Voće, nektar, bube i krv – evolucija zuba i vilica slepih miševa za raznovrsne obroke

Foto: Gerard Lacz / Zuma Press / Profimedia

One to ne znaju, ali su Darvinove zebe promenile svet. Svaka od ovih blisko povezanih vrsta – čija postojbina su ostrva Galapagos – ima specifično oblikovan kljun koji odgovara njihovoj omiljenoj hrani. Izučavanje tih ptica je pomoglo Čarlsu Darvinu da razvije teoriju evolucije prirodnom selekcijom.

Grupa slepih miševa ima sličnu – i opsežniju – evolucionu priču. Postoji više od 200 vrsta noctilionoida, uglavnom u američkim tropskim oblastima. Uprkos tome što su bliski rođaci, njihove vilice su evoluirale u vrlo različite oblike i veličine radi eksploatacije različitih izvora hrane.

Preporučujemo

Nova studija pokazuje da te adaptacije uključuju drastične, ali i dosledne, modifikacije u broju zuba, veličini, obliku i poziciji. Na primer, slepi miševi sa kratkim njuškama nemaju neke zube, verovatno zbog nedostatka prostora. Vrste sa dužim njuškama imaju mesta za više zuba – i, kao kod ljudi, njihov ukupan broj zuba je bliži broju koji je imao predak placentalnih sisara, piše Science Daily.

Poređenje vrsta noctilionoida može otkriti mnogo o načinu evolucije i razvoja lica kod sisara, naročito vilica i zuba. I kao bonus može dati odgovor na pitanje kako se formiraju i rastu naši zubi.

„Slepi miševi imaju sve četiri vrste zuba – sekutiće, očnjake, pretkutnjake i kutanjake – baš kao i mi“, kaže Šarlin Santana, profesor biologije sa Vašingtonskog univerziteta. „Noctilionoidi su razvili veliki broj različitih vrsta ishrane tokom samo 25 miliona godina, što je vrlo kratko vreme za takve adaptacije“.

Postoje vrste sa kratkim njuškama poput buldoga sa jakim vilicama čiji ugriz može probiti čvrst omotač voća koje jedu. Druge vrste imaju duge njuške kako bi pile nektar iz cvetova. Kako je ta raznovrsnost evoluirala tako brzo? Šta je moralo da se promeni u njihovim vilicama i zubima da bi se to ostvarilo?

Naučnici ne znaju šta je izazvalo ovu maniju prehrambenih adaptacija, ali se danas različite vrste noctilionoida hrane insektima, voćem, nektarom, ribom i čak krvlju – pošto ova grupa takođe obuhvata ozloglašene vampirske slepe miševe.

Kompjuterizovanom tomografijom i drugim metodima su analizirani oblici i veličine vilica, pretkutnjaka i kutnjaka kod više od 100 vrsta Slepi miševi su uključivali i muzejske primerke i ograničen broj divljiv slepih miševa. Istraživači su uporedili relativne veličine zuba i drugih kranijalnih odlika između vrsta sa različitim tipovima ishrane i upotrebili matematičko modeliranje da bi utvrdili kako su te razlike nastale tokom razvoja.

Zaključili su da su izvesna „razvojna pravila“ prouzrokovala da noctilionoidi stvore odgovarajuću kolekciju zuba za svoje vilice formirane u skladu sa ishranom. Na primer, slepi miševi sa dugim njuškama – poput onih koji se hrane nektarom – ili srednjim njuškama, kao mnogi koji jedu insekte, uglavnom su imali običan komplet od tri pretkutnjaka i tri kutnjaka sa svake srane vilice. Međutim, slepi miševi sa kratkim njuškama, uključujući većinu onih koji se hrane voćem, uglavnom su bili bez srednjeg pretkutnjaka ili zadnjeg kutnjaka, ili bez oba.

Kad imate više prostora, možete imati više zuba. Međutim, slepi miševi sa manje prostora, iako imaju jači ugriz, jednostavno nemaju mesta za sve te zube, kaže Aleksa Sadje sa Instituta za evolucionu nauku u Monpeljeu. Kraća njuška takođe može objasniti zašto mnogi slepi miševi sa kratkim njuškama uglavnom imaju šire prednje kutnjake. Prvi zubi koji se pojave uglavnom budu veći pošto nema dovoljno prostora da izrastu sledeći.

„Ovaj projekat nam daje priliku da testiramo neke od pretpostavki o načinu regulisanja rasta, oblika i veličine zuba kod sisara“, kaže Santana. „Iznenađujuće malo znamo o tome kako se ove vrlo značajne strukture razvijaju“.

Mnoge studije o razvoju zuba kod sisara rađene su na miševima, koji imaju samo kutnjake i vrlo modifikovane sekutiće. Naučnici nisu potpuno sigurni da li geni i razvojni obrasci koji kontrolišu razvoj zuba kod miševa takođe funkcionišu kod sisara sa više „predačkim“ skupovima zuba – kao što su slepi miševi i ljudi.

Istraživači proširuju studiju na sekutiće i očnjake noctilionoida i nadaju se da će otkriti još genetskih i razvojnih mehanizama koji kontrolišu razvoj zuba u ovoj raznolikoj grupi slepih miševa.

„Vidimo vrlo jake selektivne pritiske kod ovih slepih miševa: oblici moraju striktno da odgovaraju funkciji“, kaže Santana. „Mislim da ove vrste skrivaju još mnogo evolucionih tajni“.

(Telegraf Nauka/Science Daily)