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Para obtener detalles anatómicos del brazo humano, consulte Miembro superior .
Las extremidades anteriores de los mamíferos tienen diferentes funciones, pero todas son homólogas .

Una extremidad anterior o extremidad delantera es uno de los pares articulados apéndices ( extremidades ) unidos en la craneal ( anterior final) de un terrestre tetrápodo vertebrado 's torso . Con referencia a los cuadrúpedos , a menudo se usa el término pata delantera o pata delantera . En animales bípedos con una postura erguida (por ejemplo, humanos y algunos primates ), el término extremidad superior se usa a menudo.

Una extremidad anterior no debe confundirse con un antebrazo , que es una porción distal de la extremidad superior humana entre el codo y la muñeca .

Todas las extremidades anteriores de los vertebrados son homólogas , lo que significa que todas evolucionaron a partir de las mismas estructuras. Por ejemplo, la aleta de una tortuga o de un delfín , el brazo de un humano, la pata delantera de un caballo y las alas de murciélagos y pájaros son, en última instancia, homólogas, a pesar de las grandes diferencias entre ellos. [1]

Los usos específicos de las extremidades anteriores pueden ser análogos si evolucionaron a partir de diferentes subestructuras de las extremidades anteriores, como las aletas de tortugas y delfines, y las alas de pájaros y murciélagos. [2]

Evolución de las extremidades anteriores [ editar ]

La evolución de la extremidad anterior puede caracterizarse por muchas tendencias. El número de dígitos , sus características, así como la forma y alineación del radio , el cúbito y el húmero han tenido importantes implicaciones evolutivas.

Los cambios en el tamaño corporal, la postura del pie, el hábitat y el sustrato se influyen entre sí (y se conectan con factores potenciales más amplios, como el cambio climático). [3]

Forma [ editar ]

Varios factores pueden influir en la evolución de la forma de los huesos largos de las extremidades anteriores, como la masa corporal, el estilo de vida, el comportamiento depredador o el tamaño relativo de la presa. Un patrón general es que las especies más pesadas tengan radios, cúbitos y humeros más robustos. [4]

Los carnívoros musteloides que tienen un estilo de vida arbóreo tienden a tener huesos largos y delgados de las extremidades anteriores, que permiten un mejor movimiento y flexibilidad. Las especies musteloides semifosoriales y acuáticas tienden a tener huesos largos de las extremidades anteriores cortos y robustos para hacer frente a la tensión de cavar y nadar. [5]

En el orden Carnivora, los felinos, que suelen emboscar y luchar con sus presas, tienen extremidades más cortas y robustas. Sus extremidades anteriores se utilizan tanto para carreras cortas como para agarres, lo que significa que deben ser flexibles y duraderas. Por el contrario, los cánidos, que a menudo persiguen a sus presas a mayores distancias, tienen extremidades más largas y gráciles. Correr es prácticamente el único uso para sus extremidades anteriores, por lo que no necesitan adaptarse para nada más y pueden ser menos flexibles. [6]

Los depredadores que cazan presas que pesan la mitad de su peso corporal o más desarrollaron radios, cúbitos y húmero más cortos y resistentes para disminuir la probabilidad de que el hueso se rompa o fracture durante la caza. Los depredadores que cazaban presas con menos de la mitad de su peso corporal tendían a tener huesos largos de las extremidades anteriores más largos y delgados para mejorar la eficiencia energética. [7]

Polidactilia [ editar ]

Ver también: polidactilia en los primeros tetrápodos

Inicialmente se entendió que los tetrápodos habían desarrollado cinco dígitos como una característica ancestral, que luego se redujeron o especializaron en una serie de usos. Ciertos animales conservaron extremidades anteriores "primitivas", como los reptiles y primates pentadáctilos (de cinco dedos). En su mayoría, esto ha sido cierto, pero los ancestros más antiguos de los tetrápodos o " fishapodos " pueden haber tenido más de cinco dígitos. Esto fue desafiado notablemente por Stephen Jay Gould en su ensayo de 1991 "Ocho (o menos) cerditos". [8]

La polidactilia en los primeros tetrápodos debe entenderse como tener más de cinco dígitos en el dedo o pie, una condición que era el estado natural de cosas en los primeros tetrápodos. Los primeros grupos como Acanthostega tenían ocho dígitos, mientras que el Ichthyostega más derivado tenía siete dígitos, el Tulerpeton aún más derivado tenía seis dedos.

Los tetrápodos evolucionaron a partir de animales con aletas como las que se encuentran en los peces con aletas lobuladas . A partir de esta condición, se desarrolló un nuevo patrón de formación de la extremidad, donde el eje de desarrollo de la extremidad giraba para brotar ejes secundarios a lo largo del margen inferior, dando lugar a un número variable de soportes esqueléticos muy robustos para un pie en forma de paleta.

Especialización en dígitos [ editar ]

Ver también: morfología comparativa del pie

Los dígitos pueden estar especializados para diferentes formas de locomoción. Un ejemplo clásico es el desarrollo del caballo de un solo dedo (monodactilia). [3] Otros cascos, como los de artiodáctilos y perisodáctilos , e incluso la pezuña-como pie de extintos hadrosaurs , [9] pueden ser considerados como especializaciones similares.

Para soportar su inmenso peso, los saurópodos , siendo los más derivados los titanosaurios , desarrollaron un manus (pie delantero) tubular y gradualmente perdieron sus dedos, parados sobre sus metacarpianos. [10] El miembro anterior del estegosaurio tiene evidencia de una configuración metacarpiana similar a un saurópodo. [11] Esta fue una estrategia evolutiva diferente a la de los mamíferos megafauna, como los elefantes modernos.

Los terápsidos comenzaron a desarrollar extremidades anteriores diversas y especializadas hace 270 millones de años, durante el Pérmico. [12]

Pulgares oponibles [ editar ]

Los humanos modernos son únicos en la musculatura del antebrazo y la mano, aunque en algunos animales han surgido pulgares oponibles o estructuras como estas.

En los dinosaurios, puede haber ocurrido una autonomización primitiva de la primera articulación carpometacarpiana (CMC). En primates, apareció una diferenciación real quizás 70 millones de años, mientras que la forma de la CMC del pulgar humano finalmente aparece alrededor de 5 millones de años.

  • Los primates se dividen en uno de cuatro grupos: [13]
    • Pulgares no oponibles: tarseros y titíes
    • Pulgares pseudo-oponibles: todos strepsirrhines y Cebidae
    • Pulgares oponibles: monos del Viejo Mundo y todos los grandes simios
    • Oponible con pulgares comparativamente largos: gibones (o simios menores)

Los pandas han desarrollado pulgares pseudo-oponibles por extensión del hueso sesamoideo , que no es un verdadero dedo. [14]

Pronación y supinación [ editar ]

Ver también: términos anatómicos de movimiento

La capacidad de pronar el manus (mano) y el antebrazo en los mamíferos terianos se logra mediante una cabeza redondeada del radio, que le permite girar a través del cúbito. La supinación requiere un deslizamiento dorsal del radio distal y la pronación un deslizamiento palmar en relación con el cúbito distal.

La pronación ha evolucionado varias veces, entre mamíferos , camaleones y varánidos . [15] Sin embargo, la condición más basal es la imposibilidad de pronación. Los dinosaurios no eran capaces de más que la semipronación de la muñeca, [16] aunque los orígenes bípedos de todos los clados de dinosaurios cuadrúpedos podrían haber permitido una mayor disparidad en la postura de las extremidades anteriores de lo que se considera a menudo. [15] Los monotremas tienen antebrazos que no son tan diestros como los terios. Los monotremas tienen una postura extendida y múltiples elementos en sus cinturas pectorales, que son rasgos ancestrales de los mamíferos. [17]

En las aves, los músculos del antebrazo supinan, pronan, flexionan y extienden el ala distal. [18]

Alas [ editar ]

Todas las extremidades anteriores de los tetrápodos son homólogas y evolucionan a partir de las mismas estructuras iniciales en los peces con aletas lobuladas . Sin embargo, se puede identificar otro proceso distinto, la evolución convergente , mediante la cual las alas de las aves , los murciélagos y los pterosaurios extintos desarrollaron el mismo propósito de maneras drásticamente diferentes. [2] Estas estructuras tienen una forma o función similar pero no estaban presentes en el último ancestro común de esos grupos.

Las alas de los murciélagos están compuestas en gran parte de una fina membrana de piel apoyada en los cinco dedos, mientras que las alas de las aves están compuestas en gran parte de plumas apoyadas en dedos muy reducidos, con el dedo 2 sosteniendo el alula y el dedo 4 las plumas primarias del ala; solo hay homologías distantes entre aves y murciélagos, con homologías mucho más cercanas entre cualquier par de especies de aves o cualquier par de especies de murciélagos.

Aletas [ editar ]

Los mamíferos marinos han evolucionado varias veces. A lo largo de su evolución, desarrollan cuerpos hidrodinámicos aerodinámicos. La extremidad anterior se convierte así en una aleta . Las extremidades anteriores de cetáceos, pinnípedos y sirenios presentan un ejemplo clásico de evolución convergente. Existe una convergencia generalizada a nivel genético. [19] Distintas sustituciones en genes comunes crearon varias adaptaciones acuáticas, la mayoría de las cuales constituyen una evolución paralela porque las sustituciones en cuestión no son exclusivas de esos animales. [20]

Al comparar cetáceos con pinnípedos y sirenios, se producen 133 sustituciones paralelas de aminoácidos. Al comparar y contrastar cetáceos-pinnípedos, cetáceos-sirenios y pinnípedos-sirenios, ocurren 2,351, 7,684 y 2,579 sustituciones, respectivamente. [20]

Ver también [ editar ]

  • Miembro trasero
  • Términos anatómicos de movimiento

Bibliografía [ editar ]

  • de Beer, Gavin (1956). Zoología de vertebrados: una introducción a la anatomía comparada, embriología y evolución de los animales cordados . Sidgwick y Jackson.

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Galería de imágenes: Homo Sapiens. Homología: homologías de la extremidad anterior entre vertebrados" . Encyclopædia Britannica . Consultado el 27 de enero de 2013 .
  2. ^ a b "Homologías y analogías" . evolution.berkeley.edu . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
  3. ^ a b McHorse, Brianna K .; Biewener, Andrew A .; Pierce, Stephanie E. (1 de septiembre de 2019). "La evolución de un solo dedo en los caballos: causas, consecuencias y el camino a seguir" . Biología Integrativa y Comparada . 59 (3): 638–655. doi : 10.1093 / icb / icz050 . ISSN 1540-7063 . PMID 31127281 .  
  4. ^ Fabre, Anne-Claire; Cornette, Raphael; Peigné, Stéphane; Goswami, Anjali (21 de mayo de 2013). "Influencia de la masa corporal en la forma de la extremidad anterior en carnívoros musteloides" . Revista Biológica de la Sociedad Linneana . 110 (1): 91–103. doi : 10.1111 / bij.12103 . ISSN 0024-4066 . 
  5. ^ Fabre, Anne-Claire; Cornette, Raphael; Goswami, Anjali; Peigné, Stéphane (21 de mayo de 2015). "¿Las limitaciones asociadas con el hábitat locomotor impulsan la evolución de la forma de las extremidades anteriores? Un estudio de caso en carnívoros musteloides" . Revista de anatomía . 226 (6): 596–610. doi : 10.1111 / joa.12315 . ISSN 0021-8782 . 
  6. ^ Meachen-Samuels, Julie; Van Valkenburgh, Blaire (junio de 2009). "Indicadores de las extremidades anteriores de preferencia de tamaño de presa en los Felidae" . Revista de morfología . 270 (6): 729–744. doi : 10.1002 / jmor.10712 . ISSN 0362-2525 . 
  7. ^ Michaud, Margot; Veron, Géraldine; Fabre, Anne ‐ Claire (6 de noviembre de 2020). "Integración fenotípica en carnívoros feliformes: patrones de covariación y disparidad en hipercarnívoros versus generalistas" . Evolución . doi : 10.1111 / evo.14112 . ISSN 0014-3820 . 
  8. ^ Stephen Jay Gould. "Stephen Jay Gould" Ocho (o menos) cerditos "1991" . Consultado el 2 de octubre de 2015 .
  9. ^ Zheng, R.; Farke (2011). "Un atlas fotográfico de los Pes de un dinosaurio hadrosáurido hadrosáurido" . Revista de paleontología de vertebrados de PalArch . 8 (7): 1–12. ISSN 1567-2158 . 
  10. ↑ Apesteguía, Sebastián (1 de enero de 2005). "Evolución del metacarpo titanosaurio" . Lagartos de trueno: los dinosaurios sauropodomorfos : 321–345.
  11. ^ Senter, Phil (2010). "Evidencia de una configuración metacarpiana similar a un saurópodo en dinosaurios estegosaurios" . Acta Palaeontologica Polonica . 55 (3): 427–432. doi : 10.4202 / app.2009.1105 . ISSN 0567-7920 . 
  12. ^ "Los brazos únicos de los mamíferos comenzaron a evolucionar antes de que existieran los dinosaurios" . ScienceDaily . Consultado el 10 de diciembre de 2019 .
  13. ^ Ankel-Simons, Friderun. (2007). Anatomía de los primates: una introducción (3ª ed.). Ámsterdam: Elsevier Academic Press. ISBN 978-0-08-046911-9. OCLC  437597677 .
  14. ^ Salesa, Manuel J .; Antón, Mauricio; Peigné, Stéphane; Morales, Jorge (10 de enero de 2006). "La evidencia de un pulgar falso en un carnívoro fósil aclara la evolución de los pandas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 103 (2): 379–382. Código Bibliográfico : 2006PNAS..103..379S . doi : 10.1073 / pnas.0504899102 . ISSN 0027-8424 . PMC 1326154 . PMID 16387860 .   
  15. ↑ a b VanBuren, Collin S .; Bonnan, Matthew (18 de septiembre de 2013). "Postura y movilidad del antebrazo en dinosaurios cuadrúpedos" . PLoS ONE . 8 (9): e74842. Código bibliográfico : 2013PLoSO ... 874842V . doi : 10.1371 / journal.pone.0074842 . ISSN 1932-6203 . PMC 3776758 . PMID 24058633 .   
  16. ^ Hutson, Joel D. (2014). "Los dinosaurios cuadrúpedos no evolucionaron antebrazos totalmente pronados: nueva evidencia del cúbito" . Acta Palaeontologica Polonica . 60 (3): 599–610. doi : 10.4202 / app.00063.2014 . ISSN 0567-7920 . 
  17. ↑ Hall, Brian Keith, 1941- (2007). Aletas en evolución, desarrollo y transformación de las extremidades . Prensa de la Universidad de Chicago. OCLC 928978489 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  18. ↑ Tobalske, Bret W. (15 de septiembre de 2007). "Biomecánica del vuelo de las aves" . Revista de Biología Experimental . 210 (18): 3135–3146. doi : 10.1242 / jeb.000273 . ISSN 0022-0949 . PMID 17766290 .  
  19. ^ Chikina, Maria; Robinson, Joseph D .; Clark, Nathan L. (1 de septiembre de 2016). "Cientos de genes experimentaron cambios convergentes en la presión selectiva en mamíferos marinos" . Biología Molecular y Evolución . 33 (9): 2182–2192. doi : 10.1093 / molbev / msw112 . ISSN 0737-4038 . PMC 5854031 . PMID 27329977 .   
  20. ^ a b Zhou, Xuming; Seim, Inge; Gladyshev, Vadim N. (9 de noviembre de 2015). "La evolución convergente de los mamíferos marinos se asocia con distintas sustituciones en genes comunes" . Informes científicos . 5 (1): 16550. Bibcode : 2015NatSR ... 516550Z . doi : 10.1038 / srep16550 . ISSN 2045-2322 . 

Enlaces externos [ editar ]

  • Evolución de la locomoción del camaleón: o cómo volverse arbóreo como reptil