平滑步行者:研究鸟类和哺乳动物解释跨越式发展

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平滑步行者:研究鸟类和哺乳动物解释跨越式发展

2020年1月24日

但为什么转悠鳄鱼木材老虎?根据 骨科医学澳门皇冠游戏大学 (Nyitcom)解剖学教授,老虎可以感谢ITS微调神经系统以其流畅的步行路程。

所有四足动物,也为已知的四足动物,有小肌肉在其受体称为高尔基腱器官,从感觉在运动(步行)及其他体力活动力,其保护肌肉。当肌肉压力变得危险,这些受体信号的神经系统产生压力的释放和反射防止受伤。自1900年,神经科学家理解的是,外周神经系统四足动物(脑和脊髓外)有很大的不同,但是到现在为止,他们无法解释的差异如何影响这些动物行走,奔跑,或移动方式。

在1月27日发行 实验生物学杂志, 迈克尔granatosky博士,助理教授 解剖学 在nyitcom,哺乳动物和鸟类表明,这四足动物早期两栖类和爬行类动物分歧比晚,微调改编高尔基腱器官使它们比两栖类和爬行类更灵活。两栖类和爬行类动物已经从肌肉肌腱连接处进一步位于自由高尔基肌腱,这表明他们检测的压力在整个肌肉。相比之下,鸟类和哺乳动物的高尔基腱器官封装在九月直接在肌肉肌腱连接处,表示检测所需部位的肌肉压力的能力,这将允许动物移动有了更多的控制。

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说明高尔基肌腱在两栖类和爬行类动物与器官的差异结构图鸟类和哺乳动物。

“这些结构变化是众所周知的,但没有人质疑卫生组织他们指的动物是什么,说:” granatosky。 “我们研究动物学机车数据规模最大的集至今,跨越30年,其中55种,发现直接影响这些变化的动物如何应对作用于他们的四肢力量。”

granatosky的导师博士后 卡勒姆·罗斯博士在芝加哥大学有机体生物学和解剖学教授,开始了研究,其中包括广大套起在美国,加拿大和德国的动物园和研究机构收集的数据。 granatosky,生物力学专家,想了解动物的体重在运动中如何分配他们的时间。在他的研究中,我测量了它们与一种叫做力板立体刻度步骤(见下面的视频)。爬行动物和两栖动物跨越式发展受到极大发现改变每走一步,但哺乳动物和鸟类划线平板非常符合力的进步。调查结果表明,在运动的同时,迫使预测提供选择优势,可以节约能源,让鸟类和哺乳动物迅速恢复从跌倒底边的响应。此外granatosky认为,爬行动物和两栖动物的较不敏感的神经系统可能造​​成需要保护,这导致他们适应骨骼更强壮。

“两栖爬行动物骨骼能够承受比力重自己的体重,鸟类和哺乳类动物骨骼10倍,而只有能够维持两股势力半倍的重量。它是可能的鸟类和哺乳动物适应更轻,更节能的骨结构以响应不再孤男寡女重,保护框架要求的能量很大,“我说。

granatosky收到了大学教育资助和将测试ESTA理论来确定是否高尔基腱器官起到了骨密度和能源消耗的进化作用。他与纽约还有高科技工程,建筑,和数字艺术的学生合作,共同创造的机器人,准确地模拟动物运动。第一机器人将模拟的蓝舌石龙子的,澳大利亚蜥蜴即拖动它的腹部和通常用作早期四足动物运动的模型行走图案。另外,我正在努力建立nyitcom的比较实验动物运动(推特; Facebook的),一个国家的最先进的研究设施将设在该W上。肯尼斯·瑞凌学术医疗中心。该实验室将提供一个专门的空间granatosky和其他解剖系教师,包括 朱莉娅·莫尔纳,博士纳丹·汤普森博士.,为了研究动物生物力学。

虎的运动视频(来源:丹尼尔·施密特)。

鬣蜥的运动视频(来源:约翰Nyakatura研究所生物在柏林洪堡大学)。