针鼹鼠前肢的建模为哺乳动物的进化提供了新的视角

如今，哺乳动物可以用前肢游泳、跳跃、飞行、攀爬、挖掘和几乎所有的东西，但所有这些多样性和进化的问题仍然是科学家们讨厌的问题。

为了帮助解决这个问题，哈佛大学的研究人员将目光转向了一种最不寻常的哺乳动物——针鼹鼠。这些巨大的产卵哺乳动物与早期哺乳动物祖先有许多共同的解剖特征，因此它们可以帮助弥补灭绝与其他现代哺乳动物之间的差距。

博士后研究员索菲雷尼奥和有机与进化生物学副教授斯蒂芬妮皮尔斯使用高度详细的针鼹前肢肌肉骨骼模型，不仅可以更好地了解这种鲜为人知的针鼹前肢是如何工作的，还可以打开一扇了解灭绝哺乳动物如何使用前肢的窗口。这个模型在11月14日出版的《皇家学会开放科学论文》中有描述。

"针鼹鼠还没有得到很好的研究，对它们的生物力学也知之甚少."雷根纳说。“相关物种很少，针鼹鼠本身也很难研究，因为它们有非常大的刺来隐藏潜在的动作。我们通过使用CT扫描制作了这个虚拟模型，这样我们就可以更详细地了解骨骼和肌肉是如何相互作用的。另一个。”

研究人员发现，骨骼解剖和肌肉共同优化肢体杠杆和某些运动的机动性。特别是支持肢体旋转的肌肉结构对针鼹的伸展步态非常重要。

皮尔斯说：“这一模型不仅使我们能够深入了解针鼹鼠的独特观点，还可以指导已经灭绝的哺乳动物的重建。“针鼹鼠前肢骨骼与过渡动物的相似性，可以帮助我们了解现代哺乳动物前肢多样性的演化。”

“如果我们发现一些肌肉有很大的杠杆作用，这可能表明一些姿势或类型的运动更有可能发生，”雷尼奥补充说。“我们正在继续向针鼹鼠模型添加数据。我们想做的一件事是知道如何利用机动性和杠杆作用来预测动物可能如何站立，或者它们可能做出什么样的动作。”

“这项研究是一个更大项目的一部分，”皮尔斯说。研究人员的最终目标是通过在关键阶段建立相似的化石模型来重建哺乳动物前肢的进化。针鼹模型是了解前肢形态与功能关系的第一步。

通过观察哺乳动物前肢如何随时间变化，他们希望揭示骨骼的修饰如何导致我们今天看到的生态和行为多样性。

这项研究得到了美国国家科学基金会的支持。

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