Les poissons anciens parcouraient une fois les eaux avec des caractéristiques qui ont précédé les coudes et les genoux humains. Les scientifiques ont révélé que nos articulations flexibles peuvent être attribuées aux premiers poissons à la mâchoire, relevant le passé lointain avec nos mouvements quotidiens.
La recherche sur les fossiles anciens a montré que la flexibilité du squelette n’est pas un trait moderne. Les espèces sans mâchoires ne semblent pas partager cette caractéristique structurelle, signalant un changement majeur dans l’histoire des vertébrés.
Neelima Sharma de Université de Chicago fait partie de l’équipe qui a enquêté sur des preuves fossiles et des exemples vivants pour voir où ces articulations ont émergé pour la première fois.
Sharma travail révèle que ces connexions articulées, autrefois croyaient uniques aux espèces osseuses sur terre, sont apparues dans des créatures aquatiques anciennes bien avant que les membres ne évoluent.
Exploration des connexions flexibles
Les articulations synoviales se trouvent généralement dans les créatures qui nécessitent un mouvement avec une frottement réduit. Ils apparaissent comme des espaces, ou des cavités, entre les os ou le cartilage, lubrifiés par un liquide mince.
Cet arrangement fournit un mélange de force et de portée. Il est plus complexe que les articulations qui fusionnent simplement ou les liens cartilagineux qui ont un mouvement limité.
Ce qui distingue les articulations synoviales
Les surfaces osseuses impliquées dans cette configuration flexible présentent souvent des cellules et des protéines spécialisées. Ces fonctionnalités aident à maintenir un mouvement en douceur et à empêcher les frottements nocifs.
Les scientifiques pensaient autrefois que cette conception était principalement trouvée dans les vertébrés terrestres. Cette hypothèse est désormais remise en question par de nouvelles analyses sur certains squelettes de poisson.
Lamproie maritimequi appartiennent à une lignée sans mâchoires, ne présentent pas de cavités synoviales. Leurs éléments squelettiques se rencontrent d’une manière qui manque de l’espace lubrifié.
Les analyses fossiles révèlent des articulations de poissons anciennes
L’équipe a utilisé des techniques d’imagerie avancées pour étudier un poisson fossile connu sous le nom de Bothriolepis. Ce spécimen présentait une cavité entre les composants squelettiques – un trait le place parmi les plus anciennes créatures avec une articulation synoviale documentée.
Les poissons cartilagineux des temps modernes partagent certains de ces modèles avec le fossile. Les chercheurs voient cela comme un signe que leur ancêtre commun avait des articulations qui pouvaient se plier avec moins d’usure.
Les articulations flexibles ont aidé les poissons à se déplacer mieux
Le passage des jonctions rigides à des connexions plus mobiles a offert de nouvelles voies dans l’alimentation et la locomotion. L’évolution des mâchoires était une étape majeure, mais les articulations flexibles autour de ces mâchoires ont ouvert encore plus de possibilités.
L’évolution conjointe a également affecté la survie. Les poissons qui pouvaient manœuvrer plus librement avaient des avantages à échapper aux prédateurs ou à capturer des proies.
Instructions de recherche futures
«L’origine des articulations mobiles dans nos ancêtres de poisson leur a permis de se déplacer et de se nourrir de nouvelles façons. Cette étude montre que les processus de développement qui sont responsables de ces articulations sont apparus profondément dans l’arbre évolutif du poisson », a déclaré Sharma.
Il y a un intérêt continu pour la façon dont les autres groupes de fossiles s’inscrivent dans la chronologie. Les scientifiques visent à regarder des spécimens supplémentaires, dans l’espoir de voir exactement quand ces traits structurels sont apparus dans différentes branches de poisson.
Indices du développement embryonnaire
Le développement d’embryons détient souvent des secrets sur l’histoire de l’évolution. Les chercheurs ont découvert que le petit embryon de skate forme des articulations d’une manière similaire aux tétrapodes. Protéines spécifiques apparaissent pendant le développement, signalant la formation de l’articulation d’une manière qui correspond aux vertébrés terrestres.
L’activité musculaire joue également un rôle crucial. Lorsque les scientifiques ont temporairement paralysé le développement de petits patins, leurs articulations n’ont pas réussi à se former correctement. Cela suggère que le mouvement lui-même est la clé pour façonner ces structures, un peu comme chez le poisson zèbre et les tétrapodes.
Ce que cela signifie pour les articulations humaines
Comprendre d’où nos articulations synoviales peuvent aider les scientifiques à explorer les troubles articulaires. Des conditions comme arthrose Impliquez la dégradation du cartilage articulaire, entraînant une douleur et une raideur.
L’étude de l’évolution de ces articulations peut offrir un aperçu de la prévention ou du traitement de ces maladies.
La recherche a également des implications pour la médecine régénérative. Si les scientifiques comprennent comment ces articulations se sont formées pour la première fois, ils peuvent découvrir des moyens d’encourager la réparation du cartilage.
Des études futures pourraient se tourner sur la question de savoir si certaines des anciennes protéines de formation articulaire pourraient être utilisées dans les thérapies pour les lésions articulaires.
L’étude est publiée dans la revue Biologie PLOS.
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