科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在子宮中，發(fā)育中的人的手和腳上會(huì)增加多余的肌肉，這些肌肉后來(lái)消失得無(wú)影無(wú)蹤。

研究人員發(fā)現(xiàn)，這些臨時(shí)組織可能是我們進(jìn)化祖先遺留下來(lái)的。

研究合著者，華盛頓特區(qū)霍華德大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家兼原始生物學(xué)家瑞·迪奧戈(Rui Diogo)解釋說(shuō)，在四肢動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的神秘肌肉比我們的手指靈巧得多。腳趾，而其中一些則出現(xiàn)在哺乳動(dòng)物(如黑猩猩)中，它們以柔軟的腳而聞名。然而，根據(jù)這項(xiàng)于10月1日發(fā)表在《發(fā)展》(Development)雜志上的小型研究，在人類出生之前，這些組織要么融合到其他肌肉上，要么收縮成零。

作者認(rèn)為，隨著哺乳動(dòng)物開始從類似哺乳動(dòng)物的爬行動(dòng)物進(jìn)化而來(lái)，某些暫時(shí)性肌肉可能已在2.5億年前從我們的成年祖先消失了。但是，鑒于該研究的樣本量很小，這些肌肉是否出現(xiàn)在所有人類胚胎中以及這對(duì)人類進(jìn)化史可能意味著什么尚待觀察。

“對(duì)我來(lái)說(shuō)，主要的[外賣]想法是，我們的多余肌肉只是短暫的，然后就消失了，”巴黎皮埃爾和瑪麗·居里大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家和發(fā)育生物學(xué)家阿蘭·切多塔爾說(shuō)。不參與工作。Chédotal強(qiáng)調(diào)，在得出任何“大結(jié)論”之前，該研究需要大規(guī)模復(fù)制，但初步結(jié)果提出了有關(guān)產(chǎn)前發(fā)育的有趣問(wèn)題。

他說(shuō)：“肌肉[存在于發(fā)育中的胚胎中，然后就不存在了，但是在它們之間，有一些未知的東西。” “什么原因?qū)е铝思∪獾南?”

盡管Chédotal并未參與當(dāng)前的研究，但他實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)推動(dòng)了對(duì)胎兒肌肉發(fā)育的研究。2017年，切多塔爾(Chédotal)和他的同事發(fā)布了一系列人類胚胎和胎兒的詳細(xì)3D快照，這些快照以前從未見(jiàn)過(guò)。該團(tuán)隊(duì)使用了一種稱為“整體免疫染色”的技術(shù)，使樣品的皮膚透明并突出組織中特定種類的細(xì)胞。研究人員使用能鎖住肌球蛋白(一種僅在肌肉中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì))的抗體，可以高分辨率捕獲人類肌肉發(fā)育的各個(gè)階段。

切多塔爾說(shuō)，作為一名解剖學(xué)家，迪奧戈(Diogo)能夠發(fā)現(xiàn)潛伏在胎兒手和腳圖像中的異常肌肉。Diogo從胚胎圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中提取了13張3D圖像，分別代表大約7至13個(gè)孕周的胚胎和胎兒。他的研究小組發(fā)現(xiàn)，在妊娠第7周時(shí)，人類胎兒的手和腳每個(gè)都包含大約30塊肌肉，但是大約六個(gè)星期后，胎兒的手和腳已減少到20塊。

例如，被稱為“ contrahens 5”的手部肌肉連接至小指，并將手指向下并朝著手的中線拉動(dòng)。肌肉出現(xiàn)在成年猴子和發(fā)育中的人類胚胎中，但是研究人員觀察到，在妊娠的第10周左右，組織開始降解并完全分解，而在第11周之前。在腳中，位于腳 the骨之間的肌肉拉動(dòng)了腳部的the骨。腳趾完全合攏，然后在第9周分解。

迪奧戈在一份聲明中說(shuō)，盡管某些肌肉早在第7周就出現(xiàn)了退化或融合到其他肌肉中，但有些則一直持續(xù)到第11周，“對(duì)于發(fā)育性空虛癥而言，這顯然太遲了。”

迪奧戈談到瞬態(tài)結(jié)構(gòu)時(shí)說(shuō)：“這些是我們已知的肌肉，它們?nèi)匀淮嬖谟谧嫦戎小?rdquo; 殘留的肌肉被稱為無(wú)畸形癥(atavisms)- 在某些生物體中已消失的解剖結(jié)構(gòu)，但可能在胚胎發(fā)育或成年期以變異或異常形式出現(xiàn)。

研究表明，盡管人類通常在出生前會(huì)失去三分之一的肢體四肢肌肉，但在極少數(shù)情況下，一兩根肌肉會(huì)在修剪過(guò)程中持續(xù)存留，并成年后一直徘徊，迪奧戈說(shuō)。揮之不去的肌肉通常不會(huì)被注意到，既不會(huì)引起問(wèn)題，也不會(huì)賦予其所有者超靈活的手指，但是在發(fā)育遲緩的個(gè)體(例如患有唐氏綜合癥或愛(ài)德華茲綜合癥的個(gè)體)中似乎更為常見(jiàn)。這組作者認(rèn)為，當(dāng)人們?cè)谧訉m中被捕或發(fā)育遲緩時(shí)，人們更有可能保留無(wú)運(yùn)動(dòng)能力的肌肉。

巴黎塞納河生物學(xué)研究所的發(fā)育生物學(xué)家德?tīng)柗?middot;杜普雷斯(Delphine Duprez)通過(guò)電子郵件告訴Live Science，這項(xiàng)研究提供了人類胚胎四肢發(fā)育的“第一本精確圖集”。但是，她補(bǔ)充說(shuō)，結(jié)果尚未得到證實(shí)，可能難以證實(shí)，因?yàn)榕c動(dòng)物模型相比，研究人類胚胎的肌肉發(fā)育仍然很困難。

為了簡(jiǎn)化胚胎研究，Chédotal和他的實(shí)驗(yàn)室成員正在繼續(xù)建立其圖像數(shù)據(jù)庫(kù)?，F(xiàn)在，他們可以一次用不同的抗體標(biāo)記多達(dá)八種組織類型，這意味著它們可以顯示動(dòng)脈，神經(jīng)和肌肉在人類早期發(fā)育過(guò)程中的相互作用。他說(shuō)，肌肉需要與神經(jīng)相連，并需要有充足的血液才能生存，因此詳細(xì)的數(shù)據(jù)可能使像Diogo這樣的科學(xué)家能夠準(zhǔn)確地將肌肉在子宮內(nèi)消失的時(shí)間，原因和方式拼湊在一起。

Chédotal補(bǔ)充說(shuō)，不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)可供公眾使用，最終將進(jìn)行調(diào)整，使其與虛擬現(xiàn)實(shí)和其他使用戶能夠與3D圖像進(jìn)行交互的平臺(tái)兼容。他說(shuō)，他希望該數(shù)據(jù)庫(kù)將對(duì)從知名研究人員到醫(yī)學(xué)生的每個(gè)人都有用，這些人至今為止都已經(jīng)從教科書中幾十年的插圖研究胎兒發(fā)育，他說(shuō)。

Diogo計(jì)劃使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像來(lái)研究子宮內(nèi)人頭，動(dòng)脈和神經(jīng)的發(fā)育情況。除了發(fā)掘人類進(jìn)化史的新細(xì)節(jié)外，Diogo表示，他旨在幫助醫(yī)療專業(yè)人員準(zhǔn)確預(yù)測(cè)患者皮膚下的物質(zhì)。他建議，如果研究人員能夠預(yù)測(cè)特定患者可能出現(xiàn)哪些解剖學(xué)變異，那么醫(yī)生可能會(huì)為手術(shù)做好更好的準(zhǔn)備，并且通常會(huì)提供更好的護(hù)理。