Afrika dikenli sıçanının göbek kalkanı

Kemikli plakalara ve pullara sahip timsahlar, kaplumbağalar, kertenkeleler, dinozorlar ve balıkların aksine, memeliler uzun süredir atalarının kabuğunu yalıtkan bir kıl tabakasıyla değiştirmiştir.

Üst üste binen kemiklerden oluşan savunmacı, etli bir kabuğa sahip olan Armadilloların yaşayan tek anomali olduğu düşünülüyor. Ancak dergide yeni bir çalışma yayınlandı. iScience Beklenmedik bir şekilde, Afrika dikenli farelerinin kuyruk derisinin altında şimdiye kadar büyük ölçüde keşfedilmemiş benzer yapılar oluşturduğu gösterilmiştir.

Keşif, araştırmacılara, eğitimcilere ve sanatçılara omurgalı organizmaların 3 boyutlu modellerini sağlama girişimi olan OpenVertebrate için müze örneklerinin rutin BT taraması sırasında yapıldı.

Florida Doğa Tarihi Müzesi’ndeki Dijital Görüntüleme Laboratuvarı yöneticisi Edward Stanley, “Yale Peabody Müzesi’nden bir fare örneğini tarıyordum ve kuyrukları anormal derecede koyu görünüyordu” dedi.

İlk olarak, renk bozulmasının numune muhafazası sırasında ortaya çıkan bir kusurdan kaynaklandığını varsayalım. Ancak birkaç gün sonra röntgen filmlerini incelediğinde, Stanley aşina olduğu kesin bir özelliği fark etti.

“Doktoramın tamamı kertenkelelerde ostoderm gelişimine odaklandı. Örnek taramalar işlendikten sonra, kuyruk açıkça osteodermlerle kaplandı.”

Kemikli dikenli fareler daha önce en az bir kez gözlemlendi ve mimarilerini bir makalede ortaçağ taş işçiliğiyle karşılaştıran Alman biyolog Jochen Niethammer tarafından not edildi. 1975 yılında yayınlandı. Niehammer plakaları doğru bir şekilde bir kemik türü olarak yorumladı, ancak ilk gözlemlerini asla takip etmedi ve grup onlarca yıl boyunca büyük ölçüde göz ardı edildi – bilim adamları görünüşte dikenli farelerle ilgisi olmayan başka bir özellik keşfedene kadar.

A 2012’den eğitim Kanıtlanmış bu dikenli sıçan yaralı dokuyu iz bırakmadan tamamen yenileyebilir, bu sürüngenlerde yaygın bir yetenektir ve omurgasızlar Ancak daha önce memelilerde bilinmiyordu. Derileri de özellikle kırılgandır ve sıradan bir farenin derisini yaralamak için gereken gücün neredeyse dörtte biri kadar yırtılır. Ancak dikenli fareler, yakın akrabalarından iki kat daha hızlı iyileşebilir.

İnsan dokusu yenilenmesi için bir model bulmayı uman araştırmacılar, dikenli farelere olağanüstü iyileştirme yetenekleri veren genetik yolların haritasını çıkarmaya koyuldu. Bu araştırmacılardan biri olan Malcolm Madden’ın, Stanley’nin ofisinin karşısındaki binada bir laboratuvarı vardı.

California Üniversitesi’nde biyoloji profesörü olan Madden, “Dikenli fareler cildi, kasları, sinirleri, omuriliği ve hatta muhtemelen kalp dokusunu yeniden üretebilir, bu nedenle araştırma için bu nadir yaratıklardan oluşan bir koloni tutuyoruz” dedi. Florida üniversitesi Araştırmanın baş yazarı.

Madden ve meslektaşları, dikenli farelerin osteodermlerinin gelişimini analiz ederek, bunların aslında armadillolarınkine benzer olduklarını ancak büyük olasılıkla bağımsız olarak evrimleştiklerini doğruladı. Osteoderma ayrıca pangolinlerin pullarından veya saç, deri ve tırnakların yapıldığı aynı doku olan keratinden oluşan kirpi ve kirpi tüylerinden farklıdır.

Hepsi Deomyinae alt familyasına ait dört dikenli fare cinsi vardır. Ancak benzerlikler dışında DNA Ve belki de dişlerinin şekli, bilim adamları ortak tek bir özellik bulamamışlardır. sınıflandırmak Onu diğer kemirgenlerden ayıran bu gruptur.

Aralarındaki farklılıkların yalnızca derin olabileceğinden şüphelenen Stanley, dört ırkın hepsinden ek müze örneklerini inceledi. Hepsinde farelerin dikenli kuyruklarının aynı kemikli kılıfla kaplı olduğu görüldü. Deomyinae’nin en yakın akrabaları – gerbiller – osteodermlerden yoksundu, yani bu özellik, daha önceki farklı dikenli farelerin atasında yalnızca bir kez evrimleşmişti.

Grupta her yerde bulunan osteodermlerin varlığı, bunların önemli bir koruyucu işlev gerçekleştirdiklerini gösterir. Ancak dikenli farelerin bir başka ilginç özelliği göz önüne alındığında, bu işlevin ne olabileceği hemen anlaşılamadı: Kuyrukları alışılmadık bir şekilde ayrılamaz. Kuyruk kaybı, bazı dikenli fare türlerinde o kadar yaygındır ki, belirli bir gruptaki bireylerin yaklaşık yarısında vahşi doğada kuyruk yoktur.

“Gerçekten kafa karıştırıcıydı,” dedi Stanley. Dikenli fareler kuyruklarını çıkarabilmeleriyle ünlüdür, bu da derinin dış tabakasının soyularak geride kas ve kemik kalması anlamına gelir. Bireyler genellikle bu olduğunda kuyruğun geri kalanını çiğnerler.

Yenilenme yeteneğine rağmen kuyruğu sallamak, dikenli farelerin yalnızca bir kez yapabildikleri bir numaradır. Bazı kertenkelelerin aksine kuyruklarını yeniden çıkaramazlar ve kuyruğun her kısmı kolayca ayrılmaz.

Yazarlar, kuyruklarını tutma konusunda kararsız görünen kemirgenlerin neden onları zırhla örtmekte zorlandıklarını öğrenmek için Madagaskar’dan bir grup kertenkele balığına başvurdu. Çoğu kertenkelenin kemikli derisi yoktur, ancak adından da anlaşılacağı gibi, balık-tüylü kertenkeleler ince, üst üste binen plakalarla kaplıdır ve dikenli fareler gibi, en ufak bir provokasyonda pul pul dökülen inanılmaz derecede kırılgan bir cilde sahiptir.

Stanley’e göre, geko-masal balıklarındaki ve dikenli farelerdeki osteodermler muhtemelen bir tür kaçış mekanizması görevi gördü.

“Bir avcı kuyruğunu ısırırsa, kalkan dişlerin altındaki ayrılmayan dokulara batmasını engelleyebilir” dedi. Dış deri ve kemikli kaplamanın tamamlayıcısı, saldırıya uğradığında kuyruktan uzaklaşarak farenin hızlı bir şekilde kaçmasını sağlar.

Referans: “Osteosteoclasts in the Spiny Mouse Mammal Acomys and the Independent Evolution of the Skin Shield” Yazan: Malcolm Madden, Trey Polvador, Aroud Polanco, W. Brad Barbazok ve Edward Stanley, 24 Mayıs 2023, Buradan Erişilebilir. iScience.
DOI: 10.1016/j.isci.2023.106779