Толстохвостые сумчатые мыши ползают до того, как у них появляются кости
Толстохвостая сумчатая мышь (Sminthopsis crassicaudata) — один из самых маленьких хищных сумчатых, обитающих в Австралии. Этот ночной зверёк весом 10–20 г принадлежит к семейству Dasyuridae, как тасманийский дьявол и сумчатая куница. Он способен впадать в ежедневную спячку (торпор), снижая температуру тела и метаболизм для экономии энергии.
В последнее время этот вид стал важной модельной системой для изучения эволюции мозга млекопитающих, развития сетчатки у ночных видов и для разработки инструментов сохранения сумчатых.
Уникальное развитие в сумке
Почти всё развитие джоуев (детёнышей) происходит после рождения в сумке, что позволяет наблюдать за ним в реальном времени без инвазивных процедур. Беременность у толстохвостой сумчатой мыши — одна из самых коротких среди млекопитающих, всего 13,5 дней. Новорождённый джоуй меньше рисового зерна, а его сердце, лёгкие и мочевой пузырь видны сквозь полупрозрачную кожу.
Исследование развития скелета
Исследовательская группа вырастила колонию дуннартов и собрала джоуев от рождения до отлучения от груди. Молодь изучали с помощью микро-компьютерной томографии (microCT), которая даёт трёхмерные изображения внутренних структур с высоким разрешением.
Целью было понять развитие костей черепа и передних конечностей, которые у сумчатых развиваются по иному графику, чем у плацентарных млекопитающих (например, мышей и людей). Джоуям нужны хорошо развитые передние конечности, чтобы доползти до сумки, и развитый рот и нос, чтобы одновременно прикрепиться к соску, сосать и дышать.
Неожиданное открытие: кости появляются позже
К удивлению учёных, в день рождения, несмотря на способность ползти к сумке и прикрепляться к соску, у джоуев не было обнаружено ни одной минерализованной костной ткани (оссификации) в теле. Передние конечности, ротовая и носовая полости были хорошо развиты, но microCT-сканирование показало полное отсутствие окостеневшей кости.
Это контрастирует с другими сумчатыми, такими как кенгуру и тамарские валлаби, у которых кости передних конечностей и челюсти ускоренно развиваются и присутствуют до или при рождении.
Примерно через 24 часа после рождения первые кости стали видны в передних конечностях и челюсти джоуев.
Значение для науки и сохранения видов
Эта серия КТ-сканирований позволила точно определить, когда появляется каждая кость в скелете дуннарта. Собранные данные и подробная серия стадий развития находятся в открытом доступе и станут ценным ресурсом для изучения эволюции челюсти и передних конечностей.
Исследование заполняет фундаментальные пробелы в понимании биологии сумчатых и усиливает полезность дуннарта как лабораторной модели. Это может помочь в разработке стратегий сохранения этих уникальных млекопитающих, треть из которых в Австралии находится под угрозой исчезновения.