加玛尼交配三叉戟IIx鸟是可爱的动物。我们的鸟类朋友俯冲而下,在野外设备上排便,并食用蜥蜴。不喜欢什么?好吧,例如,他们的肩膀区域。锁骨间丢失,肌肉通路逆转以及许多其他解剖学上的适应对现代鸟类的生活方式而言至关重要,但在渐进式进化的背景下很难解释。重建禽类肩部的结构演变对生物力学和运动学的学生来说仍然是一项艰巨的任务。当我离开欧洲家园进入加拿大生物科学领域时,我希望至少部分解决禽类肩膀进化的奥秘。 las,发现小茴香使我走上了一个更加复杂的旅程。

这是该努力产生的第一个故事(天努斯& Russell 2014 )。

Anole护肩

当我开始攻读博士学位时我在卡尔加里大学(University of Calgary)的项目中,我的主管Anthony Russell对我关于全面了解禽类肩部进化的想法提出了一些理论上的反对。他花了很长时间说服我,兽脚类动物的肩膀太复杂了,无法在一个论文的约束范围内把握。取而代之的是,他给了我一个装满腌制小茴香的柜子。 1978年和1979年在牙买加曼德维尔附近收集了四百多份标本。这些肛门代表“本土”牙买加七种物种中的五种,非常罕见的除外 Norops reconditus.

[在这一点上,我应该解释为什么我继续使用属名 Norops 尽管有牙买加辐射 Castañeda和de Queiroz(2013) 令人信服地为内部的分类系统争论 Anolis 。盖尔&Savage(1986)提倡这个名字 Norops 作为β-醇类的名称,此后其含量一直相对稳定。只要 Norops 分类学讨论中没有驳斥分类单元,即重新命名 Anolis 当前的分类规则并不保证。也许我是刻板的德国人,但对我来说,保留这个名字是很有意义的 Norops 。]

CT图像和几何形态计量学

与鸟类相比,Anole具有各种优势。它们是陆地四足动物,具有相对完整的胸带。由于外部形态和形态似乎与它们的生态偏好相关,因此大加勒比海岛屿的肛门将它们作为我研究双栖肩膀的理想研究对象。正如已经在许多研究中表明的那样,肛门的差异形态的各个方面都与它们的生活方式直接相关。给我们的问题是:牙买加腰带之间的肩带形态是否有所不同?外部相似性是否表示骨骼相似性?运气好的话,我们可以为双足动物肩部区域的结构和组成建立一些基本规则,然后再朝鸟类前进。

 Norops  lineatopus的BSA

Norops lineatopus的胸肩器械的CT重建。

从可供我使用的肛门小柜中,我选择了保留完整肩部区域的所有标本,并将它们拖过微型CT扫描仪,从而获得了这些肛门中肩部区域的密度对比的3D图像。我生成了肱骨,肩or囊,锁骨,锁骨间,胸骨,胸腔和椎骨柱的表面图像,这些图像代表每个肛门标本的完整的肩甲。然后,我在胸骨胸沟中旋转了虚拟的肩or骨,直到在所有标本之间其相对位置和方向都相当。最后,我在胸带的骨骼元素上分布了43个3D地标,并对其进行了几何形态分析。

 Norops  lineatopus的锁骨间,前胸骨和肩cap骨样球囊。

Norops lineatopus的锁骨间,前胸骨和肩cap骨样球囊。

显然,胸带的元素相对于彼此是可移动的,这使得几何形态分析相当具有挑战性。为了消除元素移动引起的数据变异性,我们分析了肩or骨和锁骨彼此之间以及锁骨间-胸骨前部分的分离。通过主成分分析(PCA)和规范变量分析(CVA)进行的统计分析可能看起来很传统,但是由于这只是一项探索性研究,因此我们不希望冒险走出人迹罕至的统计轨道。

牙买加茴香之间的形态学差异

结果令人惊讶。考虑到牙买加的肛门只代表一小部分的单系辐射,因此肩带的元素在物种之间表现出明显的形态变异性。

树枝茴香 瓦伦西亚特别是,似乎与所有其他物种都存在很大差异。 1)与其他牙买加肛门的观察结果相反,牙买加的第三胸骨肋骨 瓦伦西亚 与胸膜衔接,而不是与前胸膜衔接,并且前胸膜向后拉长。 2)肩or囊 瓦伦西亚 与其他任何物种相比,其前后位置更短,背腹更高。

肩or囊的规范变异分析

牙买加肛门的肩oc囊的规范变量分析。

枝杈醇通常被认为是特殊的。 Peterson(1973)报道,枝条-醇类在其运动方式的许多方面与变色龙更相似,而不是与其他Anole。 Peterson(1974)与细枝肛门有关的许多特征,例如可能会发生的肩exc骨膜大幅度偏移,或高的肩and骨和肩cap上肌,在我们目前的研究中都得到了证实。

肩oc骨的几何形状也使牙买加其他大多数物种与众不同 Norops ,但这些差异在统计分析中都没有真正突出。此外,如果没有其他岛屿辐射可比较,这五个肛门物种之间的任何差异都不能真正表明生态形态的适应性。我们的数据中观察到的许多模式已经由简·彼得森(Jane Peterson)四十年前报告了,我们仍在努力追赶她的工作。…

牙买加肛门的左锁骨

牙买加肛门的左锁骨。系统发育关系和生态形态关联。

锁骨的形状在我们的数据中无法很好地表示,因为该元素仅带有三个界标。但是,即使在定性比较中,也很明显锁骨的形式受系统发育关系以及生态方面的影响。诸如Sukhanov(1961)或Lécuru(1968)之类的作者已经将锁骨系统的特殊特征归功于锁骨,但同样,这一方面从未得到详细讨论。

外表

我们在统计方法上相当保守,在对3D结构进行地标化时存在明显的方法问题,这些结构a)尚未完全骨化,b)彼此相对移动。考虑到这些困难,我认为这些结果很有希望。在描述和几何形态分析中,我们都能够证明,胸带的形式在牙买加各物种之间是不同的。在未来的分析中,我们希望表明本文确定的形态趋势与生态形态之间的变化是一致的。我们目前正在使用来自西班牙裔和波多黎各的肛门扩大数据集,而初步数据分析则增强了这一希望。

文学

CastañedaMDR,de Queiroz K.,2013年。 仙人掌 进化枝 Anolis 蜥蜴:结合形态学和Mo的新见解

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