Эволюция сменила ленивцу схему развития шеи

Ученые выяснили, как формируется уникальный для млекопитающих шейный отдел позвоночника у ленивцев: в их шее позвонков больше, чем у жирафов. Причина скрывалась в схеме развития эмбриона.

Животные сильно различаются между собой по длине шеи. У лебедя в шейном отделе позвоночника вдвое больше позвонков, чем у воробьиных птиц. Но, что удивительно, у всех млекопитающих (около 5000 видов, от мыши до жирафа) шейный отдел образован ровно семью позвонками. Исключение из этого правила составляют только ламантин и ленивцы. Причина такой исключительности давно интригует ученых. Теперь ее установили биологи под руководством Роберта Ашера (Robert J. Asher) из Кембриджcкого университета (University of Cambridge) и Лондонского университетского колледжа (University College London) в сотрудничестве с Университетом Цюриха.

У трех видов ленивцев рода Bradypus в шейном отделе насчитывается от 8 до 10 позвонков, а у двупалого ленивца (Choloepus didactylus) их число, наоборот меньше стандарта – пять-шесть. Шейный отдел образован позвонками, которые начинаются за плечевым поясом и отличаются от грудных позвонков отсутствием сочленения с ребрами. Но у ленивцев, как выяснили ученые, граница между шейными и грудными позвонками не так очевидна.

Шея удлиняется за счет груди

Специалисты проследили, как формируется позвоночник эмбриона у разных видов млекопитающих. У всех видов, за исключением ленивцев, тела позвонков окостеневают сначала в грудном отделе (позвонки, несущие ребра), затем процесс переходит на шейный отдел. У ленивцев рода Bradypus окосненение одновременно начинается в грудном отделе и в одном-трех примыкающих к нему безреберных позвонках. То есть граница первого окостенения не совпадает с границей ребер. Эти безреберные позвонки считаются относящимися к шее, но по особенностям формирования они грудные. Получается, что шея у ленивцев состоит из семи истинно шейных (цервикальных) позвонков плюс один-три грудных позвонка, не имеющие ребер. Грудную природу этих позвонков доказывает то, что непосредственно рядом с ними развиваются зачатки ключиц, которые исчезают с окончанием окостенения (у взрослых ленивцев ключиц нет).

«Данное исключение не нарушает схему строения шеи у млекопитающих, -- подчеркивает Роберт Ашер. – Хотя ленивцы имеют лишние позвонки по сравнению с жирафом или человеком, на самом деле это грудные позвонки, маскирующиеся под шейные».

Причину недостатка шейных позвонков у двупалого ленивца и у ламантина следует также искать в особенностях окостенения в эмбриогенезе, считают авторы статьи, опубликованной в журнале PNAS.