Come i pesci si sono evoluti per camminare e, in un caso, trasformarsi in esseri umani

In realtà sono pesci con le pinne.

Può sembrare strano, ma ne abbiamo le prove geniE anatomia e dentro fossili. Apparteniamo a un gruppo di animali chiamati terrestri Sarcoptegianima enormi quantità di cambiamenti evolutivi hanno oscurato il nostro aspetto.

Pensiamo ai pesci come esperti nuotatori, ma in realtà hanno sviluppato la capacità di “camminare” almeno cinque volte. alcune specie Si tirano avanti Usando pinne anteriori ben sviluppate, altri “camminano” lungo il fondo dell’oceano.

I nostri antenati sarcopterigi hanno sviluppato polmoni e altri meccanismi di respirazione aerea, arti ossei e una colonna vertebrale più forte prima di avventurarsi verso il basso. Questi adattamenti erano utili non solo negli ambienti acquatici, ma consentivano ai nostri antenati di esplorare la terra: erano “pre-adattamenti” per la vita sulla terraferma.

Il passaggio dall’acqua alla terra è stato uno dei Gli eventi più importanti nell’evoluzione dei vertebrati. Potrebbe essere iniziato come un modo per sfuggire ai predatori, ma i paesaggi che i nostri antenati hanno davvero esplorato lo erano Ricco di flora come muschi, equiseti e felci, nonché artropodi (millepiedi) che ha colonizzato la terra milioni di anni fa.

Non siamo soli

Il camminare si è evoluto in modo indipendente più volte nei pesci, rendendolo un esempio di convergenza evolutiva (tratti simili si evolvono indipendentemente, Come le ali nei pipistrelli e negli uccelli). Tuttavia, l’evoluzione del camminare nei pesci è rara. Ci sono oltre 30.000 specie di pesci come li conosciamo oggi (non in senso evolutivo), di cui solo una manciata può “camminare”.

Gli squali differiscono da altri tipi di pesce in molti modi importanti. Ad esempio, le nostre pinne (arti) hanno Supporti ossei e lobi muscolari che ci permettono di muoverci sulla Terra.

Si pensa che questo adattamento sia stato cruciale per l’evoluzione dei tetrapodi (anfibi, mammiferi, rettili e uccelli) durante la nostra transizione dall’acqua alla terraferma nel tardo Devoniano, circa 375 milioni di anni fa. Diversi geni coinvolti nella formazione degli arti e delle dita sono stati trovati anche nei tetrapodi Barche legate all’acqua come il polmoneche indica che questi tratti si sono evoluti nel nostro antico antenato comune.

La storia continua

Non sappiamo che tipo fosse questo antenato, ma probabilmente lo è Sembrava simile a un celacantoche ha una ricca documentazione fossile ed è un “fossile vivente” che vive oggi nell’Oceano Indiano occidentale e in Indonesia.

I pesci ambulanti sarcopterigi sono estinti, ad es Tiktaliko così avanzati che non li riconosciamo più come pesci (tetrapode).

Un esempio di pesce vivo che cammina è lo skipper (Da Famiglia degli Oxudercidi). Questi pesci vivono nelle paludi di mangrovie e nelle piane di marea e usano le loro pinne pettorali per camminare sulla terraferma. Queste pinne li aiutano a sfuggire ai predatori acquatici, a cercare cibo (consumano materia organica nel fango) e persino a interagire tra loro sulla terraferma trovando compagni.

Un altro esempio è il pesce gatto che cammina (Claria Patraco), che usano le loro pinne pettorali per spostarsi sulla terraferma, il che li aiuta a sfuggire agli stagni prosciugati e a trovare nuovi habitat.

Come si sono evoluti i geni associati al camminare?

piccolo sci (Leucoraja erinacea) è un pesce cartilagineo imparentato con razze e squali (al contrario dei pesci ossei, compresi i Sarcoptegiani). È un altro pesce che “cammina” sott’acqua su pinne simili a zampe, imitando i movimenti degli animali terrestri.

I piccoli pattini sono di grande interesse per gli scienziati che ricercano l’evoluzione della locomozione perché hanno sviluppato la camminata basata sulle pinne indipendentemente dai Sarcoptergi. Tuttavia, fino ad ora, è stato difficile studiare i fattori genetici alla base del minuscolo shoegazing a causa della mancanza di dati validi.

Ciò è cambiato di recente per i ricercatori di Seoul e New York Utilizza la tecnologia più recente Costruire un assemblaggio di alta qualità del genoma del piccolo bob. Gli scienziati hanno scoperto che utilizza solo dieci muscoli per camminare sulla base delle pinne, mentre i tetrapodi di solito usano 50 muscoli per muovere gli arti.

La grande domanda sull’evoluzione dei vertebrati è: quali geni sono importanti per lo sviluppo dei muscoli che consentono di camminare? Per scoprirlo, il team ha esaminato quali geni erano attivi nei nervi che controllano i muscoli degli arti (i nervi motori) in un topo, un pollo e un giovane pattinatore.

Hanno scoperto modelli simili di espressione genica nei nervi motori che aiutano questi muscoli a lavorare. Quindi il fish-walking potrebbe aver preso diversi percorsi evolutivi, ma questo recente studio suggerisce un meccanismo genetico comune.

Gli esseri umani si sono evoluti per essere camminatori migliori

Alla fine del periodo Triassico, circa 201 milioni di anni fa, sia i dinosauri che i mammiferi avevano sviluppato eccellenti capacità di corsa. Gli umani hanno perfezionato questi poteri cinetici, Molte modifiche si stanno sviluppando Questo ci rende uno degli organismi più efficienti e capaci del pianeta.

Questi includono adattamenti primaverili Tendine d’Achille Che aiuta a immagazzinare energia, passo lungo e baricentro bilanciato e sudore per rinfrescarsi. Questi adattamenti ci consentono di percorrere lunghe distanze con grande resistenza, anche se a bassa velocità.

I nostri antenati usavano Correre per catturarePer sfuggire ai predatori e cercare cibo. Ha plasmato la nostra anatomia, fisiologia e cultura. E Lo dimostrano diversi studi Camminare e correre sono essenziali per il nostro benessere e la nostra salute fisica.

È passato molto tempo da quando il camminare ha avuto origine nei nostri antenati simili a pesci che per primi colonizzarono la Terra. Ma camminare e correre rimangono una parte essenziale della nostra vita e del nostro successo evolutivo.

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