Обоняние, записанное в костях: новые представления об эволюции чувства запаха у млекопитающих

от

Чувство обоняния жизненно важно для животных, поскольку помогает им находить пищу, защищаться от хищников и взаимодействовать в социуме. Международная исследовательская группа под руководством доктора Квентина Мартинеса и доктора Эли Амсона из Государственного музея естественной истории в Штутгарте обнаружила, что определённые области черепной коробки мозга позволяют делать выводы о чувстве обоняния у млекопитающих.

Особенно важен объём эндоста ольфакторной луковицы — костной структуры в черепе, которая часто хорошо сохраняется даже в очень старых окаменелостях. Этот объём тесно связан с количеством неповреждённых генов обонятельных рецепторов — важным показателем обонятельной способности. Это позволяет оценить чувство обоняния даже у вымерших видов, таких как ранние киты, саблезубые кошки или тасманийский тигр, также известный как тилацин.

Исследование, которое представляет надёжный метод реконструкции чувства обоняния у вымерших млекопитающих, было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Учёным сложно понять развитие чувства обоняния, особенно у давно вымерших животных, поведение которых больше нельзя наблюдать сегодня. У млекопитающих объём коры мозговой коробки примерно соответствует объёму мозга.

Настоящее исследование показывает, что чем больше передняя часть черепной коробки, которая содержит ольфакторную луковицу, тем больше функциональных генов обонятельных рецепторов у животного — важный показатель развития чувства обоняния. Поскольку костная черепная коробка хорошо сохранилась у многих окаменелостей, исследователи могут реконструировать развитие чувства обоняния даже у давно вымерших видов.

«Наш подход — от мозга к генам — объединяет анатомию черепа с генетической информацией. Это помогает нам лучше понять эволюцию чувства обоняния у млекопитающих», — объясняет доктор Квентин Мартинес, учёный из Государственного музея естественной истории в Штутгарте и ведущий автор исследования.

Для этого всестороннего исследования исследовательская группа изучила черепа всех отрядов млекопитающих с помощью компьютерной томографии (КТ).

«Наши образцы варьировались от землеройки весом в десять граммов до африканского кустарникового слона весом в пять тонн и включали эндокраниум слонов, китов, носорогов, приматов и многих других видов. Сканирование особенно крупных черепов требовало необычного оборудования для КТ и было технической задачей. Попытка просканировать череп слона или кита может быть настоящим приключением», — говорит доктор Эли Амсон, палеонтолог из Государственного музея естественной истории в Штутгарте и эксперт по ископаемым млекопитающим.

С помощью комплексных анатомических и генетических исследований и детального анализа окаменелостей и костей исследователи смогли оценить обонятельные способности широкого спектра вымерших млекопитающих.

«Среди прочего мы изучили окаменелости ранних китов из эоцена, саблезубых кошек и тасманийского тигра, а также других вымерших видов. Особенно интересным для нас оказалось то, что у некоторых ранних китов всё ещё была чётко выраженная ольфакторная луковица. Это говорит о том, что у них было хорошее обоняние — в отличие от современных зубатых китов, таких как дельфины, у которых ольфакторная луковица значительно уменьшилась в ходе эволюции», — говорит доктор Квентин Мартинес.

Связывая анатомические особенности черепа с генетической информацией, исследование даёт лучшее понимание развития чувства обоняния в ходе эволюции. Оно открывает новые представления об образе жизни и экологической адаптации современных млекопитающих и тех, которые жили миллионы лет назад.

Эти выводы являются важной основой для исследований сенсорной эволюции и открывают новые перспективы для интерпретации палеоэкологии и поведения вымерших млекопитающих.

Предоставлено Государственным музеем естественной истории в Штутгарте.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте