Группа генетических исследователей во главе с профессором Марком Спрингером из Государственного университета Монклер нашла, что зубы были потеряны в общем предке всех живущих птиц приблизительно 116 миллионов лет назад (конец Раннего мелового периода).Мутации, которые устранили эмаль и дентин от зубов современных птиц – событие, которое в конечном счете привело к беззубым клювам – начались приблизительно 116 миллионов лет назад, согласно новому исследованию.
Кредит изображения: Майкл Дей / CC 2,0.Все беззубые позвоночные животные происходят от предка с увенчанными эмалью зубами. В случае птиц это — динозавры теропода.
Современные птицы используют рогатый клюв вместо зубов и часть их пищеварительного тракта, чтобы размолоть и обработать еду.Зубное формирование у позвоночных животных — сложный процесс, который включает много различных генов.
Из этих генов, шесть важны для надлежащего формирования дентина (DSPP) и эмали (AMTN, AMBN, ENAM, AMELX, MMP20).Профессор Спрингер и его коллеги формируют Данию, Китай, Австралия и Соединенные Штаты исследовали эти шесть генов в геномах 48 видов птиц для присутствия инактивирования мутаций, которые разделены всеми этими птицами. Присутствие таких мутаций в дентине и связанных с эмалью генах предложило бы единственную потерю минерализованных зубов в общем предке всех живущих птиц.
Ученые нашли, что 48 долей видов птиц, инактивирующих мутации и в дентине — и в связанных с эмалью генах, указывая, что генетическое оборудование, необходимое для зубного формирования, было потеряно в общем предке всех современных птиц.“Присутствие нескольких мутаций инактивирования, которые разделены всеми 48 видами птиц, предполагает, что внешнее покрытие эмали зубов было потеряно приблизительно 116 миллионов лет назад”, сказал профессор Спрингер, который является ведущим автором работы, опубликованной в журнале Science.
На основе окаменелости и молекулярных доказательств, команда предлагает двухступенчатый сценарий, посредством чего потеря зуба и развитие клюва развились вместе в общем предке всех современных птиц.В первой стадии потеря зуба и частичное развитие клюва начались на предшествующей части и верхних и нижних челюстей.Вторая стадия включила параллельную прогрессию потери зуба и развитие клюва от предшествующей части обеих челюстей к задней части трибуны.
“Мы предлагаем, чтобы эта прогрессия в конечном счете привела к полному рогатому клюву, который эффективно заменил зубы и, возможно, способствовал диверсификации живущих птиц”, сказал профессор Спрингер.Ученые также исследовали геномы дополнительных, беззубых / enamelless позвоночные животные включая трех черепах и четырех млекопитающих – ящер, муравьеда, лень, и армадилла – для инактивирования мутаций в дентине — и связанные с эмалью гены. Для сравнения они посмотрели на геномы таксонов млекопитающих с увенчанными эмалью зубами.
“Все беззубые позвоночные геномы, которые мы исследовали, характеризуются, инактивируя мутации в DSPP, AMBN, AMELX, AMTN, ENAM и MMP20, отдавая эти нефункциональные гены”, сказал профессор Спрингер.“Связанный с дентином ген DSPP функционален у позвоночных животных с enamelless зубами – лень, муравьед, армадилл.
Все шесть генов функциональны у американского аллигатора, представителя Crocodylia, самых близких живущих родственников птиц, и таксоны млекопитающих с эмалью увенчали зубы”.