Выполняя подробные вскрытия и соответствующие исследования эмбриологического развития, исследователи Среднезападного университета под руководством Маргарет Холл, доктора философии. и Джеффри Плохоцки, доктор философии, показывают, что мышцы, которые контролируют уникальные структуры промежности млекопитающих, следуют удивительно древнему образцу.
Структура промежности млекопитающих, возникшая в результате разделения клоаки, является важным эволюционным нововведением, которое допускает множество анатомических конфигураций, разнообразные репродуктивные стратегии и точный контроль выделения, доступный только млекопитающим. Исследователи были удивлены, обнаружив, что, несмотря на структурную сложность промежности, в мышцах промежности млекопитающих наблюдается повторное появление простого образца наслоения стенок тела, который восходит к более чем 360 миллионам лет назад - во время происхождения четвероногих, первых позвоночных. выйти из воды на сушу.
Основные позвоночные, такие как рыбы, состоят из двух мышечных слоев, которые важны для плавания. Однако с переходом из воды на сушу стенка тела большинства четвероногих расширилась до четырех мышечных слоев, чтобы стабилизировать их туловище от силы тяжести и облегчить более сложные движения конечностей при наземном передвижении. Амниоты, позвоночные, которые могут размножаться на суше и вдали от воды, имеют четыре мышечных слоя в грудной клетке и брюшной полости, но все еще сохраняют первоначальные два мышечных слоя в области таза и промежности. Млекопитающие, как и другие амниоты, имеют четыре мышечных слоя в грудной и брюшной стенках тела. В отличие от других амниот, у млекопитающих четыре мышечных слоя простирались до промежности. Это позволяет млекопитающим контролировать свои новообразованные структуры, связанные с наружными гениталиями и анусом.
Что определяет группу плацентарных млекопитающих?
Млекопитающие - очень успешная группа позвоночных, традиционно определяемая наличием шерсти, способностью вырабатывать молоко с помощью молочных желез и особым слухом, усиленным специальными костями среднего уха. Среди млекопитающих Placentalia, группа, в которую входит человек, является единственной группой позвоночных, у которой развился специализированный набор характеристик промежности, включающий эректильную ткань полового члена и клитора, уретру, дистальный отдел прямой кишки, задний проход, а также произвольные мышцы, которые контролируют эти структуры. У большинства позвоночных есть только одно отверстие, которое служит как для размножения, так и для выделения, называемое клоакой. Клоака требует относительно простого мышечного контроля, вероятно, поэтому у большинства позвоночных только два слоя мышц промежности. Разделение клоаки на отдельные и более сложные структуры промежности потребовало от млекопитающих разработки соответственно более сложных и точных механизмов мышечного контроля над этими структурами.
Исследователи часто используют эмбриологическое развитие, чтобы найти важные подсказки о том, как могли происходить эволюционные процессы. У современных млекопитающих эмбриологически развивается клоака, которая впоследствии делится на урогенитальную половину, продолжающую формировать уретру и эректильную ткань полового члена и клитора, и аноректальную половину, развивающуюся в дистальный отдел прямой кишки и анальный канал. Авторы обнаружили доказательства реструктуризации мышечных слоев стенки тела во время внутриутробного развития, которые поддерживают разделение клоаки на отдельные структуры и сохраняются во взрослом возрасте.
Это исследование, проведенное группой из Университета Среднего Запада, впервые определило четыре последовательно гомологичных слоя стенок туловища в промежности млекопитающих. Эти мышечные слои поддерживают уникальную структуру промежности млекопитающих, возникшую в результате разделения клоаки, что является важным эволюционным нововведением, позволяющим использовать различные репродуктивные стратегии и точный контроль выделения, доступный только млекопитающим.