ความแม่นยำของการเคลื่อนไหวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เชื่อมโยงกับตัวรับเอ็น

ความแม่นยำของการเคลื่อนไหวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เชื่อมโยงกับตัวรับเอ็น
ความแม่นยำของการเคลื่อนไหวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เชื่อมโยงกับตัวรับเอ็น
Anonim

ความสามารถในการเคลื่อนไหวของสัตว์สี่ขาส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสามารถของระบบประสาทในการประสานทักษะยนต์ของโครงกระดูกและกล้ามเนื้ออย่างแม่นยำ สิ่งนี้สามารถเห็นได้จากภายนอก: หากคุณดูการเคลื่อนไหวของแขนขาจระเข้อย่างใกล้ชิด คุณจะเห็นว่าการเคลื่อนไหวเหล่านี้ไม่ได้ราบรื่น แม่นยำ และประหยัดเท่าการเคลื่อนไหวของแมว

ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนิวยอร์ก Michael Granatosky เป็นคนแรกที่เชื่อมโยงความแตกต่างนี้ในความแตกต่างในโครงสร้างของระบบประสาทส่วนปลายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในด้านหนึ่งและสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำที่ "ดั้งเดิม" บทความที่จัดทำโดยเขาและเพื่อนร่วมงานของเขาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Experimental Biology

ความจริงก็คือที่จุดเชื่อมต่อของเส้นใยกล้ามเนื้อและเส้นเอ็น tetrapods มีตัวรับพิเศษ - อวัยวะ Golgi พวกเขาตรวจสอบความตึงเครียดของกล้ามเนื้อ ส่งสัญญาณความเครียดที่เป็นอันตรายที่อาจสร้างความเสียหายได้ ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและสัตว์เลื้อยคลาน อวัยวะเอ็น Golgi จะกระจายไปทั่วบริเวณนี้ อย่างไรก็ตามในนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะพบได้โดยตรงที่รอยต่อของเอ็นกล้ามเนื้อ

นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำว่าสิ่งนี้ช่วยให้ tetrapod ที่ "ซับซ้อน" มากขึ้นสามารถลงทะเบียนการยืดตัวได้แม่นยำยิ่งขึ้นและให้การควบคุมการเคลื่อนไหวที่เพิ่มขึ้น "ความแตกต่างของโครงสร้างเหล่านี้เป็นที่ทราบกันมานานแล้ว แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครคิดถึงความหมายของสัตว์" ศาสตราจารย์ Granatocki กล่าว

Image
Image

เพื่อหาคำตอบ นักชีววิทยาได้รวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของตัวแทนจาก 55 สปีชีส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาดูสถิติความยาวของก้าวย่าง โดยพบว่าในสัตว์เลื้อยคลานหรือสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ มันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ค่อนข้างชัดเจน แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่เรียบด้วยการเคลื่อนไหวที่แม่นยำเกือบเท่ากัน

เห็นได้ชัดว่าความแม่นยำดังกล่าวไม่เพียงเพิ่มความคล่องแคล่วของสัตว์เท่านั้น แต่ยังช่วยประหยัดพลังงานเพิ่มความสามารถในการควบคุมการตกหล่นและลดการบาดเจ็บ นักวิทยาศาสตร์ยังแนะนำด้วยว่ามันเป็นลักษณะเฉพาะของกายวิภาคของระบบประสาทส่วนปลายที่ทำให้นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถลดมวลของโครงกระดูกได้อย่างมาก ซึ่งเบากว่าสัตว์เลื้อยคลานที่มีขนาดใกล้เคียงกันหลายเท่า

“กระดูกของสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำสามารถรับน้ำหนักได้ 10 เท่า ในขณะที่ในนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพียง 2.5 เท่า” Michael Granatocki กล่าว "บางทีพวกมันอาจมีโครงสร้างกระดูกที่เบากว่าและใช้พลังงานน้อยกว่าได้อย่างแม่นยำ เพราะพวกเขาไม่ต้องการ 'โครง' ที่ป้องกันหนักอีกต่อไป"