Hvordan verdens raskeste muskel skapte fire unike fuglearter

Når den skjeggete mannlige manakinen knipser vingene med lynets hastighet, det er mer enn en del av en forseggjort, akrobatisk parringsritual. Den lille muskelen som gjør tunge løft er også grunnen til at denne eksotiske fuglen har utviklet seg til fire unike arter, ifølge ny forskning publisert i tidsskriftet eLIFE av Wake Forest University-biolog Matthew Fuxjager.

Fuxjagers tidligere forskning viste at den lille skjeggete manakin, som måler litt mer enn fire tommer lang og veier omtrent en halv unse, har en av de raskeste lemmusklene til ethvert virveldyr. Under en forseggjort frieridans, den bruker denne muskelen – den caudal scapulohumeral - å lage en unik "rull-snap"-bevegelse i hastigheter så høye at det ikke er synlig for det menneskelige øyet. Roll-snappen skaper en mekanisk poppende lyd når vingene kobles sammen over ryggen, alt for å fange kvinnens oppmerksomhet.

Fuxjagers nye studie, Svak regjering og ansvarlighetFysiologiske begrensning på akrobatisk frierioppførsel ligger til grunn for rask sympatrisk artsdannelse hos skjeggete manakiner,” er finansiert av National Science Foundation. Forskerteamet inkluderer Wake Forest doktorgradsstudent Meredith Miles.

foxjager, assisterende professor i biologi ved Wake Forest og studiens hovedetterforsker, ser på hvordan manakinene delte en felles stamfar 300,000 År siden, men delte seg raskt i fire arter: hvitskjeggete manakiner til gullkragemanakiner, og så til hvitkrage og oransje krage manakiner. Hovedmålet med all forskningen hans er å forstå hvordan og hvorfor dyr produserer bemerkelsesverdig atferd.

Denne studien gjør noe som andre sjelden eller aldri gjør: Den undersøker ikke bare hvordan en liten gruppe dyr utviklet seg, men også hvordan de oppfører seg generelt og hvordan en spesifikk muskel i disse organismene opptrer. Denne tredelte tilnærmingen viste forskerne hvordan muskelhastighet og ytelse påvirket delingen i fire arter.

Fuxjager reiste til Panama og Costa Rica for å måle hvor raskt manakinen er caudal scapulohumeral utvides og trekker seg sammen når de stimuleres, og sammenlignet opptak av manakin roll-snap lyddisplay for å merke variasjoner i hastighet og varighet mellom arter. Mønstrene viser endringer i fysiologi førte til endringer i atferd - og deretter utviklingen av fire manakin-arter.

Studiet av superraske muskler som skjeggete manakin caudal scapulohumeralkan informere forskning om hvordan sykdommer som ALS angriper muskler hos mennesker, sa Fuxjager.

"Mennesker er interessert i motorisk kontroll og muskelytelse - det som gjør en muskel rask, hva gjør den sterk, og hva som kan gjøre det både raskt og sterkt," han sa. "Å forstå hvordan den superytende muskelen i denne fuglen fungerer, kan føre oss til en bedre forståelse av muskelsykdommer og hvordan de skal behandles."

Kilde: news.wfu.edu, av Katie Neal & Alicia Roberts