蛙类四肢长骨的形态功能指数与个体发育

《The Anatomical Record》：Morphofunctional indices and ontogeny of long bones of the limbs in the frogs

　　## 摘要无尾类动物的四肢为探索选择压力、发育限制和形态进化之间的相互作用提供了有价值的模型。尽管以往的研究主要集中于四肢的总长度，但对于单个肢骨在个体发育过程中比例变化知之甚少。本研究引入了一种新的方法，利用形态功能指数来探究蛙类四肢的功能角色，将形态与栖息地利用及运动方式联系起来。我们呈现了来自阿根廷西北部无尾类动物的形态学和个体发育数据，重点关注具有功能意义的骨骼指数。对79个标本在变态期、幼年期和成年期阶段的18个长骨维度（肱骨、桡尺骨、股骨、胫腓骨、跗骨）进行了测量。计算了8个形态功能指数，其中包括5个新提出的指数。桡尺骨粗壮度、凹槽位置、股骨和胫腓骨粗壮度以及跗骨融合度等指数在不同生态和运动组之间存在差异。陆生跳跃-行走者，如Rhinella arenarum和Rhinella spinulosa，其后肢骨骼比跳跃者如Boana riojana更为粗壮，跗骨更短且融合程度更低。这些特征可能在功能上与短距离跳跃和冲击吸收相关联。我们还观察到物种间存在纤细—粗壮梯度，反映了运动策略的差异。肱尺桡骨元件呈负异速生长，而腕跗骨元件呈正异速生长，表明在发育过程中四肢功能的精确性和灵活性不断增加。## 图形摘要本研究开创了形态功能指数及其与四肢长骨生态需求和个体发育关系的探索，揭示了栖息地利用对骨骼形态有显著影响，陆生物种相比其他生态组表现出更为粗壮的形态。形态变化与纤细—粗壮梯度以及跗骨的融合程度相关，从树栖跳跃物种到灌木丛行走者处于中间位置，再到陆生跳跃-行走物种。此外，在由近端到远端的方向上，异速生长从负值增加到正值，其中肱尺桡骨元件呈负异速生长，而腕跗骨元件呈正异速生长，表明在发育过程中四肢功能的精确性和灵活性不断提高。## 数据可用性声明支持本研究结果的数据可在合理请求下向通讯作者索取。