基因分析發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，齒鯨頭部的聽覺脂肪體曾經(jīng)是頜骨的肌肉和骨髓。

海豚和鯨魚用聲音來交流、導(dǎo)航和捕獵。新的研究表明，使齒鯨能夠這樣做的脂肪組織可能是從它們的頭骨肌肉和骨髓進(jìn)化而來的。

北海道大學(xué)的科學(xué)家們確定了在聽覺脂肪體中表達(dá)的基因DNA序列。聽覺脂肪體是齒鯨頭部周圍的脂肪集合，齒鯨用它來進(jìn)行回聲定位。他們測量了港灣鼠海豚(Phocoena Phocoena)和太平洋白邊海豚(Lagenorhynchus obliquidens)的基因表達(dá)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《基因》雜志上。

頭部的聽覺脂肪體的進(jìn)化——鯨魚額頭上的瓜，頜骨旁的下頜外脂肪體(EMFB)，頜骨內(nèi)的下頜內(nèi)脂肪體(IMFB)——對于回聲定位等聲音使用是必不可少的。然而，人們對這些脂肪組織的基因起源知之甚少。

北海道大學(xué)Hayakawa實(shí)驗(yàn)室的博士生、該研究的第一作者Hayate Takeuchi說:“齒鯨經(jīng)歷了重大的退化和適應(yīng)它們的水生生活方式?！币环N適應(yīng)是嗅覺和味覺的部分喪失，同時(shí)獲得了回聲定位，使它們能夠在水下環(huán)境中導(dǎo)航。

研究人員發(fā)現(xiàn)，通常與肌肉功能和發(fā)育相關(guān)的基因在甜瓜和emfb中都很活躍。還有證據(jù)表明，下頜外脂肪和咬肌之間存在進(jìn)化聯(lián)系。咬肌連接下頜骨和顴骨，是參與咀嚼的關(guān)鍵肌肉。

環(huán)境地球科學(xué)學(xué)院的助理教授Takashi Hayakawa領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，他說:“這項(xiàng)研究揭示了咀嚼肌肉在EMFB的進(jìn)化權(quán)衡——聽覺和進(jìn)食生態(tài)之間的權(quán)衡——對齒鯨的水生適應(yīng)至關(guān)重要?！薄斑@是從咀嚼到簡單吞咽食物的進(jìn)化轉(zhuǎn)變的一部分，這意味著不再需要咀嚼肌肉?！?/p>

下頜脂肪中基因表達(dá)的分析檢測了與免疫功能相關(guān)的基因的活性，如免疫應(yīng)答的某些元件的激活和T細(xì)胞形成的調(diào)節(jié)。

北海道擱淺網(wǎng)絡(luò)(SNH)是研究的另一個(gè)重要方面，因?yàn)楸狙芯恐惺褂玫臉颖臼怯伤麄兪占?。SNH在北海道的海岸和河口收集了擱淺鯨魚的標(biāo)本?！芭c北海道當(dāng)?shù)鼐用窈蜕鐓^(qū)的長期交流，使研究人員能夠?qū)L魚生物學(xué)進(jìn)行各種研究，包括我們的驚人發(fā)現(xiàn)，”SNH主任Takashi Fritz Matsuishi教授說。