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这些多刺老鼠在现存哺乳动物中有一个非常不寻常的特征

摘要 Acomys属的刺鼠看起来很像更熟悉的Mus家鼠,尽管它们的皮毛确实有坚硬的针毛,因此得名。但现在,研究人员在 5 月 24 日的iScience杂志

Acomys属的刺鼠看起来很像更熟悉的Mus家鼠,尽管它们的皮毛确实有坚硬的针毛,因此得名。但现在,研究人员在 5 月 24 日的iScience杂志上发表报告称,多刺小鼠有另一个特征,这在哺乳动物中非常不寻常,但在爬行动物中更为常见:它们尾巴的皮肤上覆盖着称为骨板的骨板。

在这一发现之前,犰狳被认为是唯一具有骨皮的活哺乳动物。研究人员报告说,在多刺小鼠身上的发现表明,在进化过程中,骨质层在脊椎动物中来来去去多次,这大概要归功于一组可以打开和关闭的基因。

“Osteoderms 存在于这个啮齿动物亚科中,除了犰狳之外,其他活的哺乳动物都没有,”佛罗里达大学的 Malcolm Maden 说。“它们在鸟类中不存在,在爬行动物中很常见——想想恐龙和鳄鱼——而在青蛙中很少见。这意味着它们可以在动物身上一次又一次地丢失和重新进化,这种情况至少发生过 19 次。”

Maden 解释说,真皮与其他皮肤附属物的区别在于它们是由骨头制成的。它们也存在于皮肤的真皮下层深处,而不是表面。这与许多动物表皮上的鳞片形成鲜明对比,包括穿山甲和鸟类,它们的脚是由角蛋白制成的。

当研究合著者爱德华斯坦利从事“开放脊椎动物”项目 时,这一发现是科学意外发现的经典案例。这项工作涉及对来自美国各地的 20,000 个博物馆标本进行 CT 扫描,以收集超过 80% 的脊椎动物属的高分辨率解剖数据。

“作为他项目的一部分,我给了 Ed 我的一些多刺小鼠 (Acomys) 进行扫描,你瞧,它们的尾巴皮肤上有非常罕见的骨板——以前只在犰狳的现存哺乳动物身上见过,” Maden说。“我之所以研究多刺鼠,是因为它们对哺乳动物来说具有惊人的再生能力;它们可以再生皮肤、肌肉、神经、脊髓,也许还有心肌,所以我们有了这些稀有生物的群体。这是一个典型的偶然发现,两个人在同一个地方从事不同的工作。”

受 Maden 刺鼠的发现启发,Stanley 寻找近亲的博物馆标本。CT 扫描显示在该亚科的其他三个属中也有骨质层,而在任何其他亲属中都没有,例如沙鼠。

进一步的研究发现,从近端尾部皮肤开始,在多刺的小鼠尾巴中形成了骨皮层。骨板在出生六周后完成发育。

Maden 的团队使用 RNA 测序来识别参与其形成的潜在基因和基因网络。他们发现,随着成骨细胞基因的开启,角蛋白基因普遍下调。Maden 说,除了真皮的存在,他还惊讶于“它们在形状和结构上与已灭绝的树懒有多么相似,后者的真皮已经变成化石,因此它们‘以前就存在于’哺乳动物中。”

Maden 指出,这项新发现尤其值得注意,因为可以用犰狳和大多数其他动物无法做到的方式研究刺鼠。因此,他们现在可以继续研究潜在的分子进化,以了解这些结构新颖性为何以及如何出现在进化中。他报告说,他们想更多地了解负责在真皮中“关闭”角蛋白和“打开”成骨细胞的调节基因,“以便我们最终可以制造出一只镀有装甲的实验室老鼠。”

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