Зубы у эмбрионов горбатого кита сохраняются дольше, чем считалось

Горбатые киты и некоторые родственные виды используют уникальный механизм питания: они заглатывают воду, а затем фильтруют её через пластины китового уса, который действует как сито, задерживая криль и мелкую рыбу.

Ранее было известно, что у эмбрионов китов формируются зачатки зубов, которые никогда не прорезаются и не используются. Эти рудиментарные структуры — наследие сухопутных предков китов, живших десятки миллионов лет назад.

Агнесе Ланцетти, аспирант Университета Сан-Диего, в ходе 2,5-летнего исследования под руководством биолога Аннализы Берты выяснила новые детали этого преобразования. Используя музейные образцы эмбрионов горбатого кита (Megaptera novaeangliae) и продвинутую методику КТ-сканирования (diceCT), она получила трёхмерные визуализации, сравнимые с реальным вскрытием.

Ключевые выводы:

• Зубные зачатки сохраняются у эмбрионов значительно дольше середины срока беременности, что стало неожиданностью.
• Зачатки обнаружены у эмбрионов размером от 7 дюймов (около 18 см). В каждой челюсти их может быть до 40 с каждой стороны, размером менее 0,5 мм.
• Развитие пластин китового уса, критически важных для выживания, происходит за относительно короткий промежуток времени.

По словам Берты, работа впервые даёт чёткое понимание того, когда и как произошла потеря зубов и развитие уса, что стало ключом к эволюционному успеху усатых китов, позволив им фильтровать огромные объёмы воды.

Методология: Исследование было возможно только на музейных образцах возрастом 60–100 лет, так как охота на горбатых китов запрещена. Образцы пропитывали йодным раствором для контраста, после чего сканировали на установке diceCT в Университете Техаса в Остине. Эта технология, в отличие от обычной КТ, позволила рассмотреть крошечные зубные зачатки.

Оставшийся вопрос — почему бесполезные зубные зачатки не исчезли за миллионы лет эволюции. Одна из гипотез предполагает, что зубы и ус развиваются по общему генетическому пути, и белки, ответственные за формирование зубов, могут быть необходимы и для развития уса.

Результаты опубликованы в журнале Американской ассоциации анатомов, а 3D-модели уже были представлены на выставке по эволюции китов в Лондоне.