动物在4.72 亿年前陆地出现之前就进化出了疾驰的能力

很少有人类成年人驰骋；马的步态往往是模仿马或运动课的小孩的保留。但对于骆驼、狮子和长颈鹿来说，疾驰是它们在升档时的重要动作。

然而，来自美国查尔斯顿学院的 Eric McElroy 解释说，疾驰只是被称为“不对称步态”的一系列动作中的一种运动形式——其中脚下落的时间分布不均匀。包括兔子进行的跳跃、拄拐——当两栖鱼用它们的鳍拖着自己穿过陆地时——以及当鱼用它们的腹鳍沿着海床或河床推动自己时的撑船。

科学家们认为，只有在 2.1 亿年前哺乳动物首次出现在地球上之后，才出现了束缚和驰骋的能力。然而，事实证明，鳄鱼也可以以最高速度疾驰而乌龟也可以被束缚；这让来自美国纽约理工学院的 McElroy 和 Michael Granatosky 想知道，动物是否已经进化出独立协调四肢的能力，这比之前认为的要早得多。他们在《实验生物学杂志》上发表了他们的发现，即动物可能在 4.72 亿年前，早在生命出现在陆地上之前，就已经进化出了拐杖、束缚甚至奔跑的能力。

为了找出答案，两人翻阅了科学文献并构建了一个定制的家谱，包括哺乳动物、有袋动物、单孔动物、爬行动物、青蛙、蟾蜍和鱼类，目前已知这些动物在用它们的表面推动自己时会使用不对称的“脚下落”。脚和鳍。“总的来说，我们收集了来自 308 个物种的数据，”McElroy 说，将仅使用均匀定时步行、小跑和奔跑的物种分配为 0 分，将显示任何通过边界不对称移动的迹象的物种分配为 1 分，拐杖，撑船或疾驰。然后两人进行了一系列模拟，以找出不对称步态在进化树中早晚出现的可能性有多大。

“花了几个月的时间来解决分析中的所有问题，”麦克尔罗伊说，他发现几乎所有现代动物（包括鱼类）的最早祖先很可能在 4.72 亿年前能够带着某种原型移动。 -不对称的步态。它们是在海底划船、碾压还是在海床上蹦蹦跳跳还不得而知，但这些动物能够不对称地协调它们的四肢来推动自己。两人惊讶地发现，尽管我们最早的祖先可能能够以这种替代形式进行推进，但一些生物——如蜥蜴、蝾螈、青蛙，甚至大象——已经失去了束缚和驰骋的能力，即使他们的家谱中有能够协调不对称运动的祖先。

因此，束缚和驰骋的能力不仅仅是哺乳动物的专利。今天几乎所有活着的动物都有能够不对称移动的祖先，尽管有些动物失去了沿线某处不对称移动的能力；要么是因为它们失去了协调这些机动所需的神经，要么是因为它们变得太大或太慢而无法升空。无论哪种方式，哺乳动物并不是唯一具有协调不对称运动能力的选择群体，我们有可能从一些古老的鱼类祖先那里继承了这种能力，这些祖先在任何物种踏足或鳍干燥之前很久就用鳍沿着海床推进土地。

参考文献：

Eric J. McElroy 和 Michael C. Granatosky 撰写的“有颚类脊椎动物不对称步态的进化”，2022 年 3 月 8 日，《实验生物学杂志》。