Deshalb hat eine Heldenspitzmaus den stabilsten Rücken aller Säugetiere

Auf den ersten Blick scheinen Heldenspitzmäuse ihrem Namen nicht gerecht zu werden. Aber diese fuzzy, molelikeanimals sind die Clark Kents der shrew Welt, mit Supermächten versteckt beneaththeir bescheidenen Äußeren. Ihre Rückgrate sind wie nichts anderes im Tierreich: Die Wirbel greifen ineinander und machen die Wirbelsäule extrem stark und starr, wenn sie zusammengedrückt werden.

Nun zeigt eine 3D-Analyse der Knochenstruktur, dass die Wirbel außergewöhnlich dicht sind, mit ordentlich verstärkenden Streben, die auch Zähigkeit verleihen. Diese Struktur könnte einen Einblick geben, wie diese einzigartigen Rückgrate den Tieren in der Natur zugute kommen können, berichten Forscher am 28. April in Proceedings of the Royal Society B.

Zwei Heldenspitzmausarten (Scutisorex) können in den Palmenwäldern der Demokratischen Republik Kongo gefunden werden. Ihre Stärke erstaunte amerikanische und europäische Entdecker in den 1910er Jahren, als die einheimischen Mangbetu im Kongo Berichten zufolge demonstrierten, dass ein erwachsener Mann auf das Tier treten konnte — nur das Gewicht eines Kartenspiels —, ohne Schaden anzurichten.

„Diese Geschichte kann oder kann nicht apokryph sein“, sagt StephanieSmith, ein funktioneller Morphologe für Wirbeltiere am Field Museum of Natural History inChicago. Diese besondere Demonstration „wurde sicherlich nicht reproduziert.“

Die Wirbelsäule einer afrikanischen Spitzmaus (Scutisorex somereni) weist ineinandergreifende Wirbel (rechts) auf, im Gegensatz zu der typischeren Wirbelsäule der afrikanischen Spitzmaus (Crocidura olivieri) (links).S. Smith

Das Rückgrat der Spitzmaus ist oben und unten flach und weist breite Seitenflansche mit vielen fingerartigen Vorsprüngen auf. Um seine Stärke zu untersuchen, verwendeten Smith und sein Museumskollege Kenneth Angielczyk eine 3D-Röntgentechnik, um die innere Struktur von Wirbeln von 20 Skelettmuseen zu scannen. Die Skelette stammten sowohl von Heldenspitzmäusen als auch von der Goliathspitzmaus (Crocidura goliath), die ähnlich groß wie die Heldenspitzmaus ist, aber ein normaleres Rückgrat aufweist. Die Forscher hofften, dass die Untersuchung der Dichte und Orientierung von Löchern und Streben im schwammigen Inneren der Knochen die Größe und Richtung der Kräfte offenbaren würde, die die Tiere während ihres Lebens erfahren haben könnten.

Verglichen mitgoliath Spitzmäuse, Heldenspitzmäuse hatten mehr und breitere Wirbel. Intern wiesen die Wirbel der Spitzmäuse auch viele verstärkungsstabartige Strukturen auf, die den schwammigen Knochen sehr dicht machten. Diese Streben waren meist in Kopf-zu-Schwanz-Richtung ausgerichtet, während die Streben der Goliath-Spitzmäuse weniger auf eine bestimmte Richtung ausgerichtet waren, berichtet das Team.

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Smith vergleicht das Rückgrat der Heroshrews mit einer Reihe von Getränkedosen, die Ende an Ende positioniert sind, mit Seitenprojektionen, die wie die Zähne zweier Kämme angeordnet sind. Muskeln können die Wirbelsäule zusammenziehen und verschließendie Segmente an Ort und Stelle.

„Es macht die Einheit mehr wie ein einzelner Knochenblock als normale Wirbel, die eher wie biegsame Einheiten sind“, sagt Smith. Diese Details deuten darauf hin, dass Heldenspitzmäuse Kräfte ertragen, die stärker und möglicherweise häufiger sind als die von Goliathshrews.

Es ist unklar, wie sich diese veränderte Wirbelsäule entwickelt haben könnte, zum Teil, weil es schwierig ist, die Tiere in freier Wildbahn zu finden und zu studieren. Ihre Stacheln sind auch so einzigartig, dasssind keine Vergleiche unter anderen Tieren. Starke Rückgrat kann helfen, Held Spitzmäuse wedgethemselves in den Raum zwischen toten Blättern an der Basis von standingpalm Stämme auf der Suche nach Insekten oder Larven befestigt, Smith schlägt vor, obwohl sie pointsout, dass dieses Verhalten nie beobachtet wurde.

Ein Querschnitt des sechsten Lendenwirbels einer Heldenspitzmaus senkrecht über die Wirbelsäule zeigt die vielen Vorsprünge des Wirbels auf der linken und rechten Seite (dargestellt als eine Reihe kleiner Ovale), die sich bei Kompression mit den Vorsprüngen benachbarter Wirbel verflechten können. Dies macht die Wirbelsäule zu einer harten, starren Einheit und nicht zu einem Satz biegsamer Segmente.S. Schmied

“ Es wurde lange vermutet, dass Heldenspitzmäuse etwas tun, das ihren Rücken unter große Druckkräfte setzt „, sagt KatrinaJones, Evolutionsbiologin an der Harvard University. „Dies ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis dieser Anpassung, da sich die Beobachtung ihres Verhaltens in freier Wildbahn als so schwierig erwiesen hat.“

Smith will Ähnlichkeiten zwischen dem Rückgrat des Helden Spitzmaus mit denen anderer Spitzmausarten sowie Xenarthranen, einer Überordnung von Tieren, zu denen Gürteltiere und Faultiere gehören, suchen. Einige Xenarthraner haben Wirbel, die ineinander greifen, wenn auch durch einen anderen Mechanismus und nicht in dem Maße, wie es bei Heldenspitzmäusen der Fall ist. Es ist möglich, dass ähnliche Drücke hinter der Entwicklung der ineinandergreifenden Stacheln sowohl bei Xenarthranern als auch bei Heldenspitzmäusen stecken.

„Backbones sind ein wichtiger Teil der Bewegung von Tieren, aber wir verstehen überraschend wenig über sie“, sagt Jones. „Der Held Spitzmaus ist ein großartiges Beispiel dafür, wie vielfältig undspezialisierte Backbones können sein, aber es zeigt auch, wie viel wir noch über die Ökologie lebender Tiere lernen müssen.“

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