科学家们说 鸟类失去了牙齿1.16亿年前
由蒙特克莱尔州立大学的马克·史普林格教授领导的一组遗传研究人员发现,大约在1.16亿年前(白垩纪早期),所有活禽的共同祖先失去了牙齿。
所有无牙的脊椎动物都是由牙釉质覆盖的祖先衍生而来的。就鸟类而言,它是兽脚亚目恐龙。现代鸟类使用角质喙代替牙齿,并使用一部分消化道来研磨和加工食物。
脊椎动物的牙齿形成是一个复杂的过程,涉及许多不同的基因。在这些基因中,有六个对于正确形成牙本质(DSPP)和牙釉质(AMTN,AMBN,ENAM,AMELX,MMP20)是必不可少的。
施普林格教授和他的同事组成丹麦,中国,澳大利亚和美国,检查了48种鸟类基因组中的这6个基因是否存在所有这些鸟类共有的失活突变。牙本质和牙釉质相关基因中这种突变的存在表明,在所有活禽的共同祖先中,矿化牙齿的损失只有一次。
科学家发现,这48种鸟类在与牙本质和牙釉质相关的基因中均具有失活突变,这表明在所有现代鸟类的共同祖先中,丧失了形成牙齿所需的遗传机制。
“所有48种鸟类共有几种失活突变,这表明牙齿的搪瓷外表层大约在1.16亿年前就消失了,” 发表在《科学》杂志上的论文的资深作者斯普林格教授说。
根据化石和分子证据,研究小组提出了两步方案,即在所有现代鸟类的共同祖先中,牙齿脱落和喙的发育共同发展。
在第一阶段,上颌和下颌的前部开始出现牙齿脱落和部分喙的发育。
第二阶段涉及牙齿脱落和喙从两个颚的前部到讲台的后部的发展。
斯普林格教授说:“我们认为这种进展最终会导致完整的角质喙,从而有效地取代牙齿,并可能有助于活禽的多样化。”
科学家们还检查了其他无牙/无牙釉质脊椎动物的基因组,包括三只乌龟和四种哺乳动物–穿山甲,土豚,树懒和犰狳–使牙本质和牙釉质相关基因的突变失活。为了进行比较,他们研究了牙釉质封闭的哺乳动物类群的基因组。
斯普林格教授说:“ 我们检查的所有无牙脊椎动物基因组均以失活DSPP,AMBN,AMELX,AMTN,ENAM和MMP20中的突变为特征,从而使这些基因失去功能。”
与牙本质相关的基因DSPP在无牙釉质的脊椎动物中起作用-懒惰,土豚,犰狳。所有六个基因在美洲鳄的功能,代表鳄类,鸟类最接近生活的亲属,并与搪瓷加冠牙齿哺乳动物类群。”
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