Как зубы и челюсти летучих мышей эволюционировали для разнообразного рациона

Более 200 видов летучих мышей надсемейства Noctilionoidea, обитающих преимущественно в американских тропиках, демонстрируют удивительное разнообразие форм челюстей и зубов, связанное с разными источниками пищи. Исследование, опубликованное 22 августа в Nature Communications, показывает, как эволюция приспособила их черепа к диете.

Ключевые адаптации

• Длина челюсти определяет количество зубов: Виды с длинными мордами (например, питающиеся нектаром) сохраняют полный набор из трёх премоляров и трёх моляров с каждой стороны. Виды с короткими мордами (многие фруктоядные) часто теряют средний премоляр или задний моляр из-за нехватки места.
• Ширина зубов: У короткомордых мышей передние моляры часто шире. По мнению учёных, первые прорезающиеся зубы вырастают крупнее, если для следующих недостаточно пространства.
• Диетический диапазон: В эту группу входят виды, питающиеся насекомыми, фруктами, нектаром, рыбой, а также печально известные вампировые летучие мыши.

Развитие и эволюция

Исследователи использовали КТ-сканирование и математическое моделирование, проанализировав челюсти и зубы более 100 видов. Они выявили определённые «правила развития», которые обеспечивают формирование нужного набора зубов в зависимости от формы челюсти, сформированной диетой.

«У летучих мышей есть все четыре типа зубов — резцы, клыки, премоляры и моляры — как и у нас», — отметила соавтор Шарлин Сантана, профессор биологии Вашингтонского университета. При этом огромное разнообразие диет у Noctilionoidea эволюционировало всего за ~25 миллионов лет.

Ведущий автор исследования Алекса Садье подчеркнула, что этот проект позволяет проверить предположения о регуляции роста, формы и размера зубов у млекопитающих, о которых известно удивительно мало. Большинство исследований зубного развития проводилось на мышах, чей набор зубов сильно изменён.

Значение и дальнейшие планы

Учёные считают, что сильное давление естественного отбора, при котором форма зубов тесно связана с функцией, делает этих летучих мышей идеальной моделью для изучения эволюции млекопитающих. Работа продолжается: команда планирует изучить резцы и клыки, а также раскрыть больше генетических и развивающих механизмов, контролирующих формирование зубов у этой разнообразной группы.