脊椎骨是哺乳动物运动的瑞士军刀。它可以以各种方式发挥作用，杏耀网址使活着的哺乳动物在运动中具有显著的多样性。它们能跑、能游、能爬、能飞，部分归功于它们脊椎的大规模重组，这发生在大约3.2亿年的进化过程中。

 

翻开任何一本解剖学教科书，你都会发现一个长期存在的假说，即哺乳动物的脊椎骨进化自一种功能类似于爬行动物的脊椎骨，这种脊椎骨具有独一无二的矢状(上下)运动能力，而爬行动物的脊椎骨只能侧向(左右)移动。这种所谓的“侧向矢状”转变完全是基于非哺乳动物突触(哺乳动物的祖先)和现代蜥蜴表面上的相似性。

 

在3月2日发表在《当代生物学》杂志上的一篇论文中，由哈佛大学领导的一组研究人员通过测量广泛的现存和灭绝的羊膜动物(爬行动物、哺乳动物和它们灭绝的近亲)的脊椎形状，对“横向到矢状”假说提出了挑战。利用尖端技术，他们描绘了脊椎结构的进化变化对脊椎功能的影响，并表明非哺乳动物的突触移动脊椎的方式与任何现存动物截然不同。

 

领导的团队,第一作者卡特里娜·e·琼斯,前博士后研究员,部门,有机和进化生物学,哈佛大学发现,虽然矢状弯曲的程度会增加在哺乳动物进化,最早的脊椎合弓纲是刚度和优化进化过渡到哺乳动物不包括由爬行横向弯曲的阶段特征。相反，他们发现现代蜥蜴和其他爬行动物具有独特的脊椎形态和功能，这并不代表祖先的运动方式，而且哺乳动物的最早祖先也不像科学家之前所推测的那样像蜥蜴一样运动。

 

“长久以来的想法,有一个过渡在哺乳动物进化直接从侧向弯曲矢状太简单、资深作者斯蒂芬妮·皮尔斯说,托马斯·d·卡伯特系副教授,有机和进化生物学和馆长的古脊椎动物在哈佛大学比较动物学博物馆。“几百万年前，蜥蜴和哺乳动物分道扬镳，各自踏上了自己的进化之旅。我们的研究表明，现存的蜥蜴并不代表任何一种祖先形态或功能，而这两个类群在很久以前可能有共同之处。”

 

合著者Ken Angielczyk，古哺乳动物麦克阿瑟博物馆馆长，Negaunee综合研究中心，菲尔德自然历史博物馆，同意他的观点，“爬行动物进化的时间和哺乳动物一样长，因为爬行动物也有同样多的时间来变化和专长积累。如果你观察现代蜥蜴或鳄鱼的脊椎，它们的脊椎实际上与生活在3亿年前同一时期的哺乳动物和爬行动物的早期祖先非常不同。现在的哺乳动物和爬行动物都在进化过程中积累了自己的一套专长。”

 

琼斯和他的合著者，包括前哈佛大学研究生布莱克·迪克森，20岁的博士，开始测量一系列爬行动物、哺乳动物、蝾螈和一些非哺乳动物突触类化石的脊椎形状。这些标本来自世界各地的博物馆收藏，其中现代动物骨骼主要来自比较动物学博物馆(MCZ)，以及来自MCZ、菲尔德自然历史博物馆和美国、欧洲和南非的其他博物馆的突触化石。

 

“我们首先必须量化脊椎的形状，这实际上有点棘手，”琼斯说。“每个脊柱都是由多个椎骨组成的，当你有不同数量的椎骨时，它们的形状和功能可能以不同的方式划分。”