Полидактилия у стеблевых четвероногих
Под полидактилией у стеблевых четвероногих следует понимать наличие более пяти пальцев на пальце или стопе, состояние, которое было естественным положением дел у самых ранних стегоцефалов в ходе эволюции наземных животных . Полидактилию у этих преимущественно водных животных не следует путать с полидактилией в медицинском смысле, т. е. она не была аномалией в том смысле, что это не было врожденным заболеванием, превышало типичное при котором число пальцев для данного таксона . [ 1 ] Скорее, это, по-видимому, результат ранней эволюции конечности с плавником, а не с пальцами.
«Живые четвероногие, такие как лягушки, черепахи, птицы и млекопитающие, представляют собой подгруппу линии четвероногих. Эта линия также включает четвероногих с плавниками и конечностями, которые более тесно связаны с современными четвероногими, чем с современными двоякодышащими рыбами». [ 2 ] Четвероногие произошли от животных с плавниками, такими как лопастные рыбы . Из этого состояния развился новый паттерн формирования конечностей, при котором ось развития конечности поворачивалась, образуя вторичные оси вдоль нижнего края, приводя к появлению различного количества очень прочных скелетных опор для ступни, похожей на весло. [ 3 ] Считается, что это состояние возникло из-за потери плавниковые лучи белков, образующих актинодина 1 и актинодина 2 , или модификации экспрессии HOXD13 . [ 4 ] [ 5 ] Пока неизвестно, почему именно это происходит. SHH . продуцируется мезенхимальными клетками зоны поляризующей активности (ZPA), обнаруженными на заднем крае конечностей всех позвоночных животных с парными придатками, включая наиболее примитивных хондрихтиевых рыб. Его экспрессия обусловлена хорошо сохранившейся конечностью специфический энхансер, называемый ZRS (регуляторная последовательность активности поляризующей области), который расположен примерно на 1 МБ выше кодирующей последовательности Shh ». [ 6 ]
Девонские таксоны были полидактильными. У Acanthostega было по восемь пальцев как на задних, так и на передних конечностях. Ихтиостега , которая была одновременно более развитой и более специализированной, имела семь пальцев на задних конечностях, хотя рука неизвестна. У еще более продвинутого тулерпетона было по шесть пальцев как на задних, так и на передних конечностях. [ 1 ]
Неясно, дожили ли полидактильные четвероногие до каменноугольного периода . Обычно считается, что у Crassigyrinus , обитавшего в бедной окаменелостями области Ромера в раннем каменноугольном периоде, на каждой ступне было по пять пальцев. Антракозавры . , которые могут быть стволовыми четвероногими [ 7 ] [ 8 ] или рептилиоморфы, [ 9 ] сохранил пятипалый рисунок, который до сих пор встречается у амниот . Дальнейшая редукция произошла у темноспондилов , в результате чего на передней части стопы осталось четыре пальца, а на задней — пять, такая же закономерность до сих пор встречается у современных амфибий . [ 10 ] Растущее знание лабиринтодонтов из-за пробела Ромера привело к оспариванию гипотезы о том, что пентадактилия , продемонстрированная большинством современных четвероногих, является плезиоморфной . Когда-то считалось, что количество пальцев уменьшено независимо у амфибий и рептилий . [ 1 ] [ 11 ] но более поздние исследования показывают, что единственное сокращение произошло вдоль стебля четвероногих в раннем карбоне. [ 12 ] [ 13 ] Даже у ранних ихтиостегалий, таких как Acanthostega и Ichthyostega, передние окостеневшие костные пальцы ног были объединены в один толстый палец, что делало их фактически пятипалыми.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Холл, Брайан К. (1998). Эволюционная биология развития . Springer Science & Business Media. п. 262. ИСБН 978-0-412-78580-1 .
- ^ Лу, Цзин; Чжу, Мин; Лонг, Джон А.; Чжао, Вэньцзинь; Сенден, Тим Дж.; Цзя, Ляньтао; Цяо, Туо (23 октября 2012 г.). «Самый ранний известный стебель-четвероногий из нижнего девона Китая» . Природные коммуникации . 3 (1): 1160. Бибкод : 2012NatCo...3.1160L . дои : 10.1038/ncomms2170 . hdl : 1885/69314 . ISSN 2041-1723 . ПМИД 23093197 .
- ^ Коутс, Мичиган; Клак, JA (сентябрь 1990 г.). «Полидактилия в конечностях самых ранних известных четвероногих». Природа . 347 (6288): 66–69. Бибкод : 1990Natur.347...66C . дои : 10.1038/347066a0 . S2CID 4319165 .
- ^ Чжан, Цзин; Ваг, Пурва; Гуэй, Даниэль; Санчес-Пулидо, Луис; Падхи, Бхаджа К.; Корж, Владимир; Андраде-Наварро, Мигель А.; Акименко, Мари-Андре (июль 2010 г.). «Потеря белков актинотрихии рыб и переход от плавника к конечностям». Природа . 466 (7303): 234–237. Бибкод : 2010Natur.466..234Z . дои : 10.1038/nature09137 . ПМИД 20574421 . S2CID 205221027 .
- ^ Шнайдер, Игорь; Шубин, Нил Х. (декабрь 2012 г.). «Изготовление конечностей из плавников» . Развивающая клетка . 23 (6): 1121–1122. дои : 10.1016/j.devcel.2012.11.011 . ПМИД 23237946 .
- ^ Саксена, Адитья; Тауэрс, Мэтью; Купер, Кимберли Л. (05 февраля 2017 г.). «Происхождение, масштабирование и потеря пальцев четвероногих» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 372 (1713). дои : 10.1098/rstb.2015.0482 . ISSN 0962-8436 . ПМК 5182414 . ПМИД 27994123 .
- ^ Лорен, Мишель (январь 1998 г.). «Важность глобальной экономности и исторической предвзятости в понимании эволюции четвероногих. Часть I. Систематика, эволюция среднего уха и подвешивание челюсти». Annales des Sciences Naturelles - Zoologie et Biologie Animale . 19 (1): 1–42. дои : 10.1016/S0003-4339(98)80132-9 .
- ^ Марьянович, Давид; Лорен, Мишель (сентябрь 2009 г.). «Происхождение современных амфибий: комментарий» (PDF) . Эволюционная биология . 36 (3): 336–338. дои : 10.1007/s11692-009-9065-8 . S2CID 12023942 . Архивировано (PDF) из оригинала 6 ноября 2020 г. Проверено 22 ноября 2021 г.
- ^ Готье, Дж.; Клюге, АГ; Роу, Т. (1988). «Ранняя эволюция амниоты». В Бентоне, Майкл Дж. (ред.). Филогения и классификация четвероногих: амфибии, рептилии, птицы. Том. 1 . Ассоциация систематиков. стр. 103–155. ISBN 978-0-19-857705-8 .
- ^ Бентон, М. (2005): Палеонтология позвоночных, 3-е издание. Блэквелл Паблишинг [ нужна страница ]
- ^ Коутс, Майкл (1991). «Новый палеонтологический вклад в онтогенез и филогению конечностей». Паттерны развития конечностей позвоночных . стр. 325–337. дои : 10.1007/978-1-4615-3310-8_43 . ISBN 978-1-4613-6457-3 . S2CID 86020906 .
- ^ Лорен, Мишель (1998). «Переоценка происхождения пентадактилии» . Эволюция . 52 (5): 1476–1482. дои : 10.1111/j.1558-5646.1998.tb02028.x . JSTOR 2411316 . ПМИД 28565380 . S2CID 33367097 .
- ^ Рута, Марчелло; Коутс, Майкл И. (январь 2007 г.). «Даты, узлы и конфликт персонажей: решение проблемы происхождения лисамфибий». Журнал систематической палеонтологии . 5 (1): 69–122. дои : 10.1017/S1477201906002008 . S2CID 86479890 .
