ההבדלים במספר החוליות הם קיצוניים ביותר אצל יונקים שאינם מסתמכים על ריצה וזינוק, כגון אלו המותאמים לתנועה מתיחה כמו קופים ועצלנים, כך סיכם צוות אנתרופולוגים במחקר המופיע בכתב העת Nature אקולוגיה ואבולוציה.
מחקר קודם העלה שמהירות הריצה קובעת באופן ספציפי את השונות במספרי החוליות - מסקנה שאינה נתמכת על ידי העבודה החדשה.
"תוכנית הגוף הקלאסית של יונקים רבים בנויה על גב נייד ותוכנית הגוף הזו נשמרת ללא קשר למהירות הריצה", מסביר האנתרופולוג של אוניברסיטת ניו יורק, סקוט וויליאמס, המחבר הבכיר של העיתון."ליתר דיוק, אנו מוצאים שסוג מסוים של התנהגות תנועתית - תנועה מתה, הכוללת תלייה מתחת לענפי עצים, ולא מהירות - קשורה לעלייה בשונות במספר החוליות על פני יונקים."
העבודה מתרכזת במאמץ להבין טוב יותר מדוע היבטים מסוימים של יונקים נשארים עקביים לאורך זמן - תופעה המכונה קיפאון אבולוציוני.
למרות האבולוציה של המגוון שהניבה, נותרו עקביות על פני מגוון רחב של אורגניזמים הקשורים רחוק. ראוי לציין במיוחד את מספר הצוואר (צוואר הרחם) והגב (בית החזה והמותני) של היונקים.
"כמעט לכל היונקים יש אותו מספר של חוליות צוואר הרחם, לא משנה כמה ארוכות או קצרות הצוואר שלהם - לבני אדם, לג'ירפות, לעכברים, לווייתנים ולפלטיפוסים יש בדיוק שבע חוליות צוואריות", מסביר המחבר ג'ף. ספיר, דוקטורנט של ניו יורק.
למעשה, לרוב היונקים יש 19 או 20 חוליות החזה והמותני, בסך הכל 26 או 27 חוליות "CTL" (עבור חוליות "צוואר הרחם, החזה והמותני").יש שונות קטנה במספרים אלה, בין אם בתוך מינים או בין מינים שונים - או אפילו מינים שונים המופרדים על ידי למעלה מ-160 מיליון שנות אבולוציה. בני אדם, עם 24 CTL, הם אחד היוצאים מן הכלל.
עבודה קודמת העלתה השערה שריצה מהירה מגבילה את מספר חוליות ה-CTL ביונקים וכי יונקים איטיים יותר חופשיים לשנות את מספרי ה-CTL שלהם, דבר המצביע על קשר בין מהירות וספירת חוליות. עם זאת, מסקנה זו התבססה על נתונים ממדגם מוגבל של מגוון יונקים.
כדי ללמוד מה גורם לקיפאון אבולוציוני, ומדוע יש יוצאים מן הכלל, כמו בבני אדם, המדענים שאפו ליצור תמונה ברורה יותר באמצעות מדגם גדול ומגוון יותר של יונקים ושיטות פילוגנטיות - אלו שמסבירות את קשר אבולוציוני בניתוחים.
במחקר שלהם, הם ספרו את החוליות של אלפי פרטים עבור כמעט 300 מינים של יונקים. לאחר מכן השוו החוקרים את השונות במספר חוליות ה-CTL לתכונות כגון מהירות, בית גידול, תנועה, ניידות עמוד השדרה, יציבה ושימוש בגפיים.
נראה שהניתוחים לא הראו קשר בין ספירת החוליות למהירות הריצה. במקום זאת, מגמה זו נבעה בעיקר על ידי בעלי חיים המותאמים להתנהגויות מתיחה ואחרות "אנטי-פרונוגרדיות", שבהן הגפיים מוחזקים במתח במהלך טיפוס איטי, טיפוס והשעיה.
תצפית זו הובילה את החוקרים להעלות השערה שתוכנית הגוף הקלאסית של יונקים מסוימים - יונקים תריאן, שיולדים צעירים חיים - בנויה על גב נייד ושתוכנית הגוף הזו נשמרת ללא קשר למהירות הריצה.
זה התבסס על הבנה קיימת של פעילות גנטית הרלוונטית לחוליות.
"שינויים בסוגי החוליות נקבעים על ידי גנים של Hox - הגנים שמארגנים גופים של בעלי חיים לאורך ציר הראש-זנב, ומבטיחים שהעיניים שלך יפנו על הפנים שלך והרגליים שלך יגיעו לבסיס הגו שלך, " מסביר חנית. "אבל שינויים בביטוי הגנים של Hox יוצרים לפעמים חוליות בעלות סוג בינוני, מה שעלול לפגוע בניידות של עמוד השדרה."
עבור בעלי חיים העוקבים אחר תכנית הגוף הקדמוני, מפוסומים ועד נמרים, יציאה מסוגי החוליות הקדומות בגב יוצרת סיכון לתנועה לא יעילה ונושקה על ידי הברירה הטבעית, הוא מוסיף.
"עם זאת, יונקים שיוצאים מתוכנית הגוף הזו, כמו קופי אדם המותאמים להתנהגויות אנטי-פרונוגרדיות, חופשיים יותר להשתנות במספר חוליות ה-CTL שלהם", אומר וויליאמס. "אם כך, המספר הלא טיפוסי שלנו של חוליות CTL עשוי להיות התוצאה של ההיסטוריה האבולוציונית שלנו כמטפסים אנטי-פרונוגרדיים."
