Птиците са загубили зъбите си преди 116 милиона години
Сравняването на цели геноми на 48 вида птици дава нов поглед върху родословното им дърво. Обиколка на големите данни в биологията.
Публикувано на 11 декември 2014 г. в 13:23 ч. - Актуализирано на 19 август 2019 г. в 14:04 ч.
Време за четене 6 мин.
- Споделяне
- Споделянето е деактивирано Споделянето е деактивирано
- Споделянето е деактивирано Изпращане по имейл
- Споделянето е деактивирано Споделянето е деактивирано
- Споделянето е деактивирано Споделянето е деактивирано
Първите птици имаха зъби. Потомци на месоядни динозаври, те ги загубиха по еволюционния път, но учените не бяха сигурни кога. Международно проучване, публикувано в списание Science, петък, 12 декември, предлага дата: едентулизмът (генерализираната загуба на зъби) е трябвало да настъпи преди 116 милиона години при общия прародител на всички настоящи птици.
Как Робърт Мередит (държавният университет на Монтклер, Ню Джърси) и колегите му стигнаха до това заключение? Чрез сравняване на геномите на 48 днешни вида птици с тези на животни, които също са загубили зъбите си - три вида костенурки и четири бозайници (деветлентовият броненосец, ленивецът на Хофман, носът и китайският панголин). Към този вече предоставен бестиарий, те добавиха ДНК на домашното куче, африканския слон и кашалота, три зъбни вида.
В тази огромна генетична база данни изследователите се фокусираха върху шест гена, чието активиране в лабораторни мишки води до дефекти в образуването на дентин и емайл. Шест гена, чиято мутация също причинява зъбни аномалии при хората. Те открили, че при съвременните птици тези гени присъстват, но в инактивирана форма. „Това показва, че генетичната машина за формиране на зъби е загубена върху клона, който е родил всички настоящи птици“, заключават изследователите.
Завършване на изкопаемия подход
Чрез оценка на нивото на промяна в тези гени, спрямо видовете, където те все още са активни, и въз основа на средна честота на мутация с течение на времето, екипът прецени кога покритието на емайла на зъбите е загубено - преди 116 милиона години. Те си представят двустепенен сценарий, с първа загуба на зъби и частично развитие на клюна на предната част на челюстите. Задната част на клюна би се развила за втори път.
За палеонтолога Антоан Лушарт (ENS Lyon), който през 2011 г., заедно с колегата си Лоран Вирио, предложи анализ на загубата на зъби при птиците, „тези молекулярни данни завършват подхода, основан на изследването на вкаменелостите“. Това съкращава прозореца на времето за едентулизъм, който варира от 120 до 66 милиона години. Поради липсата на добре запазени екземпляри, „не можахме да разберем дали е имало единична загуба на зъбни редици при общия прародител на всички птици или две“, добавя той. Тези данни решават първата хипотеза ”. При други семейства птици, които не са стигнали до нас, казва той, загуба на зъби също е наблюдавана в палеонтологичните колекции.
Защо тези мутации са избрани чрез еволюция? Днес птиците, със своите 10 000 записани вида, са най-разнообразната група тетраподи. Изкушаващо е този еволюционен успех да се отдаде на загубата на зъби, дори ако човек трябва да бъде предпазлив от тези, които са имали специални разсъждения, предупреждава Антоан Лушарт, преди да изброи потенциалните предимства на тази ситуация: „Възбуден, лек клюн е предимство за кражба; мускулестият венец е по-ефективен от зъбите при дъвчене на храна и предлага по-добър център на тежестта; разнообразието от форми на дюзите дава достъп до много разнообразни екологични ниши. "