«Инструкция» к черепу крокодила: ученые СПбГУ впервые описали все структуры мозговой коробки животного, изучив более 70 их 3D-моделей

Палеонтологи СПбГУ впервые в мире описали все структуры в мозговой коробке черепа современных крокодилов и присвоили единое название каждой ее составляющей

2 622

Палеонтологи впервые в мире описали все структуры в мозговой коробке черепа современных крокодилов и присвоили единое название каждой ее составляющей. Также в ходе работы исследователям удалось найти новые эволюционные признаки в мозговой коробке животных и разобраться, за счет каких механизмов она приобрела свой нынешний вид. Результаты были опубликованы в Journal of Anatomy.

Мозговая коробка крокодилов имеет особое строение. В отличие от эволюционных родственников (птиц и ящериц), у крокодилов все кости мозговой коробки плотно сращены между собой и образуют монолитную структуру.

За счет этого в процессе эволюции у животных сформировались мощные челюсти, благодаря которым крокодилы смогли разгрызать твердый панцирь раков и черепах, охотиться на рыбу и наземных животных, включая динозавров. Таким образом им удалось занять нишу хищников и дожить до современности.

Сегодня по сравнению с другими отделами черепа крокодилов строение мозговой коробки изучено недостаточно хорошо. Все потому, что до недавнего времени у ученых не было возможности исследовать монолитную структуру так, чтобы в итоге ценный коллекционный образец остался целым. Одновременно с этим в уже известных данных существует путаница в терминах и обозначениях — это затрудняет работу многим исследователям, занятым изучением эволюции крокодилов.

Исправить эту ситуацию решили аспирант Иван Кузьмин вместе с коллегами из СПбГУ, Палеонтологического института РАН имени А. А. Борисяка, Научно-практического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий департамента здравоохранения города Москвы и Смитсоновского института (США).

Для этого с помощью компьютерной томографии и специальной программы для трехмерной визуализации Amira они создали и изучили 3D-модели 75 мозговых коробок современных крокодилов. Это позволило, не повреждая коллекционные образцы, в буквальном смысле разобрать их по косточкам и изучить каждую деталь. Кроме того, исследователи проанализировали научные публикации с описанием строения мозговой коробки с начала XIX века. Самой ранней изученной работой стала статья 1821 года.

Смотрите также  Новый гигантский вирус обнаружен в водах Оаху

В результате ученые составили сводную таблицу, в которой присвоили название каждой структуре в мозговой коробке крокодилов. «Наша работа — первая, в которой подробно описан этот отдел черепа и приведен полный упорядоченный перечень всех его деталей. Некоторые термины мы ввели впервые, например названия отростков костей в слуховой области. В одних случаях потому, что структуры были названы до нас неправильно, в других — потому что мы обнаружили новые звенья», — отмечает первый автор исследования, магистр Иван Кузьмин.

В ходе изучения 3D-моделей черепов исследователи нашли ранее неизвестные эволюционные признаки. Новые данные, по мнению ученых, смогут помочь лучше разобраться в строении скелета крокодилов, а также разрешить противоречия вокруг генеалогического древа пресмыкающихся.

Дело в том, что уже почти 30 лет молекулярные биологи и палеонтологи не могут сойтись во мнении, в какой последовательности должны располагаться виды крокодилов на филогенетическом дереве. Так, например, молекулярные биологи на основании исследований генов считают, что самыми примитивными являются аллигаторы, а палеонтологи, изучая остатки, приходят к выводу, что гавиалы. «В дальнейшем мы планируем провести филогенетический и на основании результатов разрешить этот конфликт, — рассказывает Иван Кузьмин. — По начальным предположениям, скорее всего, правы молекулярные биологи».

Во исследования авторы также выяснили, за счет каких механизмов мозговая коробка крокодилов приобрела монолитное строение. Исследователи сравнили эволюцию черепа у ископаемых родственников крокодилов с развитием черепа у эмбрионов современных животных.

Они обнаружили, что в районе мозговой коробки у крокодилов, в отличие от ящериц и птиц, на начальном этапе онтогенеза появляются дополнительные структуры.

Смотрите также  Ученые нашли древнего предка белой акулы по зубам

«Кость у эмбриона формируется двумя способами: эндохондральным и дермальным. В первом случае сначала появляется хрящ, который впоследствии окостеневает. Во втором кость закладывается сразу как кость, — объясняет Иван Кузьмин.

— Большая часть мозговой коробки всех животных образуется эндохондральным способом. Но у крокодилов, как выяснилось, все происходит иначе. Помимо структур, которые формируются эндохондрально, у них появляются новые звенья, закладывающиеся сразу в виде костей. То есть к хрящевым структурам, как в конструкторе LEGO, присоединяются новые костные блоки, которые у других животных отсутствуют. При дальнейшем росте эмбриона хрящи преобразуются в кости, и все срастается вместе в единую структуру».

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
2 Комментарий
Первые
Последние Популярные
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Игорек М
Игорек М
Гость
3 месяцев назад

В процессе эволюции мозга, многие участки мозга не претерпевали развития в течении много времени и тем самым становились монолитными (сращивались) костная ткань, а на тех участках где происходили изменения оставались подвижными. 🙂
Отсюда и формируется форма черепной коробки.

Last edited 3 месяцев назад by Игорек М
Игорек М
Игорек М
Гость
Ответить на  Игорек М
3 месяцев назад

Это то что я понял из статьи. 🙂

2
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x