Вчені стверджують, що органи ехолокації зубатих китів походять від м’язів щелепи

Дельфіни та кити використовують звук для спілкування, навігації та полювання. Нові дослідження показують, що накопичення жирової тканини, які дозволяють зубатим китам це робити, можливо, розвинулися з м’язів черепа та кісткового мозку.

Вчені з Університету Хоккайдо визначили послідовності ДНК генів, які експресуються в акустичних жирових тілах — скупченнях жиру навколо голови, які зубаті кити використовують для ехолокації. Вони виміряли експресію генів у морської свині (Phocoena phocoena) і тихоокеанського білобокого дельфіна (Lagenorhynchus obliquidens). Їх висновки були опубліковані в журналі Gene.

Еволюція акустичних жирових тіл у голові — дині в лобі кита, екстрамандибулярних жирових тіл (EMFB) поряд із щелепною кісткою та внутрішньощелепних жирових тіл (IMFB) у щелепній кістці — була важливою для використання звуку, наприклад ехолокації. Однак мало що відомо про генетичне походження цих жирових тканин.

«Зубаті кити зазнали значної дегенерації та адаптації до свого водного способу життя», — сказав Хаяте Такеучі, доктор філософії. студент лабораторії Хаякава університету Хоккайдо та перший автор дослідження. Однією з адаптацій була часткова втрата нюху та смаку, а також розвиток ехолокації, щоб вони могли орієнтуватися у підводному середовищі.

Дослідники виявили, що гени, які зазвичай пов’язані з функцією та розвитком м’яз ів, були активні в дині та EMFB. Також були отримані докази еволюційного зв’язку між позащелепним жиром і жувальним м’язом, який у людини з’єднує нижню щелепу з вилицями і є ключовим м’язом, що бере участь у жуванні.

«Це дослідження показало, що еволюційний компроміс жувальних м’язів для EMFB — між слуховою та харчовою екологією — був вирішальним у водній адаптації зубастих китів», — сказав доцент Такаші Хаякава з факультету екологічних наук про Землю, який керував дослідженням. .

«Це було частиною еволюційного переходу від жування до простого ковтання їжі, що означало, що жувальні м’язи більше не потрібні».

Аналіз експресії генів у внутрішньощелепному жирі виявив активність генів, пов’язаних з імунними функціями, такими як активація деяких елементів імунної відповіді та регуляція утворення Т-клітин.

Stranding Network Hokkaido (SNH) є ще одним важливим аспектом дослідження, оскільки зразки, використані в цьому дослідженні, були зібрані ними. SNH зібрав зразки китів, що викинулися на мілину, на березі моря та в гирлі річки Хоккайдо.

«Довгострокове спілкування з місцевими жителями та громадами на Хоккайдо дозволило дослідникам провести різноманітні дослідження біології китів, у тому числі наші несподівані відкриття», — сказав професор Такаші Фріц Мацуїші, директор SNH.