Новое исследование раскрывает удивительно конвергентную эволюцию внутреннего уха млекопитающих. Международная исследовательская группа под руководством Николь Грюнстра из Венского университета и Анн Ле Мэтр из Института Конрада Лоренца (KLI) по исследованиям эволюции и познания (Клостернойбург) показала, что группа сильно различающихся млекопитающих, известных как Afrotheria, и отдаленно родственных, но экологически очень похожих млекопитающих независимо друг от друга развили схожие формы внутреннего уха. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Внутреннее ухо позвоночных, расположенное внутри костного черепа, важно для слуха и равновесия. Долгое время считалось, что разнообразие его сложной формы среди животных отражает адаптацию к различным средам и локомоторному поведению. В то же время форма внутреннего уха также отражает эволюционное происхождение, при этом близкородственные виды, как правило, имеют более схожие формы внутреннего уха, чем отдаленно родственные виды.
Это говорит о том, что нейтральная (неадаптивная) эволюция может быть более важной в формировании морфологии внутреннего уха, чем считалось ранее. Новое исследование внутренних ушей разнообразной группы млекопитающих проливает новый свет на этот вопрос.
Команда эволюционных биологов и палеонтологов, включая исследователей из Венского музея естественной истории, изучала форму внутреннего уха у Afrotheria. Эта группа животных состоит из родственных млекопитающих, которые сильно различаются по своей анатомии и среде обитания, включая трубкозуба, слонов, златокротов, даманов, грызунов-землероек и морских коров.
Исследователи сравнили форму их ушей с другими млекопитающими, которые имеют аналогичную анатомию, экологию и/или локомоторное поведение, но имеют с ними лишь очень отдаленное родство, например, с муравьедами, «настоящими» кротами, грызунами, ежами и дельфинами.
Команда провела рентгеновскую микротомографию черепов, хранящихся в музейных коллекциях, из которых они реконструировали виртуальные 3D-модели внутреннего уха. Затем они сравнили формы внутреннего уха у афротериев и их аналогов и проанализировали форму уха в зависимости от среды обитания и передвижения.
«Мы обнаружили, что форма внутреннего уха у аналогичных видов более схожа, чем у неаналогичных, даже если последние имеют более недавнего общего предка и, следовательно, более тесно связаны», — объясняет соавтор исследования Николь Грюнстра.
Например, форма ушей морских коров меньше похожа на форму ушей слонов или даманов (близкородственных афротериев) и больше на форму ушей дельфинов (гораздо более отдаленно родственного млекопитающего). Это сходство форм соответствует адаптации к строго водной среде. Исследование также обнаружило похожие формы ушей у других отдаленно родственных видов с той же средой или стратегией питания, например, у подземных видов или видов, живущих на деревьях.
«Мы также смогли показать, что у экоморфологически схожих млекопитающих развились схожие формы ушей в результате адаптации к общим экологическим нишам или локомоции, а не случайно», — говорит соавтор Энн Ле Мэтр. Это весомое доказательство конвергентной эволюции, процесса, в ходе которого предковые формы ушей независимо развиваются, становясь похожими из-за общего давления отбора.
Новое исследование, по-видимому, противоречит недавним работам по птицам, рептилиям и некоторым млекопитающим, которые ставят под сомнение степень влияния адаптивных процессов на изменчивость внутреннего уха у позвоночных.
Одно из объяснений заключается в том, что адаптивные различия в форме уха, вероятно, особенно сильно проявляются при сравнении видов с различными экологическими стратегиями, такими как афротерианы и многие другие млекопитающие. Другое возможное объяснение заключается в том, что ухо млекопитающих имеет более высокую «эволюционируемость», которая является внутренней способностью к адаптивной эволюции.
Среди позвоночных ухо млекопитающих особенно сложное. По сравнению с птицами, крокодилами или ящерицами, ухо млекопитающих приобрело несколько дополнительных компонентов за счет эволюционной редукции и трансформации челюстных костей и их последующей интеграции в среднее ухо (тогда как у птиц и рептилий они остались частью челюсти).
Эта особенность позволяет млекопитающим обнаруживать гораздо более широкий диапазон звуков, особенно высоких тонов. Что важно, это также увеличивает анатомическую, генетическую и эволюционную сложность уха, что, как предсказывает теория, расширяет диапазон потенциальных форм уха, которые могут эволюционировать.
«Увеличение генетических и онтогенетических факторов признака дает естественному отбору больше возможностей для поворота, что облегчает эволюцию различных адаптаций», — добавляет соавтор исследования Филипп Миттерёккер из Венского университета.
Эта возросшая способность уха к развитию могла помочь проложить путь к адаптации к новым условиям и локомоторному поведению в ходе эволюции млекопитающих
 Ученые исследовали самые глубокие части океана и обнаружили странных существ
			Считается, что мы знаем о поверхности Луны больше, чем о дне океана. Именно поэтому так волнительно было, когда учёные решились на то, на что мы, как правило, слишком робки: погрузиться…
			Ученые исследовали самые глубокие части океана и обнаружили странных существ
			Считается, что мы знаем о поверхности Луны больше, чем о дне океана. Именно поэтому так волнительно было, когда учёные решились на то, на что мы, как правило, слишком робки: погрузиться…			
		 Названа существенная причина повреждения головного мозга у пожилых людей
			В новом исследовании, опубликованном в издании Alzheimer’s & Dementia, специалистам удалось выяснить, что у пожилых людей с повышенной жёсткостью артерий чаще встречается повреждение нервных волокон головного мозга. Работу провели в…
			Названа существенная причина повреждения головного мозга у пожилых людей
			В новом исследовании, опубликованном в издании Alzheimer’s & Dementia, специалистам удалось выяснить, что у пожилых людей с повышенной жёсткостью артерий чаще встречается повреждение нервных волокон головного мозга. Работу провели в…			
		 Долголетие родителей на генетическом уровне связано с интеллектом детей
			Британским ученым удалось обнаружить генетическую связь между ментальными способностями детей и продолжительностью жизни их родителей. Результатами исследования поделилась Daily Mail. Группой исследователей проведено масштабное генетическое исследование с целью выяснить корреляцию…
			Долголетие родителей на генетическом уровне связано с интеллектом детей
			Британским ученым удалось обнаружить генетическую связь между ментальными способностями детей и продолжительностью жизни их родителей. Результатами исследования поделилась Daily Mail. Группой исследователей проведено масштабное генетическое исследование с целью выяснить корреляцию…			
		 МО: за ночь над регионами России сбили 130 украинских БПЛА 
			Силы ПВО за ночь уничтожили и перехватили 130 украинских беспилотных летательных аппаратов над регионами России, сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи в период с 23:00 мск 30 октября…
			МО: за ночь над регионами России сбили 130 украинских БПЛА 
			Силы ПВО за ночь уничтожили и перехватили 130 украинских беспилотных летательных аппаратов над регионами России, сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи в период с 23:00 мск 30 октября…			
		 В Бурятии арестовали гендиректора компании за хищения на дронах для СВО
			Гендиректор ООО "Аэроком" арестован в Бурятии за хищение бюджетных средств, выделенных республикой для поставки комплексов БПЛА в зону СВО, сообщила пресс-служба Советского районного суда города Улан-Удэ. "По мнению органа следствия,…
			В Бурятии арестовали гендиректора компании за хищения на дронах для СВО
			Гендиректор ООО "Аэроком" арестован в Бурятии за хищение бюджетных средств, выделенных республикой для поставки комплексов БПЛА в зону СВО, сообщила пресс-служба Советского районного суда города Улан-Удэ. "По мнению органа следствия,…			
		 ФСБ задержала жителя Коми, собиравшегося вступить в ряды ВСУ
			ФСБ сообщила о задержании жителя Республики Коми, собиравшегося вступить в военизированное формирование Украины. Мужчину сняли с поезда, направлявшегося в Белгородскую область, заявили ТАСС в Центре общественных связей (ЦОС) ФСБ России.…
			ФСБ задержала жителя Коми, собиравшегося вступить в ряды ВСУ
			ФСБ сообщила о задержании жителя Республики Коми, собиравшегося вступить в военизированное формирование Украины. Мужчину сняли с поезда, направлявшегося в Белгородскую область, заявили ТАСС в Центре общественных связей (ЦОС) ФСБ России.…			
		 США ревнуют к мощи нового китайского авианосца
		США ревнуют к мощи нового китайского авианосца
			
			Даже самый современный китайский авианосец по одному из ключевых показателей проигрывает старым амер...
 Глубоко под Тихим океаном земная кора разрывается на части
		Глубоко под Тихим океаном земная кора разрывается на части
			
			Новый анализ показывает, что странные особенности точки столкновения частей земной коры свидетельств...
Севастополь - самый европейский из всех европейских городов. Именно здесь находятся английское, немецкое, французское, турецкое и даже итальянское кладбища, на которых покоятся те, кто когда-то усомнился в том, что Крым наш.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".