Phylogenetic pattern and functional morphology of the musculo-skeletal architecture of the shoulder girdle in frogs (Lissamphibia: Anura)

青蛙肩带肌肉骨骼结构的系统发育模式和功能形态（Lissamphibia：Anura）

基本信息

批准号：
387723284
负责人：
Professor Dr. Alexander Haas
金额：
--
依托单位：
Abteilung Herpetologie
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2017
资助国家：
德国
起止时间：
2016-12-31 至 2020-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/387723284?language=en
关键词：
Phylogenetic pattern functional morphology musculo

项目摘要

The shoulder girdle of frogs has evolved into an astonishing variety of musculoskeletal architectures among the extant species. Previous studies commonly addressed the bony components only, whereas the tight link between the hard-tissue (bone, cartilage) and musculature has been neglected. Functional studies have focused mostly on the pelvic girdle and hindlimbs in the context of jumping. The functional role of the shoulder girdle skeleton, girdle musculature and the various architectures remains largely unknown, especially in relation to the preferred locomotor mode of a given species. We compile a large, judiciously selected species sample in order to cover a broad taxonomic range within the Anura and to represent the major morphological shoulder girdle architectures as well as locomotor modes and body sizes. Anatomical designs are described, coded cladistically as characters, and compared in their geometric-morphometric shape. A backbone phylogeny of frogs serves to reconstruct the within-Anura evolution of the structural complex. On the basis of the given phylogeny we also expect to uncover convergences among frog species from distantly related lineages. Shape and character states will be evaluated in relation to locomotor types. From among the identified and demarcated major structural architectures, that arise from the analysis of morphology, we pick example architectures, that will be subjected to multibody dynamic and finite-element analysis in order to assess the possible functions of their components under simulated load.

在现存物种中，青蛙的肩带已经进化出令人惊讶的多种肌肉骨骼结构。以前的研究通常只关注骨成分，而忽略了硬组织（骨、软骨）和肌肉组织之间的紧密联系。功能研究主要集中在跳跃时的骨盆带和后肢。肩带骨骼、腰带肌肉组织和各种结构的功能作用在很大程度上仍然未知，特别是与给定物种的首选运动模式有关。我们精心挑选的大型物种样本，以涵盖无尾目内广泛的分类范围，并代表主要的形态肩带结构以及运动模式和体型。解剖设计被描述，按分支编码为字符，并比较它们的几何形态形状。青蛙的主干系统发育有助于重建结构复合体的无尾内进化。在给定的系统发育的基础上，我们还期望揭示远缘亲缘关系的青蛙物种之间的趋同。将根据运动类型来评估形状和字符状态。从形态分析产生的已识别和划分的主要结构体系中，我们挑选了示例体系结构，这些体系结构将进行多体动力学和有限元分析，以评估其组件在模拟载荷下的可能功能。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ontogenetic development of the shoulder joint muscles in frogs (Amphibia: Anura) assessed by digital dissection with implications for interspecific muscle homologies and nomenclature

通过数字解剖评估青蛙肩关节肌肉的个体发育（两栖类：无尾目）对种间肌肉同源性和命名的影响

DOI：
10.1007/s00435-020-00510-4
发表时间：
2021
期刊：
Zoomorphology
影响因子：
1
作者：
Engelkes; K.; Panpeng; S. & Haas; A.
通讯作者：
A.

A simple setup for episcopic microtomy and a digital image processing workflow to acquire high-quality volume data and 3D surface models of small vertebrates

用于外镜切片的简单设置和数字图像处理工作流程，用于获取小型脊椎动物的高质量体积数据和 3D 表面模型

DOI：
10.1007/s00435-017-0386-3
发表时间：
2018-03-01
期刊：
Zoomorphology
影响因子：
1
作者：
Karolin Engelkes;F. Friedrich;J. Hammel;A. Haas
通讯作者：
A. Haas

Measurement error in μCT‐based three‐dimensional geometric morphometrics introduced by surface generation and landmark data acquisition

表面生成和地标数据采集引入的基于μCT 的三维几何形态测量中的测量误差

DOI：
10.1111/joa.12999
发表时间：
2019
期刊：
Journal of Anatomy
影响因子：
2.4
作者：
Engelkes; K.; Helfsgott; J.; Hammel; J.U.; Büsse; S.; Kleinteich; T.; Beerlink; A.; Gorb; S.N. & Haas; A.
通讯作者：
A.

Accuracy of bone segmentation and surface generation strategies analyzed by using synthetic CT volumes

使用合成 CT 体积分析骨分割和表面生成策略的准确性