Бозайниците са уникални в много отношения. Ние сме топлокръвни и пъргави в сравнение с нашите рептилни роднини, но има и друга разлика. Изследователите Стефани Пиърс и Катрина Джоунс от Харвардския университет предполагат това Бозайниците са уникални по още един начин: състава на нашия гръбначен стълб. Изследването е публикувано в списанието Наука .
Според Пиърс, гръбначният стълб на бозайниците е по същество като поредица от мъниста на връв и всяко мънисто представлява една кост, прешлен. "При повечето четириноги животни, като гущерите, прешлените изглеждат и функционират еднакво", казва изследователят.
Но въпреки това, шиповете на бозайниците са различни. Различните участъци или области на гръбначния стълб, като шията, гърдите и кръста, имат много различни форми. Те работят отделно и затова могат да бъдат адаптирани към различни форми на живот, като бягане, летене, копаене или катерене.
Бозайници: специализирани колони
Докато бодли от бозайници са специализирани, се смята, че основните райони са древни и датират от най -ранните сухоземни животни. Смята се, че бозайниците се възползват напълно от съществуващите анатомични планове. Новото изследване обаче оспорва тази идея, като разглежда вкаменелостите.
"Днес няма живи животни, които да регистрират прехода от" подобен на гущер "предшественик към бозайник.", Джоунс казва. За да направите това, казва той, трябва да се потопите във вкаменелостите и да погледнете изчезналите предшественици на бозайници, не-бозайниковите синапсиди. Синапсидите от бозайници са ключът към разбирането на произхода на специфичните характеристики на бозайниците, включително гръбначния стълб.
Източник: Музей за сравнителна зоология на Харвардския университет.
Реконструкция на Едафозавър, примитивен прародител на бозайници; дългите му шипове образуват свещ на гърба му.
Но изучаването на вкаменелости не е лесно. Джоунс казва в това отношение, че вкаменелостите са редки и че намирането на изчезнали животни с повече от 25 прешлени на тяхно място е изключително рядко. За да се справят с този проблем, изследователите събраха музейни колекции по целия свят, за да изучат най-добре запазените животински вкаменелости, живели преди около 320 милиона години.
Ранната промяна в гръбнака на бозайниците е важна първа стъпка в тяхната еволюция. С течение на времето, промените в гръбначния стълб позволиха на бозайниците да се развият в безброй видове, които познаваме днес.
Еволюция на гръбначния стълб при бозайници
Изследователският екип изследва изкопаеми гръбнаци, както и повече от 1000 прешлени от живи животни, включително мишки, алигатори, гущери и земноводни. Те искаха да разберат дали гръбначните области на бозайниците са толкова стари, колкото се смяташе досега, или бозайниците правят нещо уникално.
"Ако гръбначните региони бяха останали непроменени през цялата еволюция, както се предполага, бихме очаквали да видим същите региони в синапсиди от бозайници, които виждаме днес при бозайници", Казва Пиърс. Но изглежда не е така.
Когато изследователите сравниха позицията и формата на прешлените, те откриха нещо изненадващо. Гръбначният стълб е придобил нови региони по време на еволюцията на бозайниците. Най-ранните синапсиди без бозайници са имали по-малко региони от живите бозайници.
Преди около 250 милиона години се развива нов регион близо до раменете и предните крака. Драматични промени също започнаха да се появяват в предните крайници на животни, известни като пептиди без бозайници.
Учените смятат, че тези едновременни събития вероятно са възникнали във връзка с промени в начина, по който съществата ходят и бягат.
Изследователите вярват в това има някакъв кръстосан разговор по време на развитието между тъканите, които изграждат прешлените и лопатката. Те също така вярват, че това взаимодействие е довело до добавяне на област близо до рамото, тъй като предните крайници на нашите предци са се развили, за да придобият нови форми и функции.
По късно, близо до таза се появи област. Според изследователите, именно последният регион, лумбалната област без граници, изглежда е в състояние да се адаптира най -добре към различни среди.
Последната стъпка в изграждането на гръбначния стълб на бозайниците може да бъде свързана с промени в Hox гените, важни за регионите на гръбначния стълб в началото на тяхното развитие.
В този смисъл изследователите са успели да установят връзки между промените в скелетите на животните и изчезналите идеи в съвременната биология на развитието и генетиката. "Този комбиниран подход ни помага да разберем какво прави бозайник бозайник", заключава Джоунс.
