Energi

Däggdjurens lycka: en böjlig ryggrad

Edaphosaurus, en tidig föregångare till dagens däggdjur.

Däggdjuren är unika på många sätt. Vi är hårbeklädda och vi diar vår avkomma. Men vi är unika på ytterligare ett sätt – vi har en ryggrad som består av olika segment och som därför är extremt böjlig och flexibel. Utan den hade vi inte blivit dominerande på jorden, enligt en ny studie.

Det räcker med att jämföra ryggraden hos exempelvis en katt med densamma hos en ödla. Hos ödlan ser alla kotor i princip likadana ut. Men hos katten – och hos oss människor – ser de olika ut beroende på var någonstans de sitter.

Faktum är att däggdjurens ryggrad är uppdelad i fem delar eller segment.

Högst upp sitter nackkotorna, därefter följer kotorna som är kopplade till skuldrorna, följda av de främre och bakre bröstryggkotorna som bär revbenen och håller uppe bröstkorgen. Längst bak finner vi ländkotorna som är kopplade till bäckenet och bakbenen.

I en studie, som publicerades i Science, visar forskarna hur det gick till när den här komplicerade apparaten uppstod och vilken enorm betydelse den fick för livets historia på jorden.

Förfäder med segel

Forskarna, som har letts av paleontologerna Katrina Jones och Stephanie Pierce vid Harvard University i USA, granskade först några av däggdjurens tidiga förfäder bland de så kallade pelycosaurierna eller segelödlorna.

Pelycosaurierna, som levde för 308 till 260 miljoner år sedan, under slutet av karbonperioden och den efterföljande permperioden, var relativt stora, skräckinjagande reptiler med stora ryggsegel vars funktion är okänd.

De var de första arterna på däggdjurslinjen, men hade ännu inte utvecklat några av de kännetecken som är typiska för däggdjuren. De hade exempelvis en mycket primitiv ryggrad, bestående bara av tre segment. Skulderkotor och ländkotor saknades helt. De måste följaktligen ha varit ganska osmidiga djur, med stela rörelser.

Men pelycosaurierna skulle så småningom ge upphov till de så kallade therapsiderna, tidigare kallade däggdjursödlor eftersom de ledde fram till de äkta däggdjuren.

En gepard jagar en hare
En gepard jagar en hare. Bilden visar tydligt hur böjlig och flexibel ryggraden är hos olika däggdjur. Foto: Vahid Salemi/AP/TT.

Modern kroppshållning

När forskarna granskade fossil av en av therapsiderna, Thrinaxodon, fann de att något hade tillkommit i ryggraden som saknats hos segelödlorna – specialiserade skulderkotor.

De nya kotorna började utvecklas i slutet av permperioden för 260 miljoner år sedan och gav upphov till nya sätt att röra sig. Frambenen kunde nu positioneras som pelare under kroppen istället för att sticka ut från sidorna som hos ödlor.

Förändringen underlättade också andningen, vilket gav upphov till en högre ämnesomsättning, metabolism. Det var ett av de avgörande stegen i vår egen linjes evolution.

– Det verkar ha skett någon form av växelverkan under utvecklingen av ryggraden och skulderbladen. Vi tror att det här samspelet gav upphov till de nya kotorna samtidigt som frambenen förändrade utseende och fick nya funktioner, säger Stephanie Pierce till TT.

De viktigaste av alla kotor

Den sista regionen i ryggraden, ländryggkotorna, tillkom för cirka 200 miljoner år sedan, i samband med de moderna däggdjurens uppkomst.

I dag finns den hos alla pungdjur och alla däggdjur med moderkaka, men saknas intressant nog hos de äggläggande kloakdjuren – näbbdjur och myrpiggsvin. Deras förfäder avvek från däggdjurslinjen innan ländkotorna utvecklades.

Möjligen var ländregionens uppkomst den viktigaste av alla förändringar. Tack vare den kunde däggdjuren utveckla en lång rad rörelsesätt som gjorde det möjligt att springa, gå och klättra på nya sätt.

– Det är den förändringen som har gjort att däggdjuren kunnat anpassa sig till så många olika miljöer, säger Pierce.

Ländryggkotorna gjorde det också möjligt att resa sig upp på två ben och gå upprätt, vilket gav upphov till vår egen linje. Vi är med andra ord skyldiga våra tidiga förfäder ett stort tack.

Å andra sidan är ländryggens konstruktion inte helt perfekt för en tvåbent varelse. Den är källan till många av våra nutida ryggsmärtor – men det priset kanske har varit värt att betala. Utan den hade vi aldrig funnits.

Prenumerera gratis på vårt
NYHETSBREV
Prenumerera gratis på vårt
NYHETSBREV