Hvordan sabeltandede tigre fik deres lange øvre hjørnetænder
Et internationalt hold ledet af forskere fra University of Liège har undersøgt de evolutionære mønstre bag udviklingen af sabeltænder med nogle uventede resultater undervejs. Deres undersøgelse er blevet offentliggjort i tidsskriftet Current Biology .
Sabeltænder, de ikoniske aflange øvre hjørnetænder, har længe fascineret både videnskabsmænd og den brede offentlighed, især fordi de har optrådt flere gange i fossiloptegnelsen, herunder to særligt velkendte slægter af sabeltandede tigre:kattedyrene (familien). af vores huskatte, løver, tigre osv.) og nimraviderne (en fuldstændig uddød familie). Processen, hvorved disse slægter erhvervede deres aflange øvre hjørnetænder, er dog stadig ret uklar.
Narimane Chatar, hovedforfatter af undersøgelsen, som afsluttede sin doktorgrad ved EDDy Lab ved University of Liège og nu er post-doc ved UC Berkeley i USA, har ledet en ambitiøs undersøgelse for at afdække hemmelighederne bag sabeltand udvikling. Ved hjælp af state-of-the-art 3D-scannere og analytiske metoder indsamlede og analyserede teamet omhyggeligt data fra en række forskellige nuværende og uddøde arter.
"Vi kvantificerede formen på 99 mandibler og 91 kranier fra forskellige tidsaldre og kontinenter, hvilket gav os en bedre forståelse af udviklingen af disse dyr," forklarer Dr. Chatar.
"At låse op for sabeltands-evolutionens hemmeligheder beriger ikke kun vores forståelse af Jordens fortid, men dokumenterer også mekanismerne, der fører til evolutionær konvergens," siger professor Valentin Fischer, direktør for EDDyLab ved ULiège.
Undersøgelsen afslørede nogle overraskende resultater. Den første er, at i stedet for at kontrastere to distinkte kraniemorfologier hos arter med aflange øvre hjørnetænder og dem med korte tænder, er der i stedet et kontinuum af form, der forbinder de mindste nutidige katte og deres uddøde sabeltandede modstykker.
"Fra et morfologisk synspunkt er kraniet på en nutidens lille kat lige så mærkelig og modificeret som hos en stor sabeltandet kat," siger Dr. Margot Michaud, en forsker ved University of French Guyana i Cayenne. . Disse er derfor de to yderpunkter af et kontinuum af former, som katterovdyr har set udvikle sig over geologisk tid.
"Vores undersøgelse tyder på, at det, vi ofte tænker på som eksempler på evolutionære mønstre i lærebøger, faktisk er forenklet til uddannelsesformål. Men når vi fordyber os i statistiske analyser, opdager vi meget mere komplekse scenarier i disse tilfælde, som antydet af resultaterne af vores konvergenstest," forklarer Davide Tamagnini, post-doc forsker ved universitetet i Rom La Sapienza.
Den anden overraskelse vedrører evolutionens vej for at producere sabeltandede arter. Faktisk har holdets arbejde afsløret, at sabeltandede arter viser hurtigere morfologisk udvikling i begyndelsen af deres evolutionære historie end arter med kortere hjørnetænder.
"Blandt andre fascinerende opdagelser har vi vist, at craniomandibular integration i sabeltandede arter er reduceret, hvilket letter større tilpasningsevne og diversificering i kæben og kraniemorfologien," påpeger Margot Michaud.
Således er hurtig morfologisk diversificering og et ret plastisk kranium blevet identificeret som to nøglekomponenter, der lettede fremkomsten af aflange øvre hjørnetænder hos både kattedyr og nimravider. "Som et resultat ser det ud til, at der er en fælles opskrift på at udvikle sig til sabeltandede kattelignende rovdyr," siger Dr. Chatar.
Endelig fremhævede holdets forskning faldet i sabeltandede former såvel som de bredere tendenser for kattelignende rovdyr i løbet af deres evolutionære historie. På trods af den relativt nylige udryddelse af sabeltandede former for 'kun' for et par tusinde år siden, har katterovdyr faktisk været i tilbagegang siden miocæn-epoken (mellem 23 og 5 millioner år siden).
"Nogle af disse katte-rovdyr, især sabeltandede arter, indtog hurtigt ret specialiserede nicher, hvilket gjorde dem mere modtagelige for udryddelse," forklarer Dr. Tamagnini.
Dette fænomen, kendt som 'ratchet' eller makroevolutionær skralde, er blevet foreslået som en potentiel drivkraft for tilbagegangen af visse grupper, hvor evolution favoriserer tabet af tidlige generaliserede former, hvilket fører til fremkomsten af mere specialiserede, men også mere sårbare former. senere i slægtens historie.
"Rovdyr har deres egne evolutionære veje og risiko for udryddelse. At studere, hvordan gamle rovdyr trivedes og faldt, giver os information om vores økosystemers mulige fremtid," konkluderer professor Fischer.
Flere oplysninger: Evolutionære mønstre af kattelignende kødædere afslører drivere bag sabeltandmorfologien, Current Biology (2024). 10.1016/j.cub.2024.04.055
Journaloplysninger: Nuværende biologi
Leveret af University de Liege
Varme artikler
-
Mystiske nye havbundsarter kaster lys over den tidlige udvikling af dyrKredit:University of Tsukuba Japanske forskere har opdaget en ny art af den gådefulde havorm Xenoturbella, som de har kaldt Xenoturbella japonica, som rapporteret i en ny undersøgelse offentliggjo -
Hvordan celler glider gennem det klæbrigste slimKredit:Johns Hopkins University Et hold ledet af Johns Hopkins University ingeniører fandt ud af, hvordan og hvorfor menneskelige celler bevæger sig meget hurtigere gennem tykt slim end tyndere var -
At stole på GPS forhindrer dele af din hjerne i at blive aktiveretBrug trin-for-trin, satellitbaseret navigation kan forhindre dele af din hjerne, der er forbundet med rumlig begrundelse, fra at sparke i højt gear. Klaus Vedfelt/Image Bank/Getty Images Hvornår var -
Cellelandskab på tværs af arter konstrueret på enkeltcelleniveauKredit:Nukleinsyreforskning (2022). DOI:10.1093/nar/gkac633 Takket være high-throughput enkeltcelle-RNA-sekventering (scRNA-seq) er det muligt at konstruere enkeltcellede transkriptomiske atlaser p
- Forskere finjusterer systemet for at skabe syngas fra CO2
- Goonhilly antenne går dybt i rummet
- Bekæmpelse af madspild ved at finde måder at bruge det ubrugelige på
- Hvorfor er Venus så forfærdelig?
- Produktionen af rekombinante humane væksthormoner ved rekombinant DNA-teknologi
- Bæreevne i et økosystem