鹿角就像巨大而威严的摇篮,有时以碗状从动物的头部伸出,角尖直指天空。
许多动物的角和鹿角各不相同。在最近发表在《通讯生物学》上的一项研究中,研究人员发现,反刍动物的头部装饰可能是在1500万到2000万年前从一个共同祖先进化而来的。
“这个家族在装饰方面存在某种遗传倾向,”纽约城市大学和美国自然历史博物馆的进化生物学家Zachary Calamari说。
拥有头部装饰的有蹄哺乳动物
反刍动物是一类偶蹄有蹄哺乳动物,分为六个主要群体。其中有四个群体拥有某种头部装饰,无论是角、鹿角还是长颈鹿的骨突。
牛科动物:牛、野牛、绵羊、山羊以及非洲的许多有蹄类动物
鹿科动物:驼鹿、麋鹿及其他
叉角羚
长颈鹿
在最近的研究中,Calamari和他的同事John Flynn(同样来自美国自然历史博物馆)检查了现存反刍动物的基因组。在此之前,科学家们不确定反刍动物,如驼鹿、牛、长颈鹿等,是都在数百万年前从一个共同祖先那里进化出头部装饰,还是通过平行进化独立适应了这些附肢。
阅读更多:巨大的爪子和奇异的鹿角?感谢性军备竞赛
比较角和鹿角的基因
研究人员仔细研究了RNA,因为它能告诉他们哪些基因可能参与了角或鹿角的形成过程。虽然理想情况下可以查看化石反刍动物的RNA,但RNA保存得不好。
因此,Calamari和Flynn分析了六头小牛的RNA样本,并将它们的基因组与已发表的关于鹿和猪(一种没有头部装饰的偶蹄反刍动物的近亲)的成熟基因组的结果进行了比较。他们对物种通常开始长角的早期发育阶段很感兴趣。比较显示,牛的RNA与鹿的RNA有相似之处,而两者都与猪的RNA缺乏相似之处。
“我们发现有一些基因以类似的方式表达,”Calamari说。“其中一些基因可能与角和鹿角的形成有关。”
阅读更多:动物武器的目的是什么?
有角哺乳动物可能有共同祖先
RNA中相似的标记支持了拥有头部装饰的各类反刍动物有一个共同祖先的理论,而不是不同群体独立发展出这些特征的平行进化理论。
一些基因还揭示,反刍动物的角可能由一群形成面部的胚胎细胞发育而来,这些细胞存在于所有脊椎动物中。
尽管这项研究支持所有角都从一个共同祖先进化而来的理论,但这个祖先可能长什么样尚不清楚。所有头部装饰大约在1500万至2000万年前的中新世中期开始出现在反刍动物中。但化石记录仍然不完整——尚未确定这样的共同祖先。
阅读更多:研究称既定科学对哺乳动物进化的认识有误
研究鹿角如何造福骨癌研究
Calamari推测,这个共同祖先可能看起来像小鼷鹿,也称为鼠鹿,属于鼷鹿科。它们可能头部有小的附属物,甚至小小的隆起。
然而,所有这些现存反刍动物共享一个共同祖先,并不意味着其他亲属没有平行发展出这些特征。例如,与现代骆驼(非反刍动物但属偶蹄有蹄类动物)相关的哺乳动物曾经有头部装饰,但大多数研究人员认为它们是独立进化的,Calamari说。
了解角很重要,因为负责这种快速骨骼生长的基因——有些有蹄类动物,如驼鹿,在几个月内长出鹿角,并在交配季节结束后迅速脱落——可能有助于骨癌研究。
阅读更多: 动物进化的6个不寻常特征
文章来源
我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源
《通讯生物学》。基因表达支持有蹄哺乳动物角和鹿角的单一起源
纽约城市大学和美国自然历史博物馆的进化生物学家。Zachary Calamari
iNaturalist。小鼷鹿















