Предшественик на бозайниците, който се възпроизвежда като влечуго, хвърля светлина върху развитието на мозъка

Biodiversity and natural selection (Юли 2019).

Anonim

В сравнение с останалата част от животинското царство, бозайниците имат най-големите мозъци и произвеждат едни от най-малките родители на потомство. Ново описаната вкаменелост на изчезнал роднина на бозайник - и нейните 38 бебета - е сред най-добрите доказателства, че едно ключово развитие в еволюцията на бозайниците е търгуването с мощ на мозъка.

Находката е сред най-редките от редките, защото съдържа само познатите вкаменелости от бебета от всеки предшественик на бозайници, твърдят изследователи от Тексаския университет в Остин, които откриха и проучиха вкаменелостта на семейството. Но наличието на толкова много бебета - повече от два пъти по-голям от средния размер на кошчето на всеки жив бозайник - разкри, че се възпроизвежда по начин, подобен на влечугите. Изследователите смятат, че бебетата вероятно се развиват вътре в яйцата или неотдавна бяха излюпени, когато умряха.

Изследването, публикувано в списание " Nature" на 29 август, описва екземпляри, които изследователите казват, че могат да помогнат да се разкрие как бозайниците развиват различен подход към репродукцията, отколкото техните предци, които произвеждат голям брой потомци.

"Тези бебета са от един наистина важен момент в еволюционното дърво", казва Ева Хофман, която е ръководила изследването на вкаменелостта като студент в УНСС "Джаксън". "Те имаха много характеристики, подобни на съвременните бозайници, които са важни за разбирането на еволюцията на бозайниците".

Хофман съавтор на изследването със своя завършил съветник, професор Джексън Тайми Роу.

Древният бозайник принадлежи към изчезнал вид растителни обитатели, наричани Kayentatherium wellesi, които живеели заедно с динозаври преди около 185 милиона години. Подобно на бозайниците, Kayentatherium вероятно е имала коса.

Когато Роу събира вкаменелостта преди повече от 18 години от скална формация в Аризона, той си помислил, че той носи един образец обратно с него. Нямаше представа за десетките бебета, които съдържаше.

Себастиан Егберт, бивш студент и вкаменелозастратен доктор в Джаксънското училище, забеляза първия знак на бебетата години по-късно, когато през 2009 г. зърненият размер на зъбния емайл привлече окото му, докато разопаковал вкаменелостите.

"Това не приличаше на бодлив зъб или на малък зъб от примитивно влечуго", казва Евберт, който сега е анатомичен инструктор в Колежа по остеопатична медицина във Филаделфия. - Изглеждаше по-скоро като зъб на молар (зъб, подобен на молар) - и това ме развълнува много.

Китово сканиране на вкаменелостта разкри няколко шепа кости в скалата. Въпреки това през следващите 18 години напредъкът в технологията CT-imaging е бил постигнат, опитът на техниците в рентгеновата компютърна томография на UT Austin и обширната цифрова обработка на Hoffman, за да разкрият останалите бебета - не само челюстите и зъби, но пълни черепи и частични скелети.

Триизмерните визуализации на Хофман й позволиха да извърши задълбочен анализ на вкаменелостите, които потвърдиха, че малките кости принадлежат на бебета и са същите видове като възрастните. Анализът й също така разкри, че черепите на бебетата са били като намалени копия на възрастни, с черепа десета по размер, но по друг начин пропорционални. Това откритие е в контраст с бозайниците, които имат бебета, които са родени със скъсани лица и луковични глави, за сметка на големите мозъци.

Мозъкът е енергийно интензивен орган и бременността - да не говорим за отглеждането на дете, е енергийно интензивен процес. Откритието, че Kayentatherium имаше малък мозък и много бебета, въпреки че имаше много общо с бозайниците, предполага, че критична стъпка в еволюцията на бозайниците е търгуването на големи коти за големи мозъци и че тази стъпка се случва по-късно в еволюцията на бозайниците.

"Само няколко милиона години по-късно, при бозайниците, без съмнение имаха големи мозъци и те без съмнение бяха с малки размери - каза Роу.

Подходът към репродукцията при бозайниците е пряко свързан с човешкото развитие - включително развитието на нашия собствен мозък. Като погледнем назад към нашите ранни предци от бозайници, хората могат да научат повече за еволюционния процес, който помогна да се оформи кой сме ние като вид, каза Роу.

"Има още дълбоки истории за еволюцията на развитието и за еволюцията на разузнаването и поведението и физиологията на бозайниците, които могат да бъдат изтласкани от забележителна вкаменелост, подобна на тази сега, когато разполагаме с технологията да я изучаваме", каза той.

menu
menu