Menneskefostre har i en kort periode muskler fra fortidskrybdyr
Dinosaurerne har sandsynligvis også haft disse muskler, vurderer forsker.
Dinosaurer, fosterudvikling, evolution

Syv uger gamle fostre har muskler i hænder og fødder, som findes i nulevende fugle og krybdyr, men ikke i voksne mennesker. De har sandsynligvis også været i dinosaurerne, vurderer forsker bag nyt studie. (Foto: Shutterstock)

Syv uger gamle fostre har muskler i hænder og fødder, som findes i nulevende fugle og krybdyr, men ikke i voksne mennesker. De har sandsynligvis også været i dinosaurerne, vurderer forsker bag nyt studie. (Foto: Shutterstock)

Ved at studere fostre er det muligt at se, hvordan mennesket er et resultat af evolutionære tilpasninger, der går mange millioner år tilbage i tiden. I løbet af udviklingen har menneskefostre blandt andet træk, vi kender fra fisk og mus, såsom gællebuer og en hale. Men med tiden bliver de til menneskelige træk.

Nu viser et nyt studie udgivet i tidsskriftet Development, at syv uger gamle menneskefostre har en type muskler i hænder og fødder, som findes i nulevende fugle og krybdyr, men ikke i voksne mennesker.

Det peger på, at musklerne er et evolutionært levn, der går mange, mange millioner år tilbage, argumenterer forskeren bag studiet. 

Vi skal faktisk så langt tilbage i tiden, mere end 320 millioner år, for at finde ophavet til musklerne. Vi skal tilbage til en forfar, vi har delt med nulevende fugle og krybdyr, men også dinosaurerne. 

»De var sikkert til stede i dinosaurer, fordi de er til stede i alle større eksisterende grupper af krybdyr, inklusive fugle, der jo stammer fra dinosaurerne,« skriver Rui Diogo i en e-mail til Videnskab.dk. Han er lektor på Howard University i Washington, D.C., og hovedforfatter til det nye studie. 

LÆS OGSÅ: Vi deler søvnmønster med reptiler og dinosaurer

Gamle muskler i nye kroppe

I studiet brugte Rui Diogo, lektor på Howard University i Washington, D.C., billeder af hænder og fødder fra 15 fostre i alderen 7 til 13  graviditetsuger. 

Billederne af de 15 fostre blev udviklet af franske forskere ved hjælp af billedteknikken 3DISCO, hvor modificerede antistoffer knyttes til proteinet myosin, som er involveret i dannelsen af muskler. 

Billederne af hænder viste ifølge Rui Diogos analyse, hvad der svarer til musklerne: 

  • epitrochleoanconeus
  • dorsoepitrochlearis
  • contrahentes 
  • dorsometacarpales

De findes ikke i voksne som separate muskler i øvre lemmer, men findes i blandt andre krybdyr. 

I fødderne fandt Rui Diogo musklerne: 

  • contrahentes
  • dorsometatarsales 
  • opponens digiti minimi

Ud af alle musklerne i hænder og fødder fusionerede dorsometacarpales med andre muskler i slutningen af ​​første trimester, altså inden 12 uger, mens alle de andre var forsvundet efter 13 uger.

»Et menneskefoster har flere kropsstrukturer end en voksen. Fostre har for eksempel omkring 30 muskler i hænder og fødder, når de kun er syv uger, og voksne har lige omkring 20,« siger Rui Diogo. 

Krybdyrmuskler kan give deformiteter

I de fleste menneskefostre fortsætter krybdyrmusklerne, dorsometacarpales, med at udvikle sig for så at vokse sammen med andre muskler og blive til dem, vi kender fra fuldt udviklede mennesker.

Andre muskeltyper, som kendes fra andre dyrearter, forsvinder bare. Det sker omkring den tid, hvor fosteret er 13 uger gammelt, konkluderer Rui Diogo.

Men for op mod én procent af befolkningen fortsætter musklerne med at blive i det færdigudviklede foster og kan give deformiteter i hænder og fødder.

Hos folk med Downs syndrom er det op mod hver tredje, som fortsat har nogle af musklerne, når de er voksne, anslår Rui Diogo i e-mailen til Videnskab.dk på baggrund af tidligere studier.

»Selvom jeg ikke har set musklerne før, er det egentlig ikke så overraskende, at vi kan finde dem under fosterudviklingen, og at de også findes hos voksne med kromosomfejl. Det handler om, at der bliver tændt og slukket for generne på de helt rette tidspunkter,« siger Tobias Wang, professor i zoofysiologi på Aarhus Universitet. Han forsker blandt andet i evolution og dyreanatomi, men har ikke bidraget til det nye studie.

LÆS OGSÅ: Krybdyrs hjerter ligner vores hjerter

Fosterudvikling er lidt som en symfoni

I 1983 opdagede en række molekylærbiologer, at der i vores arvemateriale findes en sekvens af DNA-baser, som styrer fosterudviklingen.

De kaldes samlet set for homeoboxen og fungerer som en slags orkesterdirigent, der styrer, hvornår gener tændes og slukkes, så det i sidste ende fører til en velskabt baby.

Når der tændes for gener, som stammer fra langt tilbage i evolutionshistorien, dukker der træk op, som vi ikke kender fra voksne mennesker. Når andre gener tændes, kan trækkene forsvinde igen. 

Men bare den mindste ændring i homeoboxens dirigerende arbejde kan ændre det færdigudviklede fosters anatomi. 

»Hvis der er kromosomfejl, kan det ændre på timingen og forstyrre fosterets udvikling og ændre dets anatomi, så blandt andet krybdyrmusklerne ikke forsvinder igen,« siger Tobias Wang.

Selv nærtbeslægtede arter med næsten samme arvemasse kan have en markant anderledes anatomi og fysiologi, fordi homeoboxen tænder for de enkelte gener på forskellige tidspunkter.

»Vi kan se på et molekylært niveau, hvordan timingen kan føre til dramatiske ændringer i dyrearters anatomi. For eksempel mistede slangen sine ben bare ved en lille ændring af homeoboxens timing. Vi ved i dag, at der kan ske store ændringer i en dyreart på kort tid bare ved at ændre homeoboxen,« siger Tobias Wang.  

fosterudvikling, krybdyrmuskler, evolution

Billedet viser hånden hos et 10 uger gammelt foster. Krybdyrmusklerne, dorsometacarpales, fusionerede med andre muskler omkring 12 uger inde i graviditeten. (Foto: Rui Diogo)

Fosterudvikling giver et glimt ind i evolutionshistorien

Darwin havde selv bemærket i sidste halvdel af 1800-tallet, hvor stor lighed der er mellem få uger gamle menneskefostre og andre pattedyrfostre. Faktisk brugte han studierne af fostre i sit store værk fra 1871, ’Menneskets Afstamning og Parringsvalget’, til at argumentere for, at mennesket deler forfædre med andre pattedyr.

Den tyske læge og professor i anatomi Ernst Haeckel, der levede samtidig med Darwin, var stor tilhænger af Darwins evolutionsteori og gik så vidt som at hævde, at fosterudviklingen afspejler en evolutionær rangstige.

Hvor fosteret begynder med at ligne de ældste af vores forfædre i dyreverdenen, og gennem udviklingen bevæger fosterets anatomi sig længere frem i tiden fra fisken til padden, krybdyret til pattedyret og til sidst mennesket.

Haeckel brugte egne studier til at underbygge hypotesen, og han havde også vind i sejlene i en årrække, men hans studier og hypotese blev kritiseret i slutningen af 1800-tallet og op gennem 1900-tallet.

Til sidst blev den afvist til en grad, så forskningen i fosterudvikling i forhold til evolution var blevet så upopulær i midten af det 20. århundrede, at den blev betragtet som useriøs. 

Vi stammer alle fra samme celle

Alt levende stammer fra samme celle: LUCA, Last Universal Common Ancestor. Fra denne celle er der udviklet millioner af arter, som alle er en del af livets træ. Derfor deler vi også mindst én forfar med alle nulevende arter. 

Kilde: Den Store Danske

»Fosterudviklingen er på mange måder et glimt ind i vores evolutionære historie, hvor man kan se gamle træk dukke op og forsvinde igen, men det er slet ikke så forsimplet, som Haeckel gjorde det,« siger Tobias Wang. 

LÆS OGSÅ: Fødder sladrer om fosterets alder

Forskning i fosterudvikling er blevet populær igen

Siden opdagelsen af homeobox-dirigenten er studiet af fosterudvikling i forhold til evolution kommet stærkt på mode inden for zoologi og anatomi.

Her kaldes forskningsretningen for ’evo-devo’ – evolutionary developmental biology. Samtidig har forskerne fået ny teknologi til rådighed, som nu gør det muligt for dem at lave 3D-billeder i høj kvalitet af fostre. 

Forskerne bag det nye studie har brugt billedteknologien 3DISCO, som bruger antistoffarvning og mikroskopi til at skabe billeder, og en analyse af udviklingen af ​​menneskelige arm- og benmuskler under det tidlige fosterstadie. 

»Det plejede at være sådan, at vi havde mere forståelse for den tidlige udvikling hos fisk, frøer, kyllinger og mus end hos vores egen art, men disse nye teknikker giver os mulighed for at se menneskelig udvikling i meget større detaljer,« udtaler Rui Diogo i en pressetekst om studiet

LÆS OGSÅ: Forskere laver dinosaurben på kyllingefoster

LÆA OGSÅ: Vild 3D-model afslører fosterets tidligste stadie

LÆS OGSÅ: Forskere kaster nyt lys over, hvordan penissen udvikler sig i fosteret

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med 1 million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om astronautens foto af polarlys, som du kan se herunder.