Самцы «призрачных акул» — глубоководных рыб, известных как химеры и родственных акулам и скатам, — имеют странный вырост на лбу, покрытый острыми выдвижными зубами. Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что это не просто имитация, а настоящие ряды зубов, растущие за пределами рта.
Более того, зубастый придаток, вероятно, используется для спаривания. Обнаруженный только у самцов, лобный вырост — называемый тенакулумом — является единственным источником отчётливых зубов у «призрачных акул» и, по-видимому, используется для захвата самок во многом так же, как акулы используют свои зубастые рты во время спаривания.
«Если эти странные химеры торчат зубами на передней части головы, это заставляет задуматься о динамизме развития зубов в более общем плане, — сказал Гарет Фрейзер, доктор философии, профессор биологии в Университете Флориды и старший автор исследования. — Если химеры могут вырастить набор зубов вне рта, где ещё мы можем найти зубы?»
Команда, в которую вошли учёные из Вашингтонского университета и Чикагского университета, изучала как окаменелости, так и живых особей, чтобы разгадать эту загадку. Окаменелость возрастом 315 миллионов лет показала, что тенакулум прикреплён к верхней челюсти и имеет зубы, удивительно похожие на зубы во рту. Современные химеры, собранные из Пугет-Саунд, продемонстрировали тот же процесс роста зубов на голове, который наблюдается в челюстях современных акул. Генетические тесты подтвердили, что они экспрессируют те же гены, специфичные для зубов, что и ротовые зубы.
«То, что мы обнаружили, — это то, что зубы на этом странном придатке очень похожи на ряды акульих зубов. Способность создавать зубы передалась на этот придаток, вероятно, из рта», — сказал Фрейзер. «Со временем тенакулум укоротился, но сохранил способность создавать ротовые зубы на этом лобном придатке».
Фрейзер сотрудничал с Карли Коэн, доктором философии, из Вашингтонского университета, и Майклом Коутсом, доктором философии, из Чикагского университета, в рамках исследования.
Учёные, эксперты в области эволюции и анатомии акул, были заинтригованы этими зубастыми стержнями, торчащими из лбов «призрачных акул». Центральная загадка: покрыт ли тенакулум настоящими зубами, родственными ротовым зубам, или они больше похожи на зубоподобные чешуйки, покрывающие кожу акул и некоторых «призрачных акул»?
Компьютерные томограммы окаменелостей и современных химер дали учёным беспрецедентно подробные сведения о развитии зубов тенакулума, которые выглядели удивительно похожими на зубы современных акул. Окончательный ответ был получен с помощью генетических данных. Зубы тенакулума экспрессируют гены, обнаруженные только в настоящих зубах, а не в дентикулах кожи акул.
«Что мне нравится в этом проекте, так это то, что он представляет собой прекрасный пример эволюционных манипуляций или «бриколажа», — сказал Коутс, профессор биологии в Чикагском университете. «У нас есть сочетание экспериментальных данных с палеонтологическими свидетельствами, чтобы показать, как эти рыбы использовали уже существующую программу изготовления зубов для создания нового устройства, необходимого для размножения».
Коэн, научный сотрудник Вашингтонского университета в лабораториях Фрайдей-Харбор и первый автор статьи, сказала, что учёные никогда раньше не видели зубы вне рта подобным образом.
«Тенакулум — это рудимент развития, а не причудливый единичный случай, и первый чёткий пример зубастой структуры вне челюсти», — сказала она.
Странный путь от рта, полного зубов, до зубов на лбу, используемых для спаривания, демонстрирует впечатляющую гибкость эволюции, говорят исследователи, которая всегда готова перепрофилировать структуры для странных и неожиданных новых целей.
«В глубинах океана ещё много сюрпризов, которые нам предстоит раскрыть», — сказал Фрейзер.
Предоставлено Университетом Флориды.
Другие новости по теме
- Древний блестящий плоскотелка, сохранившийся в янтаре, возможно, участвовал в опылении
- Диагностическая система для выявления собак с подозрением на СДВГ
- Вычислительный инструмент с открытым исходным кодом проливает свет на «извилистые» белки
- Как экстремальные температуры влияют на размножение рептилий
- Скрытая ахиллесова пята бактерий: накопление сахарофосфатов нарушает синтез клеточной стенки
- Бактерии E. coli, созданные с помощью генной инженерии, производят биоразлагаемый пластик, превосходящий широко используемый ПЭТ
- Использование воды из пруда: исследователи применяют биопроизводство для создания пищи
- Тайная жизнь инжиров и инжирных ос
- Древний растительный белок открывает новый путь к устойчивости сельскохозяйственных культур к широкому спектру патогенов
- Секрет успеха грызунов? Когтистые кончики пальцев
Другие новости на сайте
- Потоки ликвидности Bitcoin на Binance направляются в стейблкоины, поскольку интерес к BTC снижается
- Устойчивый процесс разрушает кератин, превращая остатки шерсти и перьев в полезные продукты
- Экстремальные погодные изменения влияют не только на количество мигрантов, но и на то, кто именно мигрирует
- Нанотело, полученное с помощью альпаки, нейтрализует белок, необходимый для заражения герпесом
- Быстрорастущий мозг может объяснить, как люди и игрунковые обезьяны учатся говорить
- Биткоин опускается ниже 110 тысяч долларов после разочаровывающих данных о занятости в частном секторе.
- Древний блестящий плоскотелка, сохранившийся в янтаре, возможно, участвовал в опылении
- Желание в коде: правовые аспекты секс-роботов и согласия
- Диагностическая система для выявления собак с подозрением на СДВГ
- Шатание камеры может сделать снимки более чёткими, как показало новое исследование. Почему мы скользим на льду: физики ставят под сомнение устоявшиеся представления