Nyak

Miért van nyakunk? 380 millió éves evolúciós rejtélyt oldhattak meg a kutatók

Miért van nyakunk, és milyen evolúciós előnyökkel járt a kialakulása? Egy új kutatás szerint a válasz nem feltétlenül az, amire a tudósok eddig gondoltak. A mintegy 380 millió évvel ezelőtti, vízből a szárazföld felé vezető átmenet során a gerincesek testfelépítése jelentős változásokon ment keresztül, de a fej és a vállöv elkülönülése kezdetben még nem feltétlenül tette lehetővé a fej szabadabb mozgatását. A kutatók ősi gerincesek fosszíliáit és ma élő halak biomechanikai vizsgálatait kombinálták. Eredményeik arra utalnak, hogy a korai négylábúak és közeli rokonaik nyaka a korábban feltételezettnél jóval merevebb lehetett. A devon időszakban, nagyjából 420–360 millió évvel ezelőtt, olyan állatok éltek, amelyek testfelépítésében egyszerre jelentek meg a vízi élethez és a szárazföldi mozgáshoz kapcsolódó tulajdonságok. Egyes halaknak már olyan erős úszóik voltak, amelyekkel sekély vízben megtámaszthatták magukat, vagy az aljzaton mozoghattak. Ezek közé az átmeneti formák közé tartozott a Tiktaalik roseae is, amelynek fosszíliáit a kanadai Nunavut területén, az Ellesmere-szigeten találták meg. Az állat fontos szerepet játszik annak megértésében, hogyan alakult át a gerincesek testfelépítése a vízi életmódtól a szárazföldi mozgás felé. A korábbi elképzelések szerint a fej és a vállöv elkülönülése azért lehetett előnyös, mert lehetővé tette a fej önálló mozgatását. Ez segíthetett a táplálék felkutatásában és a ragadozók észlelésében, különösen sekély vízben vagy a szárazföldön. Az új kutatás azonban megkérdőjelezi, hogy ez a mozgásszabadság már a nyak kialakulásának kezdetén is jelentős volt. A kutatók számára komoly nehézséget jelentett, hogy az ősi állatok gerincoszlopának fontos alkotóelemei nem maradtak fenn a fosszíliákban. A kutatók ezért a ma is élő tokhalakat vizsgálták. Ezeknek a halaknak a gerincoszlopában szintén megtalálható a gerinchúr, így megfelelő összehasonlítási alapot kínáltak az ősi gerincesek testfelépítésének modellezéséhez. A kutatócsoport megmérte a tokhalak gerinchúrjának merevségét, majd ezeket az adatokat felhasználva modellezte a korai négylábúak és a Tiktaalik nyakának mozgását. Azt vizsgálták, hogy a fej és a vállöv elkülönülése önmagában mennyivel növelhette a fej mozgástartományát. Az eredmény meglepte a kutatókat: a modellek alapján ezek az állatok a korábban feltételezettnél jóval kevésbé tudták mozgatni a fejüket. A modellek szerint a korai négylábúak fejének megemelése legfeljebb akkora mozgástartományt tehetett lehetővé, mint amekkora a halaknál is megfigyelhető, egyes esetekben pedig még ennél is kisebbet. A fej oldalirányú elfordítása – ahogyan az emberek például fejrázással jeleznek valamit – a vizsgált állatoknál nem volt megvalósítható a modellek alapján. Ráadásul a számítások csak a gerincoszlop tulajdonságait vették figyelembe. Az izmok, a bőr és egyes állatoknál a bőrbe ágyazódó csontok tovább korlátozhatták a mozgást, vagyis a tényleges mozgástartomány akár még kisebb is lehetett. A kutatók ezért arra jutottak, hogy a nyak kialakulását kezdetben valószínűleg nem a fej szabadabb mozgatásának igénye hajtotta. Inkább azokkal az anatómiai változásokkal függhetett össze, amelyek az elülső végtagok helyváltoztatásban betöltött szerepének átalakulását kísérték.

forrás: blikk.hu