Новое исследование ставит под сомнение старые взгляды на то, что является «примитивным» в репродукции млекопитающих

По способу размножения почти все ныне живущие млекопитающие относятся к одной из двух категорий: плацентарные млекопитающие и сумчатые. Плацентарные млекопитающие, включая человека, китов и грызунов, имеют длительный период беременности. Они рождают хорошо развитых детенышей — со всеми основными органами и структурами на месте — и имеют относительно короткий период отъема, или лактации, во время которого детеныши питаются молоком матери. У сумчатых, таких как кенгуру и опоссумы, все наоборот: у них короткий период беременности — рождаются детеныши, которые представляют собой не более чем зародыши — и длительный период лактации, во время которого потомство кормится и растет в течение недель или месяцев в сумке матери, или теле сумчатого.

На протяжении десятилетий биологи считали сумчатый способ размножения более «примитивным» и предполагали, что плацентарные развили свой более «продвинутый» способ после того, как эти две группы дивергировали друг от друга. Однако новое исследование проверяет эту точку зрения. В работе, опубликованной в журнале American Naturalist, группа под руководством исследователей из Вашингтонского университета и его Музея естественной истории и культуры имени Берка представляет доказательства того, что другая группа млекопитающих — вымершие многобугорчатые — вероятно, размножалась плацентарным способом. Поскольку многощетинковые отделились от остальных млекопитающих до эволюции плацентарных и сумчатых, эти результаты опровергают мнение о том, что сумчатые были «менее развиты», чем их плацентарные родственники.

«Это исследование бросает вызов распространенной идее о том, что плацентарная репродуктивная стратегия является «продвинутой» по сравнению с более «примитивной» сумчатой стратегией. Наши результаты позволяют предположить, что плацентарное размножение либо является наследственным репродуктивным путем для всех млекопитающих, рождающих живых детенышей, либо плацентарное размножение развивалось независимо как у многозубых, так и у плацентарных». — рассказывает ведущий автор исследования Лукас Уивер, аспирант Мичиганского университета, который проводил исследование в качестве докторанта UW.

Многозубые возникли около 170 миллионов лет назад в Юрском периоде. Большинство из них были небольшими грызуноподобными существами. На протяжении большей части своей истории многозубые были самой многочисленной и разнообразной группой млекопитающих. Но ученые очень мало знают об истории их жизни, в том числе о том, как они размножались, поскольку их ископаемые остатки в целом скудны. Последние политуберкулы вымерли около 35 миллионов лет назад.

Уивер предположил, что микроскопическая структура окаменевшей костной ткани может содержать полезную информацию о жизни многозубок, например, о скорости их роста. Работая под руководством соавтора Грегори Уилсона Мантиллы, профессора биологии Калифорнийского университета и куратора палеонтологии позвоночных в Музее Берка, Уивер и его коллеги получили поперечные срезы 18 окаменелых бедренных костей  многобугорчатых животных, живших около 66 миллионов лет назад в Монтане.

Все 18 образцов имели одинаковую структурную организацию: слой дезорганизованной кости «зажат» между внутренним и внешним слоями организованной кости. Дезорганизованная кость, или плетеная кость, свидетельствует о быстром росте и названа так потому, что под микроскопом слои костной ткани сшиваются. В организованной кости, которая отражает более медленный рост, слои расположены параллельно друг другу.

Затем исследователи изучили поперечные срезы бедренной кости, взятые у 35 видов современных мелких млекопитающих — 28 плацентарных и семи сумчатых, все из коллекции музея Берка. Почти все бедренные кости плацентарных имели такую же «многослойную» организацию, как и у сумчатых. Но все бедренные кости сумчатых почти полностью состояли из организованной кости, с небольшим количеством дезорганизованной кости.

Команда считает, что такое резкое различие, вероятно, отражает их различную историю жизни.

«Количество организованной кости в наружном слое, или коре, бедренной кости сильно коррелирует с продолжительностью периода лактации. У сумчатых длительный период лактации и много организованной кости в наружной коре. У плацентарных все наоборот: короткий период лактации и гораздо меньше организованной кости в наружной коре». – подчеркивают ученые.

Внешний слой организованной кости откладывался после рождения по мере увеличения диаметра бедренной кости. По словам Уивера, у крошечных сумчатых кости новорожденных должны вырасти намного больше, чтобы достичь размеров взрослой особи, поэтому они откладывают большее количество внешней организованной кости по сравнению с плацентарными.

“Это убедительное доказательство того, что многобугорчатые имели длительную беременность и короткий период лактации, похожие на плацентарных млекопитающих, но сильно отличающиеся от сумчатых”, — подчеркивает Уивер.

Основываясь на этой корреляции, исследователи подсчитали, что у многобугорчатых животных период лактации составлял примерно 30 дней — аналогично современным грызунам.

Эти результаты ставят под сомнение старое мнение о том, что у сумчатых “более примитивная”, а у плацентарных «более продвинутая» репродуктивная стратегия. Общий предок многобугорчатых, плацентарных и сумчатых, возможно, имел плацентарный способ размножения, который сохранился у плацентарных и многобугорчатых. В качестве альтернативы, животные могли независимо развивать свои репродуктивные методы с длительной беременностью и короткой лактацией, отмечают ученые.

Эксклюзивный перевод*

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Кардиолог Блинова выделила главные ошибки при измерении давления

8 Главный научный сотрудник отделения гипертонии Национального медицинского исследовательского центра кардиологии имени Е. И. Чазова …