Early shifts lead to big changes Mammals represent one of the most morphologically diverse taxonomic groups. One of the unique features underlying this diversity is variability of the spine, which facilitates everything from flexibility for speedy running and support for upright walking. Jones et al. studied a group ancestral to modern mammals—nonmammalian synapsids, or mammal-like reptiles. As forelimb function diversified, the spine developed distinct regions. These regions then differentiated further, leading to the highly varied mammalian forms we see today. Science, this issue p. 1249 Vertebral regions and their morphological disparity in the extinct forerunners of mammals elucidate the evolution of mammalian spinal forms. A unique characteristic of mammals is a vertebral column with anatomically distinct regions, but when and how this trait evolved remains unknown. We reconstructed vertebral regions and their morphological disparity in the extinct forerunners of mammals, the nonmammalian synapsids, to elucidate the evolution of mammalian axial differentiation. Mapping patterns of regionalization and disparity (heterogeneity) across amniotes reveals that both traits increased during synapsid evolution. However, the onset of regionalization predates increased heterogeneity. On the basis of inferred homology patterns, we propose a “pectoral-first” hypothesis for region acquisition, whereby evolutionary shifts in forelimb function in nonmammalian therapsids drove increasing vertebral modularity prior to differentiation of the vertebral column for specialized functions in mammals.

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化石揭示了哺乳动物区域化脊柱的复杂进化历史

早期转变导致巨大变化 哺乳动物是形态上最多样化的分类群之一。这种多样性背后的独特特征之一是脊柱的可变性，这有助于从快速跑步的灵活性到直立行走的支持。琼斯等人。研究了现代哺乳动物的祖先——非哺乳动物突触类动物或类似哺乳动物的爬行动物。随着前肢功能的多样化，脊柱发展出不同的区域。然后这些区域进一步分化，导致我们今天看到的高度多样化的哺乳动物形式。科学，这个问题 p。1249 已灭绝的哺乳动物先行者的脊椎区域及其形态差异阐明了哺乳动物脊椎形态的进化。哺乳动物的一个独特特征是具有解剖学不同区域的脊柱，但是这种特征何时以及如何进化仍然未知。我们重建了已灭绝的哺乳动物先行者非哺乳动物突触的椎骨区域及其形态差异，以阐明哺乳动物轴向分化的进化。羊膜动物区域化和差异（异质性）的映射模式表明，这两种特征在突触进化过程中都增加了。然而，区域化的开始早于异质性的增加。在推断的同源模式的基础上，我们提出了区域获取的“胸骨优先”假设，即非哺乳动物兽科动物前肢功能的进化变化在哺乳动物的脊柱分化为特殊功能之前推动了椎骨模块性的增加。我们重建了已灭绝的哺乳动物先行者非哺乳动物突触的椎骨区域及其形态差异，以阐明哺乳动物轴向分化的进化。羊膜动物区域化和差异（异质性）的映射模式表明，这两种特征在突触进化过程中都增加了。然而，区域化的开始早于异质性的增加。在推断的同源模式的基础上，我们提出了区域获取的“胸骨优先”假设，即非哺乳动物兽科动物前肢功能的进化变化在哺乳动物的脊柱分化为特殊功能之前推动了椎骨模块性的增加。我们重建了已灭绝的哺乳动物先行者非哺乳动物突触的椎骨区域及其形态差异，以阐明哺乳动物轴向分化的进化。羊膜动物区域化和差异（异质性）的映射模式表明，这两种特征在突触进化过程中都增加了。然而，区域化的开始早于异质性的增加。在推断的同源模式的基础上，我们提出了区域获取的“胸骨优先”假设，即非哺乳动物兽科动物前肢功能的进化变化在哺乳动物的脊柱分化为特殊功能之前推动了椎骨模块性的增加。阐明哺乳动物轴向分化的进化。羊膜动物区域化和差异（异质性）的映射模式表明，这两种特征在突触进化过程中都增加了。然而，区域化的开始早于异质性的增加。在推断的同源模式的基础上，我们提出了区域获取的“胸骨优先”假设，即非哺乳动物兽科动物前肢功能的进化变化在哺乳动物的脊柱分化为特殊功能之前推动了椎骨模块性的增加。阐明哺乳动物轴向分化的进化。羊膜动物区域化和差异（异质性）的映射模式表明，这两种特征在突触进化过程中都增加了。然而，区域化的开始早于异质性的增加。在推断的同源模式的基础上，我们提出了区域获取的“胸骨优先”假设，即非哺乳动物兽科动物前肢功能的进化变化在哺乳动物的脊柱分化为特殊功能之前推动了椎骨模块性的增加。