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《科學進展》：自然選擇對人類骨盆形態的發育影響

時間：2025-12-08 13:08:46 來源：網絡整理編輯：探索

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《科學進展》：自然選擇對人類骨盆形態的發育影響神秘的地球uux.cn報道）據中國科學報：寬而呈盆狀的骨盆是人類的標志性物理特征。沒有它，我們就不能直立行走，也不能生育較大的嬰兒。進化常常通過作用于影響

《科學進展》：自然選擇對人類骨盆形態的發育影響
（神秘的地球uux.cn報道）據中國科學報：寬而呈盆狀的骨盆是人類的標志性物理特征。沒有它，進展我們就不能直立行走，選擇也不能生育較大的對人嬰兒。
進化常常通過作用于影響早期胚胎發育的類骨基因開關而產生新的物理特征。近日，盆形一項有關人類胚胎的發育新研究已經確定了胚胎時期骨盆開始發育的窗口期，并確定了數百個驅動該轉變的影響基因和調控RNA區域。相關研究結果發表于《科學進展》。科學
靈長類動物的進展骨盆由3個主要部分組成：刀片狀的骨骼，稱為髂骨；髂骨下方有兩個管狀的選擇融合骨，稱為恥骨和坐骨，對人它們形成了產道。類骨
類人猿的盆形髂骨相對較長，產道也相對較窄。發育人類的髂骨更短、更圓，可以向外擴張和彎曲。人類重塑的髂骨為肌肉提供了附著點，使直立行走更穩定，且更寬的產道能容納更大的嬰兒。
論文通訊作者、美國哈佛大學進化生物學家Terence Capellini解釋說，這些骨盆模式在早期人類祖先中已經出現，如440萬年前的地猿。它們有稍微變長的髂骨，而且被認為至少偶爾會用兩只腳走路。
然而，在人類胚胎發育期間，這些特征是何時以及如何形成的一直是個謎。人體盆腔的許多關鍵特征，如彎曲、盆狀，在胚胎第29周時就已經發育。研究人員想知道它們是否會更早出現。
在合法終止妊娠婦女的同意下，研究人員檢查了4至12周大的胚胎。他們發現，大約在6至8周的胚胎中，髂骨開始形成，然后旋轉成盆狀。盡管胚胎中的其他軟骨開始轉化成骨頭，但研究人員發現，骨盆的軟骨階段似乎會持續數周，讓發育中的結構有更多的時間彎曲和旋轉。
接下來，研究人員提取了胚胎骨盆不同區域的RNA，以研究不同發育階段的活躍基因。結果發現，在盆腔特定部分中，有數百個基因的活性在妊娠前3個月似乎出現了上升或下降，其中261個基因涉及髂骨。Capellini表示，許多下調的基因參與了軟骨轉化為骨骼，而許多上調的基因參與維持軟骨狀態，并可能幫助髂骨延長軟骨階段。
通過比較發育中的骨盆與小鼠模型的基因活動，研究人員還發現數千個基因開關似乎與塑造人類骨盆有關。雖然在人類進化過程中，這些開關中的DNA片段似乎進化得很快，但在現代人類中，髂骨中相應的調節部位卻幾乎沒有變化。研究人員認為，這種一致性表明自然選擇對髂骨施加了巨大的壓力，使其以一種極為特定的方式發展。
值得一提的是，Capellini團隊還發現，偏離基因程序可能會導致髖關節發育不良和髖關節骨關節炎等疾病。德國杜賓根大學古人類學家Nicole Webb認為，這一新發現可以幫助科學家設計出治療髖關節疾病或預測分娩并發癥的方法。
未參與該研究的瑞士蘇黎世大學人類學家Martin Hausler認為，這些發現提供了令人印象深刻的盆腔變化新知識。未來的工作是將人類胚胎與其他靈長類動物胚胎進行比較，從而更好地觀察自然選擇是如何重塑人類骨盆的。（原標題：基因揭示骨盆如何適應直立行走）
相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abq4884

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