Sesalci so v marsičem edinstveni. V primerjavi s sorodniki plazilcev smo toplokrvni in okretni, vendar obstaja še ena razlika. Raziskovalki Stephanie Pierce in Katrina Jones z univerze Harvard to predlagata Sesalci so edinstveni še po enem: sestavi naše hrbtenice. Raziskava je bila objavljena v reviji Znanost .
Po mnenju Piercea hrbtenica sesalcev je v bistvu kot niz kroglic na vrvici in vsaka kroglica predstavlja eno samo kost, vretenca. "Pri večini štirinožnih živali, kot so kuščarji, vretenca izgledajo in delujejo enako," pravi raziskovalec.
A vseeno, bodice sesalcev so različne. Različni deli ali regije hrbtenice, kot so vrat, prsni koš in spodnji del hrbta, imajo zelo različne oblike. Delajo ločeno in jih je zato mogoče prilagoditi različnim oblikam življenja, kot so tek, letenje, kopanje ali plezanje.
Sesalci: specializirani stolpci
Medtem ko so bodice sesalcev specializirane, so verjeli, da so osnovne regije starodavne in segajo v čas prvih kopenskih živali. Verjeli so, da so sesalci v celoti izkoristili obstoječe anatomske načrte. Vendar pa nova študija izpodbija to idejo z ogledom fosilnih zapisov.
"Danes ni živih živali, ki bi beležile prehod iz" kuščarju podobnega "prednika v sesalca.", Jones pravi. Če želite to narediti, se morate potopiti v fosilne zapise in si ogledati izumrle predhodnike sesalcev, sinapside, ki niso sesalci. Sinapsidi ne-sesalcev so ključ do razumevanja izvora posebnih značilnosti sesalcev, vključno s hrbtenico.
Vir: Muzej primerjalne zoologije Univerze Harvard.
Rekonstrukcija Edafosaurus, primitivni prednik sesalcev; njegove dolge bodice tvorijo svečo na hrbtu.
Toda proučevanje fosilov ni lahko. Jones v zvezi s tem pravi, da so fosili redki in da je iskanje izumrlih živali z več kot 25 vretenci na njihovem mestu neverjetno redko. Za reševanje tega problema so raziskovalci zbrali muzejske zbirke po vsem svetu za preučevanje najbolje ohranjenih živalskih fosilov, ki so živeli pred približno 320 milijoni let.
Zgodnja sprememba hrbtenice sesalcev je bila pomemben prvi korak v njihovi evoluciji. Čez čas, spremembe v hrbtenici so sesalcem omogočile, da se razvijejo v nešteto vrst, ki jih poznamo danes.
Evolucija hrbtenice pri sesalcih
Raziskovalna skupina je pregledala fosilne hrbtenice in več kot 1.000 vretenc živih živali, vključno z miši, aligatorji, kuščarji in dvoživkami. Želeli so ugotoviti, ali so vretenčarske regije sesalcev stare, kot se je prej mislilo, ali če sesalci počnejo nekaj edinstvenega.
"Če bi bila območja vretenc skozi celotno evolucijo nespremenjena, kot smo domnevali, bi pričakovali, da bomo v sinapsidah ne-sesalcev videli iste regije, kot jih vidimo danes pri sesalcih.", Pierce pravi. A zdi se, da temu ni tako.
Ko so raziskovalci primerjali položaj in obliko vretenc, so ugotovili nekaj presenetljivega. Hrbtenjača je med razvojem sesalcev pridobila nove regije. Najstarejši sinapsidi ne-sesalcev so imeli manj regij kot živi sesalci.
Pred približno 250 milijoni let se je v bližini ramen in sprednjih nog razvila nova regija. Dramatične spremembe so se začele pojavljati tudi na sprednjih udih živali, znanih kot peptidi nesesalcev.
Znanstveniki verjamejo, da so se ti sočasni dogodki verjetno zgodili v povezavi s spremembami v načinu hoje in tekanja bitij.
Raziskovalci verjamejo v to med razvojem obstaja nekakšen navzkrižni pogovor med tkivi, ki sestavljajo vretenca in lopatico. Prav tako menijo, da je ta interakcija povzročila dodajanje regije v bližini rame, ko so se prednji udi naših prednikov razvili, da so pridobili nove oblike in funkcije.
Kasneje, regija se je pojavila v bližini medenice. Po mnenju raziskovalcev se zdi, da se zadnja regija, ledvena regija brez meja, najbolje prilagaja različnim okoljem.
Zadnji korak pri izgradnji hrbtenice sesalcev je lahko povezan s spremembami genov Hox, pomemben za regije hrbtenice že v zgodnjem razvoju.
V tem smislu so raziskovalci uspeli vzpostaviti povezave med spremembami v živalskih okostjih in izumrlimi idejami v sodobni razvojni biologiji in genetiki. "Ta kombinirani pristop nam pomaga razumeti, zaradi česa je sesalec sesalec," zaključuje Jones.