, hlavní autor studie. „O tom, kdy a jak se vzpřímené držení těla u moderních savců vyvinulo, však panuje mnoho nejasností. Na tomto problému se pracuje již více než 100 let, ale historicky se pozornost soustředila na tvar kostí několika výjimečně zachovalých fosilií. Věděli jsme, že pokud chceme pochopit celkový obraz evoluce držení těla u savců a jejich předků, musíme se podívat na co nejvíce fosilií a důkladně porozumět funkci a mechanice kostí, nejen tvaru.“
„Tím, že jsme shromáždili bezprecedentní soubor dat pokrývající celou evoluci synapsidů, jsme dosáhli rozlišení potřebného k odhalení transformace od našich rozsáhlých synapsidních předků k dnešním savcům se vzpřímenými končetinami,“ dodává profesorka Stephanie Pierceová, rovněž odbornice z Harvardovy univerzity a spoluautorka článku. „Naše výsledky ukazují, že držení těla a funkce předních končetin, charakteristické znaky moderních savců, se objevily překvapivě pozdě v evoluci synapsidů; toto pozdní získání položilo základ mimořádného ekologického úspěchu savců.“
Autoři dodávají: „Ačkoli se předci savců v průběhu času obecně stávali vzpřímenějšími, v jednotlivých hlavních skupinách předků savců existovaly velké rozdíly. Tyto fosilie nebyly pouhými odrazovými můstky, ale živočichy, kteří se vyvinuli, aby prozkoumali širokou škálu ekologií, nik a stanovišť.
Evoluce vzpřímeného držení těla u savců má význam nejen pro pochopení toho, jak se tito živočichové přizpůsobili svému prostředí, ale také pro pochopení rozmanitosti pohybového aparátu, kterou vidíme dnes. Vzpřímené držení těla například umožnilo savcům vyvinout větší efektivitu pohybu, což následně usnadnilo kolonizaci nových stanovišť a využívání různých zdrojů. Tato adaptační schopnost byla pro evoluční úspěch savců klíčová a umožnila jim přežít a prosperovat v nejrůznějších ekosystémech.
Studium evoluce vzpřímeného držení těla u savců může navíc poskytnout vodítka i pro evoluci člověka. Pochopením toho, jak změny ve stavbě kostí a funkci svalů ovlivnily pohyb savců, mohou vědci lépe porozumět tomu, jak se u našich vlastních předků mohl vyvinout stoj, znak, který nás odlišuje od ostatních primátů.
Výzkum evoluce vzpřímeného držení těla u savců nám nejen pomáhá lépe pochopit naši vlastní evoluční minulost, ale také poukazuje na složitost a dynamiku evolučních procesů, které formovaly rozmanitost života, s níž se dnes setkáváme.