Sesalci so edinstveni v mnogih pogledih. Smo toplokrvni in okretni v primerjavi z našimi reptilskimi sorodniki, vendar obstaja še ena razlika. Raziskovalki Stephanie Pierce in Katrina Jones z univerze Harvard menita, da so sesalci edinstveni še na en način: sestava naših bodic. Raziskava je bila objavljena v reviji Science.
Po Pierceu je hrbtenica sesalcev v bistvu podobna nizu kroglic na vrvici, pri čemer vsaka kroglica predstavlja eno samo kost, vretence. »Pri večini štirinožcev, kot so kuščarji, so vretenca videti in delujejo enako,« pravi raziskovalec.
Vendar so bodice sesalcev drugačne. Različni deli ali predeli hrbtenice, kot so vrat, prsni koš in spodnji del hrbta, imajo zelo različne oblike. Delujejo ločeno in se zato lahko prilagodijo različnim načinom življenja, kot so tek, letenje, kopanje ali plezanje.
Sesalci: specializirane rubrike
Medtem ko so bodice sesalcev specializirane, so verjeli, da so regije pod njimi starodavne in segajo do najzgodnejših kopenskih živali. Verjeli so, da so sesalci najbolje izkoristili obstoječe anatomske načrte. Vendar pa nova študija spodbija to zamisel z ogledom fosilnih zapisov.
" Danes ni nobene žive živali, ki bi zabeležila prehod od 'kuščarju podobnega' prednika do sesalca," pravi Jones. Če želite to narediti, pravi, se morate potopiti v fosilne zapise in pogledati izumrle predhodnike sesalcev, sinapside, ki niso sesalci.Sinapsidi, ki niso pri sesalcih, imajo ključ do razumevanja izvora značilnosti, značilnih za sesalce, vključno s hrbtenico.
Rekonstrukcija edafozavra, primitivnega sesalskega prednika; njegove dolge bodice tvorijo jadro na hrbtu.
Toda preučevanje fosilov ni enostavno. Jones v zvezi s tem pravi, da je fosilov malo in da je najdba izumrlih živali z več kot 25 vretenci neverjetno redka. Da bi rešili to težavo, so raziskovalci zbrali muzejske zbirke po vsem svetu, da bi preučili najbolje ohranjene fosile živali, ki so živele pred približno 320 milijoni let.
Zgodnja sprememba vretenc pri sesalcih je bila pomemben prvi korak v njihovi evoluciji. Sčasoma so spremembe v hrbtenici omogočile, da so se sesalci razvili v nešteto vrst, ki jih poznamo danes.
Evolucija hrbtenice pri sesalcih
Raziskovalna skupina je pregledala fosilne stebre vretenc in več kot 1000 vretenc živih živali, vključno z mišmi, aligatorji, kuščarji in dvoživkami. Želeli so ugotoviti, ali so vretenčni predeli sesalcev tako stari, kot so mislili, ali pa sesalci počnejo nekaj edinstvenega.
»Če bi vretenčne regije ostale nespremenjene skozi evolucijo, kot domnevajo, bi pričakovali, da bomo v sinapsidah nesesalcev videli iste regije, kot jih danes vidimo pri sesalcih,« pravi Pierce. Vendar se zdi, da ni tako.
Ko so raziskovalci primerjali položaj in obliko vretenc, so ugotovili nekaj presenetljivega. Hrbtenica je med evolucijo sesalcev dobila nove predele. Zgodnji sinapsidi nesesalcev 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 prednjih okončinah živali, znanih kot peptidi nesesalcev.
Znanstveniki verjamejo, da so se ti sočasni dogodki verjetno zgodili v povezavi s spremembami v tem, kako so bitja hodila in tekla.
Raziskovalci verjamejo, da med razvojem obstaja nekakšen navzkrižni pogovor med tkivi, ki sestavljajo vretenca, in lopatico. Verjamejo tudi, da je ta interakcija povzročila dodatek regije blizu rame, ko so se sprednje okončine naših prednikov razvile, da so prevzele nove oblike in funkcije.
Kasneje se je pojavil predel v bližini medenice. Po mnenju raziskovalcev se zdi, da se ta zadnja regija, ledveni del brez meja, najbolje prilagaja različnim okoljem.
Zadnji korak v konstrukciji hrbtenice pri sesalcih je morda povezan s spremembami v genih Hox, pomembnih za regije hrbtenice v zgodnji fazi njihovega razvoja.
V zvezi s tem je raziskovalcem uspelo vzpostaviti povezave med spremembami živalskih okostij in izumrlimi idejami v sodobni razvojni biologiji in genetiki. »Ta kombinirani pristop nam pomaga razumeti, kaj naredi sesalca sesalca,« zaključuje Jones.
