Размер мозга влияет на развитие отдельных костей черепа

Эмбриональное развитие черепа у млекопитающих модульное и поэтапное: отдельные кости формируются по определенному, скоординированному графику. Типичное увеличение размера мозга млекопитающих в ходе эволюции в конечном итоге вызвало изменения в этом плане развития, как показало исследование эмбрионов 134 видов животных под руководством палеонтологов из Университета Цюриха.

Впервые в рамках исследовательского проекта в Университете Цюриха эмбрионы 134 видов животных были изучены неинвазивно с помощью микрокомпьютерной томографии, что дало уникальные в мировом масштабе данные. Исследовательская группа под руководством Марсело Санчес-Вильягры обнаружила, что отдельные кости черепа развиваются в разные фазы, характерные для каждого вида. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, то, как развиваются кости черепа у млекопитающих, также зависит от размера мозга.

Как показал Дайсуке Коябу, разные типы костей (покровные и эндохондральные) развиваются не синхронно: покровные кости черепа формируются раньше эндохондральных. Это указывает на точно определенный, скоординированный график, характерный для каждого вида и позволяющий делать выводы об их эволюционных взаимосвязях. Ученые также обнаружили, что отдельные кости в области затылка изменили свой план развития в ходе эволюции. «Развитие более крупного мозга у млекопитающих вызвало наблюдаемые изменения в развитии костеобразования», — отмечает Санчес-Вильягра.

С помощью количественных методов и эволюционных деревьев исследователи реконструировали эмбриональное развитие черепа последнего общего предка всех млекопитающих, жившего 180 миллионов лет назад в юрский период. Как и у большинства млекопитающих, его развитие черепа начиналось с формирования костей жевательного аппарата.