У всех животных развились разные типы мышц, чтобы выполнять совершенно разные задачи с разной скоростью.
Мышцы ног черепахи двигаются медленно в течение нескольких секунд, в то время как летные мышцы колибри двигаются быстро десятки раз в секунду.
Рекордсменами скорости среди позвоночных являются так называемые сверхбыстрые мышцы, которые могут двигаться до 250 раз в секунду.
Сверхбыстрые мышцы окружают нас
– Знаменитые сверхбыстрые мышцы приводят в действие тревожный хрип гремучих змей и ухаживающие крики у рыб, но за последние годы мы обнаружили, что они также участвуют в быстрых эхолокационных криках, необходимых для отлова добычи у летучих мышей и сложной вокальной гимнастики певчих птиц, – говорит ведущий автор книги. исследование, доктор. Эндрю Мид из Университета Вермонта, США.
– Таким образом, хотя ранее это считалось редкостью, эти экстремальные мышцы окружают нас повсюду и, кажется, обычно используются для управления производством звука, – добавляет доктор. Коэн Элеманс, старший автор исследования и руководитель группы звуковой коммуникации и поведения в Университете Южной Дании.
Исследование опубликовано в eLife.
Общий сверхбыстрый предок?
В этой работе команда исследовала, используют ли все эти сверхбыстрые мышцы одни и те же способы для достижения своего экстремального поведения и имеют ли они общую предковую сверхбыструю мышцу.
– «Мы показываем, что все сверхбыстрые мышцы обладают определенными специфическими адаптациями, которые позволяют сверхбыстрые сокращения», – говорит д-р. Мид.
Кроме того, три самых быстрых мускула – рыба-жаба, певчая птица и летучая мышь – имеют почти одинаковую максимальную скорость, что свидетельствует в пользу общего предка.
Достигнута максимальная скорость
– Интересно, что история обернулась иначе, – комментирует д-р.
Элеманс: – Изучая присутствие моторных белков, мы обнаружили, что каждая из этих трех сверхбыстрых мышц выражает свою собственную, что решительно свидетельствует в пользу независимого происхождения.
Поскольку сверхбыстрые мышцы сходятся в производительности и механизме, это говорит о том, что они представляют собой максимальную скорость, достижимую в любой мышце позвоночного.
– Мы также показываем, что у певчих птиц сверхбыстрые мышцы ускоряются, когда молодые животные учатся петь, но мы еще не знаем, связано ли это с программой развития или, возможно, с тренировкой.
Лучшее понимание нормальных мышц
– По словам Элеманса, животные, которые развили некоторые экстремальные физиологические характеристики, могут многому научить нас об общих механизмах: – Любой технический сбой в настроенном гоночном автомобиле, скорее всего, заметно замедлит его, в то время как тот же сбой в надежно спроектированном семейном автомобиле может не быть таким заметным.
Сверхбыстрые мышцы так интересны, потому что чрезвычайно быстрые мышцы позволяют нам лучше понять, как сокращаются нормальные мышцы.