地上哺乳類の立脚期歩行における関節角度変動と関節可動域利用：比較形態機能データセット

科学分野:

• 生体力学
• 比較解剖学
• 古生物学

背景:

• 形態機能研究では、静的な骨格データが使用されることが多く、動的な歩行行動が無視されがちである。
• 哺乳類の四肢運動学は保存された相関を示すが、関節運動の変動に関する広範な比較データが不足している。

研究 の 目的:

• 多様な哺乳類の種にわたる歩行時の関節角度、関節角度変動、および関節可動域利用を定量化すること。
• これらの運動変数が生体力学的要因（体格、四肢姿勢、運動習慣）とどのように相関するかを調査すること。

主な方法:

• 6つの肢関節における182の哺乳類種の立脚期（接地、中間期、蹴り出し）の主要な関節角度に関するデータを収集した。
• 関節角度変動（JAE）、総関節角度変動（TAE）、および関節利用指数（AUI）を計算した。
• 系統発生的一般化最小二乗法（PGLS）を用いて、進化的な関連性を考慮してデータを分析した。

主要な成果:

• 体格が最も強力な予測因子であり、大型の哺乳類では後肢および前肢のTAEが減少した。四肢姿勢の影響は軽微であり、蹠行性、小型、樹上性種はより広い角度プロファイルを示した。蹄行性、走行性、高速移動種は、立脚期中に一般的に小さな関節運動を使用した。
• Body mass was the strongest predictor, with larger mammals exhibiting decreased hindlimb and forelimb TAE. Limb posture effects were subtle, with plantigrade, small-bodied, and arboreal species showing broader angular profiles. Unguligrade, cursorial, and fast-moving species generally used smaller joint excursions during stance.

結論:

• 哺乳類は、サイズと生態学的要因に基づいて関節運動の大きさや分布を調整する。
• 立脚期中に使用される総関節角度変動の割合は、哺乳類全体でほぼ保存されている。
• 現生および化石哺乳類の四肢運動力学の解釈のための枠組みを提供する。