在有袋类和单孔目动物中发现了下巴进化的迹象

2020-07-13 162哺乳类

eLife的一项新发现显示,在有袋类和单孔目动物中发现了下巴进化的迹象。婴儿有袋动物和单足类动物在出生后不久就利用耳朵和颌骨之间的联系使他们能够饮用母亲的牛奶。

英国伦敦国王学院的研究人员的这一发现为哺乳动物的早期发育提供了新的见解,并可能有助于科学家更好地了解哺乳动物及其前身中耳和颌骨的发育情况。

研究背景

有袋动物(例如负鼠)和单孔类(例如针)是不常见的哺乳动物类型。这两种类型的动物都是在身体的许多骨骼开始形成之前的很早期就出生的。负鼠会闭锁在母亲的乳头上,待发育完成后再呆在那里。从卵中孵出的Monotremes,随着它们的成长,在他们母亲的乳腺附近收集了大腿牛奶。但是以前尚不清楚他们如何在下颌关节完全发育之前喝牛奶。

研究的主要作者尼尔·安思沃尔(Neal Anthwal)解释说:“鉴于有袋动物和单口足动物在出生时就没有下颌关节,因此科学家们以前曾建议动物可以利用中耳骨和颌骨之间的连接来喂养它们。”英国伦敦国王学院牙科,口腔与颅面科学学院的颅面与再生生物学中心。

在有袋类和单孔目动物中发现了下巴进化的迹象

为了确定这是否成立,Anthwal和他的同事比较了出生后不久鸭嘴兽,短喙棘突,负鼠和小鼠的颌骨。他们的工作表明,在针id虫孵化后不久,它们的中耳骨头和上颚融合在一起,最终形成了一个类似于哺乳动物爬行动物化石的颚的关节。研究小组在小鼠胚胎中发现了类似的联系,但是这种联系消失了,这些动物天生具有正常的颌关节。

相反,负鼠利用中耳骨和颅骨底之间的结缔组织形成临时的颌骨关节,使他们在出生后不久就可以哺乳。安特瓦尔说:“这一切都表明有袋动物和单身人士应对早产的策略不同。”

这些发现表明,耳朵与颌骨之间的联系可以追溯到早期的哺乳动物祖先,并在哺乳动物分裂为亚组时持续存在。有袋动物和monotremes在早期生活中仍然暂时使用这些联系。在其他哺乳动物(如小鼠)中,这些连接在子宫内发育时会短暂发生,但在出生前会被工作的颚关节所取代。

研究意义

“在有袋类和单孔目动物中发现了下巴进化的迹象,我们的工作为哺乳动物的进化提供了新颖的见识,”伦敦国王学院颅面与再生生物学中心首席研究员兼发展与进化教授Abigail Tucker总结说。 “尤其要强调的是,结构如何在进化过程中以及在发育过程中改变功能,随着耳骨从进食到听觉的变化。如此处所示,最近用于分子分析的单一组织的可用性为理解这一现象提供了令人惊奇的未来机会。我们渴望探索的这些怪异而奇妙的哺乳动物的生物学。”

引用

eLife. "Hints at jaw evolution found in marsupials and monotremes." ScienceDaily. ScienceDaily, 30 June 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200630193202.htm.

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