Просматривая остатки окаменелости подобных млекопитающему рептилий от Karoo Южной Африки, доктор Жюльен Бенуа и его коллеги из Университета Витватерсранда, профессоров Пола Манджера и Брюс Рубидж, нашел, что эти рептилии, названные therapsids, возможно, развили волосы и использование бакенбард как сенсорный инструмент, чтобы действовать ночью задолго до того, как мезозойский возраст и динозавры стали доминирующими земными животными.«Бакенбарды – удивительный сенсорный инструмент, чтобы иметь, когда Вы ночные, и эволюция бакенбард возможно помогла в выживании therapsids – и более определенно probainognathians – который в конечном счете развился в млекопитающих, поскольку мы знаем их сегодня», говорит Бенуа.Скалы Karoo, депонированного за очень длинный период от 300-180 миллионов лет назад, всемирно известны их богатством окаменелостей, особенно therapsid рептилий, которые являются отдаленными предками млекопитающих.
Therapsids бродили по Земле и доминировали над земными экосистемами задолго до динозавров и известны со всех континентов в мире, но у Южной Африки есть безусловно самый разнообразный и долго располагающийся отчет этой важной группы животных. Тысячи therapsid окаменелостей курируются в южноафриканских палеонтологических научно-исследовательских институтах.Однако несмотря на их богатый отчет окаменелости, до настоящего времени никакие therapsid окаменелости не были найдены с доказательствами волос, и отчет окаменелости волос остается ограниченным млекопитающими.
Вместо того, чтобы искать фоссилизируемые волосы в therapsids Бенуа и его коллегах использовал технологию просмотра, чтобы искать нервные структуры, которые возбудили волосы в therapsids.При помощи новых методов на основе компьютеризированной микротомографии рентгена (компьютерная томография) и цифровое трехмерное моделирование, Бенуа нашел, что верхнечелюстной канал therapsids, костистой трубы в морде животного, которое предоставляет нерву тройничного нерва помещение, короче в therapsids, чем у рептилий.Нерв тройничного нерва – нерв, который дает чувствительность к морде животного, и поскольку верхнечелюстной канал сокращен, это допускает движение нерва, поскольку это ветвится в мягкую ткань губы и носа, где это возбуждает бакенбарды.
«Это оставляет нерв тройничного нерва свободным следовать за движениями гибкой морды. У рептилий этот канал длинен, и нерв приложен в верхней челюсти все время по ее длине, которая предотвращает любое движение носа и губ», говорит Бенуа.
Исследование мультидисциплинарной команды предполагает, что подобная млекопитающему мобильная морда развилась приблизительно 240-246 миллионов лет назад с появлением группы therapsids под названием Prozostrodontia, которые являются прямыми предками млекопитающих.prozonstrodontians являются частью более многочисленной группы therapsids, probainognathians, группы cynodont (преданный) therapsids, который развил большой мозжечок и потерял париетальную дыру для третьего глаза (орган на крыше черепа, которая обнаруживает свет для контроля терморегуляции и суточных ритмов, таких как сон).Исследование у мышей мутанта показало, что этими двумя особенностями млекопитающих управляют тот же самый ген, MSX2, который также управляет развитием грудных гланд и обслуживанием волос на теле. «Это – ген, который делает нас млекопитающими», Бенуа говорит.
На основе базирующихся анатомических наблюдений CT в probainognathians кажется, что ген MSX2 претерпел существенное изменение в своем выражении 240-246 миллионов лет назад и вызвал эволюцию многих типичных черт млекопитающих включая волосы и бакенбарды, увеличенный мозжечок, полную косность крыши черепа, и что еще более важно, грудные гланды, которые определяют млекопитающих сегодня.«Наше исследование показало, что эти особенности млекопитающих уже присутствовали в продвинутом therapsids до появления млекопитающих», говорит Бенуа. «Это также имеет последствия для понимания, как млекопитающие пережили доминирование динозавров в мезозойский период и последующий эволюционный успех млекопитающих».