Почему фруктовые летучие мыши не могут использовать эхолокацию: новое исследование
Международное исследование, опубликованное в Current Biology, приблизило учёных к разгадке многолетней эволюционной тайны: почему все летучие мыши, кроме представителей семейства крылановых (Pteropodidae, или фруктовых летучих мышей), способны к эхолокации.
Эволюционная загадка
Для навигации с помощью эхолокации летучие мыши генерируют высокочастотные звуки в гортани и испускают их через нос или рот. Отражённые от объектов эхо позволяет им получать информацию об окружающем пространстве.
Учёные три десятилетия пытались понять, как эхолокация развилась у летучих мышей. Существуют две основные гипотезы:
- Фруктовые летучие мыши утратили эту способность в процессе эволюции.
- Они никогда её не имели, а эхолокация развивалась независимо у разных групп летучих мышей.
Новый подход: изучение эмбрионов
Поскольку ископаемые останки летучих мышей редки и фрагментарны, исследователи изучили раннее развитие костей уха и гортани у эмбрионов. Эволюционные исследования показывают, что если группа видов утратила признак предков, он часто начинает развиваться на ранних стадиях жизни, но не завершается.
Учёные проанализировали сотни образцов эмбрионов летучих мышей со всего мира, используя современные методы визуализации для реконструкции мягких тканей. Фруктовых летучих мышей сравнили с эхолоцирующими видами и неэхолоцирующими млекопитающими, такими как мыши.
Ключевые результаты
У фруктовых летучих мышей не найдено следов эхолокации. Раннее развитие костей их уха было неотличимо от такового у неэхолоцирующих млекопитающих и не имело особенностей, характерных для современных эхолоцирующих летучих мышей. Это свидетельствует о том, что фруктовые летучие мыши, вероятно, никогда не обладали этой способностью.
Эхолокация развивалась независимо. Две основные группы современных летучих мышей с совершенной эхолокацией (Rhinolophoidea и Yangochiroptera) демонстрируют разные паттерны развития уха и гортани. Это указывает на независимую эволюцию их сонарных систем.
Выводы и будущие исследования
Полученные данные согласуются с теорией, что общий предок всех летучих мышей либо вообще не обладал эхолокацией, либо имел лишь её примитивную версию, сильно отличающуюся от современных систем.
Следующим шагом станет объединение данных эмбрионального развития с геномной информацией. Изучение экспрессии генов, связанных со слухом, на ранних стадиях развития поможет окончательно выяснить, была ли у предков фруктовых летучих мышей примитивная эхолокация, которую они полностью утратили, или её не было вовсе.