人類的膝蓋是設(shè)計的勝利。關(guān)節(jié)從我們與黑猩猩的共同祖先進化得相當快，以適應(yīng)我們的兩足行走，可能對我們作為一個物種的成功做出了貢獻。然而，隨著現(xiàn)代醫(yī)學延長了人類的壽命，我們的物種已經(jīng)學會了骨關(guān)節(jié)炎形式的疼痛，這種疼痛可以伴隨這個生物力學杰作的運動。
在一項關(guān)于有助于使這種復雜關(guān)節(jié)成為可能的遺傳特征的新研究中，一個國際研究小組發(fā)現(xiàn)，參與膝關(guān)節(jié)發(fā)育的調(diào)節(jié)開關(guān)也在骨關(guān)節(jié)炎中發(fā)揮作用，骨關(guān)節(jié)炎是一種部分遺傳性疾病，至少折磨著 2.5億人全世界的人。研究結(jié)果發(fā)表在《細胞》雜志上。
特倫斯·D·卡佩里尼 (Terence D. Capellini)、人類進化生物學系理查德·B·沃爾夫 (Richard B. Wolf) 副教授和該論文的通訊作者，根據(jù)我們的膝蓋實際承受的負擔來解釋：
“從進化的角度來看，靈長類動物的膝蓋從適應(yīng)四條腿行走的力量到將所有重量都放在兩條腿上，”他說。“從四足動物到兩足動物改變了力的分布。我們所有的重量都通過我們的臀部和膝蓋傳遞到我們的腳踝。關(guān)節(jié)中的細胞和關(guān)節(jié)的形狀必須改變以適應(yīng)這些新的力量。 “
有了這樣一個特定的任務(wù)——并且受限于它起源于較老的靈長類動物的膝蓋——優(yōu)化的雙足動物膝蓋發(fā)展出了所謂的受限形態(tài)，也就是說，它不允許有太多變化。“正如你可以想象的那樣，當你為飛機設(shè)計一個零件時，你不想偏離太多，”卡佩里尼說。
為了了解這種復雜機制是如何形成的，研究人員尋找加速自然選擇的證據(jù)：幫助我們直立行走的一系列突變。
“我們想知道我們是否能在專門塑造膝蓋的基因組區(qū)域看到古代進化的跡象——古代選擇，”卡佩里尼說。為此，他們尋找特定調(diào)節(jié)開關(guān)的痕跡，即“負責打開和關(guān)閉使膝蓋成為人類膝蓋的遺傳物質(zhì)”的 DNA 片段。
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