科技日报记者 张佳欣
美国芝加哥大学2月25日发表在开放获取期刊《公共科学图书馆·生物学》上的一项研究称,人类关节的高效结构使其既灵活又坚固,而这种结构起源于人类最古老的有颌鱼类祖先。
滑膜关节是大多数脊椎动物骨骼的关键特征之一,与其他类型的关节相比,它能提供更多的灵活性和稳定性。滑膜关节允许骨骼或软骨在它们之间润滑的空腔辅助下相互滑动。这些关节存在于陆地脊椎动物和硬骨鱼中,这一特征是从这些群体的共同祖先中进化而来的,但滑膜关节在脊椎动物早期进化中的起源时间尚不清楚。
此次团队分析了两个早期分支脊椎动物谱系成员的关节解剖结构和发育情况:一种是无颌鱼,即七鳃鳗;另外两种是软骨鱼,即竹鲨和小鳐鱼。分析发现,软骨鱼中存在空腔关节,而七鳃鳗中则没有。软骨鱼表现出与其他脊椎动物滑膜关节共有的某些蛋白质和发育过程。此外,团队还利用CT扫描在化石鱼沟鳞鱼中发现了类似的空腔关节,这是已知最古老的滑膜关节。
滑膜关节在有颌鱼类中是普遍存在的,但在无颌鱼类中显然不存在。这表明,关节最初是在有颌类脊椎动物的祖先中进化而来的。这项研究为人类及脊椎动物关节结构起源提供了关键信息。