百科事典は今更新されるべきです。皮膚に骨板を持つ既知の哺乳類はアルマジロだけではなくなりました。研究者らはまた、トゲネズミの尾からいわゆる骨胚葉を検出した。科学者らによると、レンガのような骨の構造は、げっ歯類が攻撃者から逃げるのに役立つ洗練されたコンセプトを提供しているようだという。
通常、脊椎動物の骨格だけが硬い骨材料でできています。しかし、進化の過程で真皮に収容される骨構造を発達させた代表者もいます。一部の恐竜種は、これらのいわゆる骨皮で自らを装甲しており、この概念は今日の爬虫類にも非常に一般的です。しかし、鳥類では骨板は記録されておらず、今日の哺乳類に関する限り、例外は 1 つだけあるようです。アルマジロの鎧は皮骨でできています。鱗、角、爪などの鳥や哺乳類の他の硬い構造は、角質の建築材料であるケラチンでできています。
哺乳類の特殊な骨構造の現在 2 番目の例となるものの発見は、大規模な科学プロジェクトの一環としての偶然の発見に基づいています。研究者らは、高度な骨構造を収集するために、コンピューター断層撮影法を使用してさまざまな動物種の博物館標本 20,000 個をスキャンしました。解像度の高い解剖学的データ。フロリダ大学ゲインズビル校の主任著者エドワード・スタンリー氏も、準備されたとげのあるマウスを調べた。彼らはアフリカに生息する通常のネズミに似たげっ歯類のグループです。ただし、毛の構造が異常に硬いため、その名前が付けられています。
博物館標本の偶然の発見
「イェール大学ピーボディ博物館のトゲネズミの標本をスキャンしていたとき、尾が異常に黒く見えることに気づきました」とスタンレー氏は報告する。彼は当初、この色は保存によるものだと考えていました。しかし、数日後に彼が X 線画像をより詳細に分析したところ、彼がよく知っている構造が明らかになりました。 「私は長い間、爬虫類の骨胚の発生を研究してきました。 「これらのマウスの尻尾をスキャンしたところ、尻尾もこれらの構造で覆われていることがはっきりと分かりました」と研究者は述べた。それらは、皮膚の表面の下にある一種のレンガ層のように、マウスの付属器官を覆っています。構造的特徴は明らかにアルマジロ骨皮の特徴と類似していた。その後の研究では、トゲネズミの代表者全員がこのように装備されていることも文書化されました。
この発見は驚くべきことのように思える。なぜなら、このグループの齧歯動物は、通常のマウスの皮膚を傷つけるのに必要な力の約4分の1で、その皮膚が体から離れるという奇妙な特性のおかげで、実際にはすでにかなり目立っているからだ。この概念は、げっ歯類が捕食者から逃れるのに役立ちます。なぜなら、皮膚のかけらだけが爪に引っかかることもありますが、トゲネズミは逃げられるからです。さらに興味深いのは、トゲネズミでは、対応する傷が近縁種のマウスの2倍早く治ることです。研究者たちは現在、この治癒能力の基礎を調査しています。 「トゲネズミは皮膚、筋肉、神経、脊髄、さらには心臓組織さえも再生することができます。それが、私たちがそれらを研究目的で保管している理由です」と、筆頭著者であるフロリダ大学のマルコム・マデン氏は言います。
奇妙な生存戦略の一環
この状況により、骨胚葉の所見を詳細に調査することも可能になりました。研究チームは、RNA シーケンスを使用して、どの遺伝子がマウスの尾骨プレートの形成の基礎となっているかを調査しました。関連する組織層ではケラチン遺伝子がダウンレギュレートされる一方、骨形成骨芽細胞遺伝子のスイッチがオンになることが示されました。どうやら、目的があれば、脊椎動物では皮膚における骨構造の形成が比較的簡単に確立できるようです。科学者らによると、適応は動物の異なるグループで何度か独立して発達し、その後再び失われる可能性があることが明らかになっているという。
ネズミのとげのある尾の場合、骨胚葉がどのような目的を果たすのかについては疑問が残る。科学者らの説明によれば、それらは明らかにげっ歯類の尾の皮膚を簡単に剥がす役割を果たしており、これは捕食者の攻撃時に逃げる可能性を高めるための戦略であると考えられている。 「下にあるものに沈み込まないようにする」「剥がれない下にある組織に穴を開けるためです」とスタンリーは説明します。最後に科学者らは、「爬虫類の骨胚葉と将来的に比較することは、これらの構造がどのように進化したのか、そしてなぜそれらが哺乳類で非常に珍しいのかを理解するのに役立つ可能性がある」と書いている。
出典: フロリダ自然史博物館、専門記事: iScience、doi: 10.1016/j.isci.2023.106779
