Ön ayak - Forelimb

İnsan kolunun anatomik ayrıntıları için bkz. Üst uzuv.
Ön ayaklar memeliler çeşitli işlevlere sahiptir, ancak hepsi homolog.

Bir ön ayak bir ön uzuv (ön kol, ön bacak veya benzer ek) bir karasal omurgalı gövdesi. Ya referans olarak dört ayaklılar, dönem ön ayak bunun yerine sıklıkla kullanılır. (Bir kolun ön kısmı Bununla birlikte, insan kolunun veya ön ayağın arasındaki kısımdır. dirsek ve bilek.)

Tüm omurgalı ön ayakları homolog yani hepsi gelişti aynı yapılardan. Örneğin, palet bir kaplumbağa veya bir Yunus, bir insanın kolu, bir atın ön ayağı ve kanatlar Hem yarasaların hem de kuşların, aralarındaki büyük farklılıklara rağmen, sonuçta homologdur.[1]

Ön ayakların özel kullanımları, kaplumbağa ve yunus yüzgeçleri ve kuşların ve yarasaların kanatları gibi ön ayağın farklı alt yapılarından evrimleşmişse benzer olabilir.[2]

Ön ayakların evrimi

Ön ayağın evrimi birçok eğilimle karakterize edilebilir. Sayısı rakamlar, özellikleri ve şekli ve hizalaması yarıçap, ulna, ve humerus, büyük evrimsel sonuçlara sahip olmuştur.

Vücut boyutundaki, ayak duruşundaki, habitattaki ve alt tabakadaki değişikliklerin sıklıkla birbirlerini etkilediği (ve iklim değişikliği gibi daha geniş potansiyel sürücülerle bağlantı kurduğu) bulunmuştur.[3]

Şekil

Vücut kütlesi, yaşam tarzı, yırtıcı davranış veya göreceli av boyutu gibi bir dizi faktör ön ayak uzun kemik şeklinin gelişimini etkileyebilir. Daha ağır türlerin daha sağlam yarıçaplara, ulnalara ve humeri'ye sahip olması genel bir modeldir.[4]

Ağaçta yaşayan bir yaşam tarzına sahip musteloid etoburlar, daha iyi hareket ve esneklik sağlayan uzun ve ince ön ayakları uzun kemiklere sahip olma eğilimindedir. Yarı fosforlu ve suda yaşayan musteloid türler, kazma ve yüzmeden kaynaklanan zorlanma ile başa çıkmak için kısa ve sağlam ön ayakları uzun kemiklere sahip olma eğilimindedir.[5]

Carnivora düzeninde, genellikle avlarıyla pusuya düşen ve boğuşan kedigiller daha kısa ve daha sağlam uzuvlara sahiptir. Ön ayakları hem kısa sprintler hem de kıskaç için kullanılır, bu da esnek ve dayanıklı olmaları gerektiği anlamına gelir. Bunun aksine, avlarını daha uzun mesafelerde kovalayan köpekgillerin daha uzun, daha zarif uzuvları vardır. Koşmak, ön ayakları için hemen hemen tek kullanımdır, bu nedenle başka hiçbir şeye uyarlanmaları gerekmez ve daha az esnek olabilirler.[6]

Vücut ağırlıklarının yarısı veya daha fazla olan avları avlayan avcılar, avlanırken kemik kırılma veya kırılma olasılığını azaltmak için daha kısa ve daha sağlam yarıçaplar, ulnalar ve humeri geliştirdiler. Vücut ağırlıklarının yarısından daha azını avlayan avcılar, enerji verimliliğini artırmak için daha uzun ve daha ince uzun ön ayak kemiklerine sahip olma eğilimindeydiler.[7]

Polidaktili

Ayrıca bakınız: Erken tetrapodlarda polidaktili

Tetrapodlar başlangıçta, atadan kalma bir özellik olarak ilk önce beş haneyi geliştirdiği ve daha sonra bir dizi kullanıma indirgenmiş veya özelleşmiş olduğu anlaşıldı. Bazı hayvanlar, 'ilkel' ön ayakları tuttu. beş parmaklı (beş parmaklı) sürüngenler ve primatlar. Bu çoğunlukla doğruydu, ancak en eski dört ayaklı veya "balık ayağı "ataların beşten fazla basamağı olabilir. Bu, özellikle Stephen Jay Gould 1991 tarihli makalesinde "Sekiz (Veya Daha Az) Küçük Domuzcuk".[8]

Erken tetrapodlarda polidaktili olarak, ilk dört ayaktaki olayların doğal hali olan parmak veya ayağa beşten fazla basamağa sahip olduğu anlaşılmalıdır. Gibi erken gruplar Acanthostega sekiz basamaklı iken daha türetilmiş Ichthyostega yedi basamak vardı, daha da türetilmiş Tulerpeton altı parmağı vardı.

Tetrapodlar, içinde bulunan yüzgeçli hayvanlardan evrimleşmiştir. lob kanatlı balıklar. Bu durumdan, uzuv gelişim ekseninin alt kenar boyunca ikincil eksenleri filizlendirmek için döndüğü ve bir kürek benzeri ayak için değişken sayıda çok sağlam iskelet desteğine yol açtığı yeni bir uzuv oluşumu modeli gelişti.

Rakam uzmanlığı

Ayrıca bakınız: Karşılaştırmalı ayak morfolojisi

Rakamlar, farklı hareket biçimleri için özelleştirilebilir. Klasik bir örnek, atın tek ayak parmağının (monodaktili) gelişimidir.[3] Diğer toynaklar, tıpkı çift ​​parmaklı ve tek parmaklı toynaklılar ve hatta toynak benzeri soyu tükenmiş ayak hadrosaurlar,[9] benzer uzmanlıklar olarak kabul edilebilir.

Onların muazzam ağırlıklarını taşımak için Sauropodlar en türetilmiş varlık titanozorlar, boru şeklinde geliştirdi Manus (ön ayak) ve metakarpallarında durarak yavaş yavaş parmaklarını kaybetti.[10] Stegosaurian ön ayağı, sauropod benzeri bir metakarpal konfigürasyon için kanıtlara sahiptir.[11] Bu, modern filler gibi megafaunal memelilerden farklı bir evrim stratejisiydi.

Therapsidler Permiyen döneminde 270 milyon yıl önce çeşitli ve uzmanlaşmış ön ayakları geliştirmeye başladı.[12]

Karşılıklı başparmak

Modern insanlar, önkol ve el kasları bakımından benzersizdir, ancak karşıt başparmaklar veya bunlar gibi yapılar birkaç hayvanda ortaya çıkmıştır.

Dinozorlarda, birincisinin ilkel bir özerkleşmesi karpometakarpal eklem (CMC) oluşmuş olabilir. Primatlarda, gerçek bir farklılaşma belki 70 mya ortaya çıkarken, insan başparmağı CMC'sinin şekli sonunda yaklaşık 5 mya ortaya çıktı.

Pandalar, sözde karşıt başparmakları geliştirdi. sesamoid kemik, bu gerçek bir rakam değildir.[14]

Pronasyon ve supinasyon

Ayrıca bakınız: Anatomik hareket terimleri

Telaffuz etme yeteneği Manus (el) ve önkol Therian memelileri ulna boyunca dönmesine izin veren yuvarlatılmış bir yarıçap başı ile elde edilir. Supinasyon, distal yarıçapın dorsal kaymasını ve distal ulna ile ilişkili olarak bir palmar kaymayı gerektirir.

Pronasyon arasında birçok kez gelişti memeliler, bukalemunlar, ve Varanidler.[15] Bununla birlikte, daha temel durum, pronasyon yapamamaktır. Dinozorlar bileğin yarı-pronasyonundan fazlasını yapamamış,[16] ancak tüm dört ayaklı dinozor türlerinin iki ayaklı kökenleri, ön ayak duruşunda genellikle düşünülenden daha büyük bir eşitsizliğe izin verebilirdi.[15] Tekdelikliler önkolları onlar kadar hünerli olmayan. Monotremler geniş bir duruşa ve göğüs kuşaklarında memeliler için atasal özellikler olan birden fazla unsura sahiptir.[17]

Kuşlarda önkol kasları distal kanadı supinasyon, pronasyon, esnetme ve uzatır.[18]

Kanatlar

Tüm tetrapod ön ayakları homologdur, aynı başlangıç ​​yapılarından evrimleşir. lob kanatlı balık. Bununla birlikte, başka bir farklı süreç tanımlanabilir, yakınsak evrim kanatları ile kuşlar, yarasalar ve soyu tükenmiş pterozorlar aynı amacı büyük ölçüde farklı şekillerde geliştirdi.[2] Bu yapılar benzer biçime veya işleve sahiptir, ancak son ortak ata bu grupların.

Yarasa kanatları büyük ölçüde beş parmakla desteklenen ince bir deri zarından oluşurken, kuş kanatları büyük ölçüde çok azaltılmış parmaklar üzerinde desteklenen tüylerden oluşur ve parmak 2 Alula ve parmak 4 kanadın ana tüyleri; Herhangi bir kuş türü veya herhangi bir çift yarasa türü arasında çok daha yakın homolojilerle, kuşlar ve yarasalar arasında yalnızca uzak homolojiler vardır.

Paletler

Deniz memelileri birkaç kez evrimleşmiştir. Evrimleri boyunca aerodinamik hidrodinamik gövdeler geliştirirler. Ön ayak böylelikle bir palet. Deniz memelilerinin, yüzgeçayaklıların ve sirenilerin ön ayakları, yakınsak evrimin klasik bir örneğini sunar. Gen düzeyinde yaygın bir yakınsama vardır.[19] Yaygın genlerdeki farklı ikameler çeşitli sucul adaptasyonlar yarattı ve bunların çoğu paralel evrim çünkü söz konusu ikameler bu hayvanlara özgü değildir.[20]

Deniz memelileri ile pinnipeds ve sireniler karşılaştırılırken, 133 paralel amino asit ikamesi meydana gelir. Deniz memelileri-yüzgeçayaklılar, deniz memelileri-sireniler ve yüzgeçayaklılar-sireniler karşılaştırılır ve karşılaştırılırsa sırasıyla 2,351, 7,684 ve 2,579 ikame meydana gelir.[20]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  • de Beer, Gavin (1956). Omurgalı zoolojisi: kordalı hayvanların karşılaştırmalı anatomisine, embriyolojisine ve evrimine giriş. Sidgwick ve Jackson.

Referanslar

  1. ^ "Resim Galerisi: Homo Sapiens. Homoloji: omurgalılar arasındaki ön ayağın homolojileri". Encyclopædia Britannica. Alındı 27 Ocak 2013.
  2. ^ a b "Kökendeşlikler ve analojiler". evrim.berkeley.edu. Alındı 2019-12-09.
  3. ^ a b McHorse, Brianna K .; Biewener, Andrew A .; Pierce, Stephanie E. (2019-09-01). "Atlarda Tek Ayak parmağının Evrimi: Sebepler, Sonuçlar ve İleriye Doğru Yol". Bütünleştirici ve Karşılaştırmalı Biyoloji. 59 (3): 638–655. doi:10.1093 / icb / icz050. ISSN  1540-7063. PMID  31127281.
  4. ^ Fabre, Anne-Claire; Cornette, Raphael; Peigné, Stéphane; Goswami, Anjali (2013-05-21). "Musteloid etoburlarda vücut kütlesinin ön ayak şekline etkisi". Linnean Society Biyolojik Dergisi. 110 (1): 91–103. doi:10.1111 / bij.12103. ISSN  0024-4066.
  5. ^ Fabre, Anne-Claire; Cornette, Raphael; Goswami, Anjali; Peigné, Stéphane (2015-05-21). "Lokomotor habitatla ilişkili kısıtlamalar, ön ayak şeklinin evrimini yönlendiriyor mu? Musteloid etoburlarda bir vaka çalışması". Anatomi Dergisi. 226 (6): 596–610. doi:10.1111 / joa.12315. ISSN  0021-8782.
  6. ^ Meachen-Samuels, Julie; Van Valkenburgh, Blaire (Haziran 2009). "Kedigillerde av boyutu tercihinin ön ayak göstergeleri". Morfoloji Dergisi. 270 (6): 729–744. doi:10.1002 / jmor.10712. ISSN  0362-2525.
  7. ^ Michaud, Margot; Veron, Géraldine; Fabre, Anne ‐ Claire (2020-11-06). "Feliform etoburlarda fenotipik entegrasyon: Genelcilere karşı hiperkarnivorlarda kovaryasyon modelleri ve eşitsizlik". Evrim. doi:10.1111 / evo.14112. ISSN  0014-3820.
  8. ^ Stephen Jay Gould. "Stephen Jay Gould" Sekiz (veya Daha Az) Küçük Domuzcuk "1991". Alındı 2015-10-02.
  9. ^ Zheng, R.; Farke (2011). "Hadrosaurine Hadrosaurid Dinozorundan Pes'in Fotoğraf Atlası". PalArch'ın Omurgalı Paleontoloji Dergisi. 8 (7): 1–12. ISSN  1567-2158.
  10. ^ Apesteguía, Sebastián (2005-01-01). "Titanosaur metacarpus'un evrimi". Gök Gürültüsü Kertenkeleleri: Sauropodomorph Dinozorları: 321–345.
  11. ^ Senter, Phil (2010). "Stegosaurian Dinozorlarında Sauropod Benzeri Metakarpal Yapılandırmanın Kanıtı". Acta Palaeontologica Polonica. 55 (3): 427–432. doi:10.4202 / app.2009.1105. ISSN  0567-7920.
  12. ^ "Memelilerin benzersiz kolları, dinozorlar var olmadan önce gelişmeye başladı". Günlük Bilim. Alındı 2019-12-10.
  13. ^ Ankel-Simons, Friderun. (2007). Primat anatomisi: giriş (3. baskı). Amsterdam: Elsevier Academic Press. ISBN  978-0-08-046911-9. OCLC  437597677.
  14. ^ Salesa, Manuel J .; Antón, Mauricio; Peigné, Stéphane; Morales, Jorge (2006-01-10). "Etobur fosilindeki sahte parmak kanıtı, pandaların evrimine ışık tutuyor". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 103 (2): 379–382. Bibcode:2006PNAS..103..379S. doi:10.1073 / pnas.0504899102. ISSN  0027-8424. PMC  1326154. PMID  16387860.
  15. ^ a b VanBuren, Collin S .; Bonnan, Matthew (2013-09-18). "Dört Ayaklı Dinozorlarda Önkol Duruşu ve Hareketliliği". PLoS ONE. 8 (9): e74842. Bibcode:2013PLoSO ... 874842V. doi:10.1371 / journal.pone.0074842. ISSN  1932-6203. PMC  3776758. PMID  24058633.
  16. ^ Hutson Joel D. (2014). "Dört Ayaklı Dinozorlar Tam Olarak Eğrilmiş Ön Kollar Evrimleşmedi: Ulna'dan Yeni Kanıtlar". Acta Palaeontologica Polonica. 60 (3): 599–610. doi:10.4202 / app.00063.2014. ISSN  0567-7920.
  17. ^ Hall, Brian Keith, 1941- (2007). Yüzgeçlerin uzuvların evrimi, gelişimi ve dönüşümü. Chicago Press Üniversitesi. OCLC  928978489.CS1 bakım: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  18. ^ Tobalske, Bret W. (2007-09-15). "Kuş uçuşunun biyomekaniği". Deneysel Biyoloji Dergisi. 210 (18): 3135–3146. doi:10.1242 / jeb.000273. ISSN  0022-0949. PMID  17766290.
  19. ^ Chikina, Maria; Robinson, Joseph D .; Clark, Nathan L. (2016/09/01). "Yüzlerce Gen, Deniz Memelilerinde Seçici Basınçta Yakınsak Değişimler Yaşadı". Moleküler Biyoloji ve Evrim. 33 (9): 2182–2192. doi:10.1093 / molbev / msw112. ISSN  0737-4038. PMC  5854031. PMID  27329977.
  20. ^ a b Zhou, Xuming; Seim, Inge; Gladyshev, Vadim N. (2015-11-09). "Deniz memelilerinin yakınsak evrimi, ortak genlerdeki farklı ikamelerle ilişkilidir". Bilimsel Raporlar. 5 (1): 16550. Bibcode:2015NatSR ... 516550Z. doi:10.1038 / srep16550. ISSN  2045-2322.

Dış bağlantılar