Новое исследование показывает, что органы эхолокации зубатых китов произошли от челюстных мышц.
Зубатые киты активно пользуются для ориентации ультразвуковыми сигналами. При помощи нескольких пар воздушных мешков, соединенных с носовым каналом, киты и дельфины издают звуки ультразвукового диапазона. По отражению этих ультразвуковых волн они распознают окружающие объекты. Резонаторами служат особые органы: внечелюстные жировые тела рядом с челюстной костью и внутричелюстные жировые тела внутри нее, а также крупная жировая подушка в верхней части черепа, которую иногда называют «дыня».
Происхождение акустических жировых тел остается неясным. В новой работе исследователи из Университета Хоккайдо проанализировали последовательности ДНК генов, экспрессируемых в акустических жировых телах у двух видов зубатых китов: морской свиньи (Phocoena phocoena) и тихоокеанского белобокого дельфина (Lagenorhynchus obliquidens).
Хаяте Такеути и его коллеги обнаружили, что гены, которые обычно связаны с работой и развитием мышц, активны в «дыне» и внечелюстных жировых телах. Также были получены доказательства эволюционной связи между внечелюстными жировыми телами и жевательной мышцей, которая у человека соединяет нижнюю челюсть со скулами.
«Наше исследование показало, что эволюционный компромисс между жевательными мышцами и внечелюстными жировыми телами — между слуховой экологией и экологией питания — имел решающее значение в водной адаптации зубатых китов. Это было частью эволюционного перехода от жевания к простому глотанию пищи, что означало, что жевательные мышцы больше не были нужны», — сказал один из авторов исследования Такаси Хаякава.
Статья с описанием полученных результатов была опубликована в журнале Gene.