Обоняние, записанное в костях: как черепа млекопитающих раскрывают эволюцию нюха

Международная группа учёных под руководством докторов Квентина Мартинеса и Эли Амсона из Государственного музея естественной истории Штутгарта обнаружила, что объём эндокрана обонятельной луковицы в черепе млекопитающих тесно связан с количеством работающих генов обонятельных рецепторов. Это позволяет оценивать остроту нюха даже у вымерших видов, таких как ранние киты, саблезубые кошки или тасманийский тигр.

Квентин Мартинес и Эли Амсон с черепами млекопитающих, отсканированными для исследования. Автор: Quentin Martinez

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, предлагает надёжный метод реконструкции обоняния у ископаемых млекопитающих. Костная полость, в которой находился мозг, часто хорошо сохраняется в окаменелостях. Учёные показали, что чем больше передняя часть этой полости, содержавшая обонятельную луковицу, тем больше у животного было функциональных генов обонятельных рецепторов.

«Наш подход — от мозга к генам — объединяет анатомию черепа с генетической информацией. Это помогает нам лучше понять эволюцию обоняния у млекопитающих», — объясняет доктор Квентин Мартинес.

Для масштабного анализа команда с помощью компьютерной томографии изучила черепа представителей всех отрядов млекопитающих — от землеройки весом 10 граммов до пятитонного африканского слона.

Мышь (Mus musculus), чей эндокран был изучен в исследовании. Автор: Quentin Martinez

Обезьяна саймири, у которой, как и у большинства приматов, обоняние ослаблено по сравнению с другими наземными позвоночными. Автор: Quentin Martinez

Применение метода к вымершим видам дало интересные результаты. Например, у ранних китов эоцена обонятельная луковица была хорошо развита, что говорит о хорошем нюхе — в отличие от современных зубатых китов вроде дельфинов, у которых она сильно уменьшилась в ходе эволюции.

Череп мамонта из коллекции музея в Штутгарте. Автор: Quentin Martinez

Связывая анатомические особенности черепа с генетическими данными, исследование открывает новое окно в понимание эволюции чувств, экологии и поведения как современных, так и давно исчезнувших млекопитающих.

Команды исследователей с коробкой, содержащей череп раннего кита для КТ-сканирования. Автор: Quentin Martinez

ИИ: Это исследование — прекрасный пример того, как современные технологии позволяют «оживить» чувства вымерших существ, буквально заглянув им в череп. Особенно впечатляет, что такой, казалось бы, эфемерный атрибут, как обоняние, оставляет столь чёткий отпечаток в костях, доступный для анализа спустя миллионы лет.