科学者は初めて、胚発生中にイルカとクジラのブローホールがどのように形成されるかについての詳細な理解を育てました。ジャーナル「Current Biology」に掲載されたこの研究は、これらの海洋哺乳類の進化に関する新しい洞察を提供し、他の動物がどのように特殊な解剖学的特徴を開発するかをよりよく理解するのに役立ちます。
進化的適応
ブローホールは、体が水中に残っている間にイルカ、クジラ、ネズミが空気を呼吸できるようにする特殊な呼吸の開口部です。これらの開口部は、動物の頭の上部にあり、水生ライフスタイルへの適応として進化したと考えられています。
スタンフォード大学の生物学の教授であるジョイ・リーデンバーグ博士は、次のように述べています。 「私たちの調査結果は、この重要な進化的適応の根底にある発達メカニズムに関する新しい洞察を提供します。」
発達プロセス
マイクロコンピューティング断層撮影（Micro-CT）や磁気共鳴画像（MRI）を含むイメージング技術の組み合わせを使用して、研究者はボトルノースイルカと港のポルポイズ胚におけるブローホールの発達を研究しました。
彼らは、ブローホールが胚の鼻に小さなくぼみとして形成され始めることを発見しました。これらのくぼみは成長して深くなり、最終的には完全に形成されたブローホールになります。
研究者はまた、ブローホールの開発に関与するいくつかの遺伝子を特定しました。これらの遺伝子は、鼻の通路や肺などの他の解剖学的構造の形成に役割を果たすことが知られています。
比較解剖学
また、研究者は、イルカやネズミのブローホールの発達を、人間を含む他の哺乳類の発達と比較しました。彼らは、発達プロセスはすべての哺乳類で類似しているが、いくつかの重要な違いがあることを発見しました。
たとえば、イルカやネズミでは、頭の上部にブローホールの開口部があり、人間では顔の前にあります。この違いは、これらの動物の異なる水生適応による可能性があります。
進化への影響
この研究の発見は、クジラ人の進化と海の生活への適応に関する新しい洞察を提供します。研究者たちは、水中での空気を呼吸する必要性、水泳中の抗力を減らす必要性、水から呼吸器系を保護する必要性など、選択的圧力の組み合わせの結果としてブローホールが進化したことを示唆しています。
この研究は、他の動物がどのように特殊な解剖学的特徴を発達させるかを理解することにも影響を及ぼします。これらの機能の発達プロセスを研究することにより、動物が自分の環境にどのように適応し、時間とともに進化するかについてさらに学ぶことができます。
