Wissenschaftler könnten endlich wissen, woher die Schultern kommen

Wir verbringen so viel Zeit damit, unseren eigenen Körper zu betrachten, dass wir leicht die beeindruckende und komplexe Evolutionstechnik vergessen, die zu seiner Entstehung beigetragen hat. Jedes Gelenk, jeder Knochen und jeder Muskel kommt zusammen, um einen umfangreichen Katalog zusammengesetzter Bewegungen zu erzeugen. Aber wo genau sie alle herkamen, ist immer noch ein Rätsel.

Vor etwa 500 Millionen Jahren waren unsere Vorfahren fischähnliche Meereslebewesen ohne Kiefer und Flossen. Und doch haben wir in den vergangenen Jahren eine komplexe Reihe von Anhängseln entwickelt, die es uns ermöglichen, an Land zu gehen, auf Bäume zu klettern, Autos zu fahren und alles andere, was wir tun können, was Fische nicht können. Eine der größten Fragen auf dieser Evolutionsreise war, wie es unseren fischartigen Vorfahren gelang, Schultern wachsen zu lassen.

Seit Jahrzehnten diskutieren Forscher über diese Frage: Sind unsere Gliedmaßenpaare aus dem Gewebe an der Basis des Kopfes oder aus den Muskelwülsten entlang des Körpers des fischähnlichen Lebewesens gewachsen? Aber in einer aktuellen Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Naturhaben Forscher einen großen Schritt zur Beantwortung dieser seit langem bestehenden Frage und zur Vereinbarkeit dieser beiden Hypothesen getan.

Um diese uralten Ursprünge zu untersuchen, analysierte das Team vom Imperial College London, dem London Natural History Museum, der St. Petersburg State University in Russland und der University of Michigan die versteinerte Gehirnhülle eines 407 Millionen Jahre alten Fisches aus Sibirien namens Kolymaspis sibirica, eine der frühesten kiefertragenden Fischarten. Besonders begeistert waren die Forscher von einem Paar Kiemenbögen am Hinterkopf der Fische, knöchernen Strukturen, die bei Fischen die Kiemen stützen.

Der sechste Kiemenbogen im Kolymaspis sibirica Das Fossil zeigte Anzeichen eines allmählichen Übergangs von seiner Rolle als Unterstützung der Atmung des Tieres zu einer Funktion als Scharnier am Hinterkopf. Dieses Scharnier hätte sich schließlich zu unserer modernen Schulter entwickelt.

„Die Kiemenbögen scheinen an der frühen Trennung von Kopf und Körper über die Schulter beteiligt gewesen zu sein“, sagte Hauptautor Martin Brazeau in einer Erklärung.

Während kieferlose Fische zwischen fünf und 20 Kiemenbögen haben können, haben Kieferfische selten mehr als fünf, was die Theorie stützt, dass der sechste Kiemenbogen in das heutige Schultergelenk integriert wurde.

Mit anderen Worten, beide Hypothesen könnten richtig sein: Der sechste Kiemenbogen an der Basis des Kopfes könnte mit dem Körper des Fisches verschmolzen sein und sich in die Schulter integriert haben.

„Unsere Studie zeigt, dass beide Theorien ihre Berechtigung haben, ohne die eine oder andere pauschal zu akzeptieren“, sagte Brazeau. „Stattdessen können wir die Bereiche rationalisieren, die sich überschneiden.“

Das Team wird weiterhin Fossilien in der Sammlung des Museums analysieren, in der Hoffnung, dass weitere Exemplare neue Einblicke in die Entwicklung unserer eigenen Anatomie liefern.