Ранние предки млекопитающих больше напоминали рептилий из-за конечностей, расположенных по бокам от тела. В новом исследовании ученые выяснили, как млекопитающие, в том числе люди, получили растущие вниз конечности и поднялись выше над землей. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Переход к вертикальной стойке современных млекопитающих (как у людей, собак и лошадей) — ключевой момент в эволюции. Он потребовал серьезного изменения в анатомии и работе конечностей.
Чтобы узнать подробности перехода, ученые использовали данные ископаемых животных, живших на четырех материках в период, охватывающий 300 миллионов лет. Они смоделировали биомеханику ранних млекопитающих. Анализ показал, что переход к вертикальной стойке был сложным и нелинейным, и произошел гораздо позже, чем считалось.
Например, откат обратно к «рептильной» позе произошел у млекопитающих во время пермского вымирания, когда были уничтожены 90% видов. Тогда стали доминировать динозавры, и предки млекопитающих оказались в тени. Это замедлило их эволюцию и переход к вертикальной позе.
Критическим фактором в вертикализации стали сильные конечности. Без них млекопитающие не смогли бы держаться в вертикальной позе и просто падали бы. Ученые смогли установить и другие характеристики, необходимые для вертикальной позы млекопитающих. Они могут лечь в основу новых роботов, способных ориентироваться в сложной или нестабильной местности.
