Nova istraživanja sugerišu da su raznoliki „ukrasi“ glava kopitara evoluirali od zajedničkog pretka

Foto: Shutterstock/David Turko

Od malih osikona na žirafi do ogromnog rogovlja mužjaka losa koji mogu narasti široki kao automobil, glava preživara sa kopitima je izuzetno raznolika. Nova istraživanja sugerišu da su, uprkos fizičkim razlikama, osnovni aspekti ovih koštanih adaptacija verovatno evoluirali od zajedničkog pretka, piše Phys.org.

Ovo otkriće je objavljeno u časopisu Communications Biology od strane istraživača iz Američkog muzeja prirodne istorije i Baruch koledža i CUNY Graduate Centra.

Preporučujemo

- Šuplji i puni rogovi su neverovatno raznolike strukture, a naučnici su dugo debatovali o njihovom evolutivnom poreklu. Ovo genomno istraživanje nas ne samo približava rešavanju jedne evolutivne misterije, već nam takođe pomaže da bolje razumemo kako se formira kost kod svih sisara - rekao je Zahari Kalamari, vanredni profesor na Baruch koledžu i CUNY Graduate Centru i istraživač u Muzeju.

Postoji oko 170 vrsta modernih preživara sa kopitima i rogovima, a daleko ih više ima u fosilnom zapisu. Rogovi koje danas poznajemo dolaze u četiri forme - šuplji rogovi koji rastu ceo život i karakteristični su za goveda i muflone, rogovlje, koje se svake godine zamenjuje i javljaju se kod jelenskih vrsta, osikoni hrskavičave strukture prekrivene kožom kod žirafa, i pronghorni, koji su kombinacija rogova i rogovlja, odbacuju se svake godine a presvučeni su keratinom. Karakteristika su istoimene antilope. Rogovi se koriste na različite načine, uključujući odbranu, prepoznavanje drugih članova vrste i parenje. Donedavno, naučnici nisu bili sigurni da li su se ovi različiti koštani rogovi evoluirali nezavisno u svakoj grupi preživara ili od zajedničkog pretka.

Ilustracija: Pixabay/sledgirlmt

Još kao student doktorskih studija iz komparativne biologije, Kalamari je počeo da istražuje ovo pitanje koristeći genomsku i kompjutersku 3D analizu oblika. Radeći sa kustosom muzeja fosilnih sisara Džonom Flinom, Kalamari se fokusirao na sekvenciranje transkriptoma, gena izraženih u tkivu u određenom trenutku, za rogove.

Njihovo istraživanje podržava ideju da su svi oblici rogova preživara evoluirali od zajedničkog pretka kao parni koštani izdanci sa "čela" životinja, područja blizu frontalnih kostiju lobanje.

- Naši rezultati pružaju više dokaza da rogovi nastaju iz kranijalnog neuralnog grebena, embrionalnog sloja ćelija koji formira lice, a ne iz ćelija koje formiraju kosti na stranama i zadnjem delu glave. Upadljivo je da su to iste ćelije koje formiraju rogove. I specifični obrasci ekspresije gena u rogovima goveda i rogovima jelena, u odnosu na druge kosti i kontrolna tkiva kože, pružaju ubedljive dokaze o zajedničkom poreklu osnovnih aspekata ovih spektakularnih koštanih struktura u drevnom pretku - rekao je Flin.

Foto: Nikola Tomić

Poredeći njihov novosekvencirani transkriptom roga goveda sa transkriptom roga jelena i kože svinje, Kalamari i Flin su po prvi put potvrdili uz pomoć transkriptomima da su razlike specifične za porodicu rogatih papkara verovatno evoluirale kao razrade na opštoj koštanoj strukturi nasleđenoj od zajedničkog pretka.

- Pored obrazaca ekspresije gena koji podržavaju jedinstveno poreklo rogova i rogovlja, naši rezultati takođe pokazuju da regulacija obrazaca ekspresije gena u ovim strukturama može biti različita od drugih kostiju - rekao je Kalamari.

- Ovi rezultati nam pomažu da razumemo evolutivnu istoriju rogova i rogovlja i mogli bi sugerisati da su razlike u drugim kranijalnim dodacima preživara, kao što su osikoni i pronghorni, takođe pojave na zajedničkom ancestralnom kranijalnom dodatku.

Foto: Shutterstock

(Telegraf Nauka / Phys.org)