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世界上最快的肌肉如何创造出四种独特的鸟类

导读 当雄性胡须的manakin以闪电般的速度捕捉它的翅膀时,它不仅仅是精心设计的杂技交配仪式的一部分。根据维克森林大学生物学家Matthew Fuxja

当雄性胡须的manakin以闪电般的速度捕捉它的翅膀时,它不仅仅是精心设计的杂技交配仪式的一部分。根据维克森林大学生物学家Matthew Fuxjager在eLIFE杂志上发表的一项新研究,这种奇异的鸟类正在进化成四种不同的物种。

Fuxjager之前的研究表明,这种小胡子的manakin,长度超过4英寸,重约半盎司,是所有脊椎动物中最快的四肢肌肉之一。在精心设计的求爱舞蹈中,它利用这种肌肉 - 肩胛骨 - 以极快的速度进行独特的“滚动”运动,使人眼无法察觉。当机翼连接在背部上方时,滚动按扣会产生机械弹跳声,这一切都是为了吸引女性的注意力。

“这种肌肉产生不同速度的能力塑造了这些人类进化的方式 - 允许一个物种成为两个物种,两个成为四个物种,”世界上为数不多的马纳金生理学专家之一的马修福克斯格说。“这是第一部展示这种情况的工作。”

Fuxjager的新研究“对杂技求爱行为的生理约束是胡须manakins中快速同情物种形成的基础”,由美国国家科学基金会资助。研究团队包括Wake Forest博士生Meredith Miles。

Wake Forest的生物学助理教授Fuxjager和该研究的主要调查员,研究了30万年前manakins如何共享一个共同的祖先,然后迅速分成四种:白胡子的manakins到金色的manakins,然后到白色 - 棕色和橙色领子的manakins。他所有研究的核心目标是了解动物如何以及为何产生卓越的行为。这项研究做了其他人很少做的事情:它不仅检查了一小群动物是如何进化的,而且还检查它们的整体行为以及这些生物体中特定肌肉的表现。这种三管齐下的方法向研究人员展示了肌肉速度和性能如何影响分裂为四个物种。

Fuxjager前往巴拿马和哥斯达黎加测量manakin的scapulohumeralis caudalis在刺激时扩张和收缩的速度,并比较了manakin roll-snap声音显示的记录,以注意物种间速度和持续时间的变化。模式显示生理学的变化导致行为的变化 - 然后是四种马纳金物种的进化。

Fuxjager说,对超高速肌肉的研究,例如胡须manakin的肩胛骨scapulohumeralis caudalis,可以研究ALS等疾病如何攻击人类的肌肉。他说:“人类对运动控制和肌肉表现很感兴趣 - 肌肉运动速度快,肌肉运动强度高,肌肉速度快,强度高”。“了解这只鸟的超级肌肉是如何起作用的,可以让我们更好地了解肌肉疾病以及如何治疗它们。”

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