與黑猩猩和大猩猩相比，我們的骨盆葉片的更短和更寬的重新定位使人類更容易行走或平衡。
一項新的研究展示了骨盆如何進化為直立行走。
如果進化生物學家特倫斯·卡佩里尼（Terence D. Capellini）對定義我們作為人類的身體部位進行排名，那麼骨盆將朝向頂部。
畢竟，由於它的設計，人類可以用兩條腿直立行走（不像我們的靈長類表親），母親可以生下長着巨大的頭（因此大腦很大）的孩子。骨盆在解剖學上是很好的理解，但是當涉及到這個非常基本的結構在整個發育過程中如何以及何時形成時，我們的理解開始動搖。
由於卡佩里尼團隊最近的研究，這種情況正在發生變化。該研究發表在《科學進展》雜誌上，展示了骨盆在懷孕期間何時形成，並確定了驅動這一過程的基因和基因序列。這項研究可能有一天能深入了解兩足動物的遺傳起源，並為髖關節疾病（如髖關節發育不良和髖關節骨關節炎）的治療或預測因素的發展鋪平道路。
“這篇論文真正關注的是所有人類的共同之處，即骨盆的這些變化，這些變化使我們能夠用兩條腿走路，並允許我們生出一個大的胎兒頭部，”哈佛大學人類進化生物學系新任教授，該研究的資深作者Capellini說。
研究表明，人類行走和分娩所必需的許多特徵在懷孕期間形成6至8周左右。這包括人類獨有的骨盆關鍵特徵，如其彎曲和盆地狀的形狀。形成發生在骨骼仍然是軟骨時，因此它們可以很容易地彎曲，旋轉，擴展和生長。
研究人員還發現，當體內其他軟骨開始轉化為骨骼時，發育中的骨盆區域在更長的時間內仍保持軟骨狀態，使其能夠正常成熟。
“似乎發生了失速，這種失速使軟骨仍然生長，這非常有趣，令人驚訝，”Capellini說。“我稱之為保護區。
研究人員使用RNA測序來確定該地區的哪些基因正在主動觸發骨盆形成並減緩骨化，這通常會將較軟的軟骨轉化為硬骨。他們發現了數百個基因，這些基因在6到8周的時間內打開或關閉，以形成骨盆中的髂骨，髂骨是髖關節最大和最上面的骨頭，具有葉片狀結構，彎曲並旋轉成一個盆地，以支持兩條腿走路。
與黑猩猩和大猩猩相比，我們的骨盆葉片更短更寬的重新定位使得人類不必將體重向前移動，而是使用我們的指關節更舒適地行走或平衡。它還有助於增加產道的大小。另一方面，猿類的產道要窄得多，髂骨更細長。
研究人員通過比較數百個人類，黑猩猩和大猩猩的骨骼樣本中的這些差異來開始這項研究。這些比較表明了自然選擇對人類骨盆，特別是髂骨的驚人影響。
為了觀察形成產道的髂骨和盆腔元素何時開始成形，研究人員在合法終止妊娠的人的同意下，在顯微鏡下檢查了4至12周大的胚胎。然後，研究人員將來自發育中的人類骨盆的樣本與小鼠模型進行了比較，以確定觸發形成的開關。
這項工作由瑪麗埃爾·楊（Mariel Young）領導，她是卡佩里尼實驗室的前研究生研究員，於2021年畢業，獲得博士學位。這項研究是卡佩里尼實驗室與美國和世界各地的其他11個實驗室之間的合作。最終，該小組希望了解這些變化對常見髖關節疾病意味着什麼。
“用兩條腿走路會影響我們的骨盆形狀，這會影響我們以後的疾病風險，”卡佩里尼說。“我們想揭示這種機制。為什麼骨盆上的選擇會影響我們髖關節的後期疾病風險，如骨關節炎或異型增生？在分子水平上建立這些聯繫將是至關重要的。
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