研究人员发现鱼的颈状脊椎运动

禁运：2021 年 8 月 25 日星期三 00.01(英国夏令时)

利物浦大学的一位研究人员发现，尽管鱼类的解剖结构与人类和其他陆栖脊椎动物不同，但它们的脊椎可以弯曲，头部向上。

揭示这项研究结果的论文，鱼的颈部状椎体运动，今天发表在英国皇家学会会刊 B：生物科学上。

它的作者Ariel L Camp 博士使用 X 射线视频和数字动画测量了虹鳟鱼和蛙鱼的脊柱运动。

她说：“这些鱼不像人类那样只使用头部后面的椎骨关节，而是在抬起头吃饭时弯曲脊椎的三分之二。这表明鱼在游泳和进食期间会在三维方向上移动它们的脊椎，帮助我们了解脊椎动物的脊椎——尤其是颈部——的进化。

“四足动物(四肢动物)使用它们的脖子相对于身体和四肢在三维方向上移动头部。鱼没有这种解剖学上的颈部，但在喂食过程中，许多物种会相对于身体抬高头部。颅骨抬高被认为是由作为颈部的颅椎和最靠近颅骨的椎间关节通过背侧旋转(伸展)引起的。然而，由于在体内可视化和测量椎体运动的困难，这从未被测试过。我使用移动形态的 X 射线重建来测量喂食期间虹鳟鱼和康姆森蛙鱼的三维脊椎运动学。

“尽管形态有很大不同，但在这两个物种中，背腹旋转远远超出了颅椎和颅椎间关节。鳟鱼结合小(大多数小于 3°)背旋转超过其椎间关节的三分之一来抬高神经颅骨。蛙鱼使用颅椎和第一椎间关节的极大(通常为 20-30°)旋转，但在颅骨抬高过程中，三分之二的脊柱发生较小的旋转。与四足动物不同，鱼通过旋转脊柱的大部分区域来旋转头部。这表明应该考虑颅骨和更多的尾椎骨，以了解非四足动物如何控制头身界面的运动。”

这项工作得到了 UKRI 生物技术和生物科学研究委员会和美国国家科学基金会的支持。

Ariel L Camp 博士是利物浦大学的 BBSRC 发现研究员。她的研究考察了动物的运动方式：它们的肌肉和骨骼如何协同工作以产生像飞行一样非凡或像呼吸一样常见的运动。具体而言，她专注于头部和身体之间的界面：颈部，检查其形状并使用慢动作视频、X 射线图像和数字动画等工具以 3D 方式记录其移动方式。结果揭示了动物进化史上的模式，对于想要制造移动机器或只是改善我们移动自己身体的方式的人类设计师来说，也是一个灵感来源。

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