Sisavci su jedinstveni po mnogo čemu. Mi smo toplokrvni i spretni u usporedbi s našom gmazovskom rodbinom, ali postoji još jedna razlika. Istraživači Stephanie Pierce i Katrina Jones sa sveučilišta Harvard to sugeriraju Sisavci su jedinstveni na još jedan način: sastav naše kralježnice. Istraživanje je objavljeno u časopisu Znanost .
Prema Pierceu, kralježnica sisavaca u osnovi je poput niza perlica na nizu, a svaka perlica predstavlja jednu kost, kralježak. "U većine četveronožnih životinja, poput guštera, kralješci izgledaju i funkcioniraju isto", kaže istraživač.
Ali ipak, bodlje sisavaca su različite. Različiti dijelovi ili regije kralježnice, poput vrata, prsa i donjeg dijela leđa, imaju vrlo različite oblike. Rade odvojeno i stoga se mogu prilagoditi različitim oblicima života, poput trčanja, letenja, kopanja ili penjanja.
Sisavci: specijalizirani stupci
Dok su bodlje sisavaca specijalizirane, vjerovalo se da su temeljne regije drevne i datiraju još od najranijih kopnenih životinja. Vjerovalo se da su sisavci u potpunosti iskoristili postojeće anatomske nacrte. Međutim, nova studija osporava ovu ideju gledajući fosilne zapise.
"Danas nema živih životinja koje bilježe prijelaz s pretka" poput guštera "u sisavca.", Kaže Jones. Da biste to učinili, kaže, morate zaroniti u fosilne zapise i pogledati izumrle preteče sisavaca, sinapside koje nisu sisavci. Sinapsidi sisavaca ključni su za razumijevanje podrijetla specifičnih karakteristika sisavaca, uključujući kralježnicu.
Izvor: Muzej komparativne zoologije Sveučilišta Harvard.
Rekonstrukcija Edafosaurus, primitivni predak sisavaca; njegove duge bodlje tvore svijeću na leđima.
No proučavanje fosila nije lako. Jones s tim u vezi kaže da su fosili rijetki, te da je pronalazak izumrlih životinja s više od 25 kralježaka na njihovom mjestu nevjerojatno rijetko. Kako bi riješili ovaj problem, istraživači su okupili muzejske zbirke diljem svijeta kako bi proučavali najbolje očuvane fosile životinja koji su živjeli prije oko 320 milijuna godina.
Rana promjena u kralježnici sisavaca bila je važan prvi korak u njihovoj evoluciji. Tijekom vremena, promjene u kralježničnom stupu omogućile su sisavcima da se razviju u bezbroj vrsta koje danas poznajemo.
Evolucija kralježnice u sisavaca
Istraživački tim ispitao je fosilne kralježnice, kao i više od 1.000 kralježaka živih životinja, uključujući miševe, aligatore, guštere i vodozemce. Htjeli su doznati jesu li kralježnice sisavaca stare koliko se mislilo ili sisavci rade nešto jedinstveno.
"Da su kralježnice ostale nepromijenjene tijekom evolucije, kako se pretpostavlja, očekivali bismo da ćemo vidjeti iste regije u sinapsidama sisavaca koje danas vidimo kod sisavaca", Kaže Pierce. No čini se da nije tako.
Kad su istraživači usporedili položaj i oblik kralježaka, otkrili su nešto iznenađujuće. Kičmeni stub stekao je nove regije tijekom evolucije sisavaca. Najraniji sinapsidi bez sisavaca imali su manje regija od živih sisavaca.
Prije oko 250 milijuna godina razvila se nova regija blizu ramena i prednjih nogu. Dramatične promjene počele su se pojavljivati i na prednjim udovima životinja poznatih kao peptidi bez sisavaca.
Znanstvenici vjeruju da su se ti istovremeni događaji vjerojatno dogodili zajedno s promjenama u načinu na koji su stvorenja hodala i trčala.
Istraživači vjeruju u to postoji neka vrsta unakrsnog razgovora tijekom razvoja između tkiva koja čine kralješke i lopaticu. Također vjeruju da je ova interakcija rezultirala dodavanjem područja blizu ramena dok su se prednji udovi naših predaka razvijali i stjecali nove oblike i funkcije.
Kasnije, regija se pojavila u blizini zdjelice. Prema istraživačima, čini se da se potonje područje, lumbalno područje bez granica, može najbolje prilagoditi različitim okruženjima.
Posljednji korak u izgradnji kralježnice sisavaca može biti povezan s promjenama u genima Hox, važne za regije kralježnice u ranom razvoju.
U tom smislu, istraživači su uspjeli uspostaviti veze između promjena u životinjskim kosturima i izumrlih ideja u suvremenoj razvojnoj biologiji i genetici. "Ovaj kombinirani pristup pomaže nam razumjeti što sisavca čini sisavcem", zaključuje Jones.
