對鯨類動物的研究揭示其是如何發展出頭頂吹氣孔的

當涉及到生活在水生世界的生物時,它們中的大多數可以利用鰓直接從水中提取它們生存所需的氧氣。然而,一些明顯的例外情況存在於哺乳動物,如鯨魚和海豚,它們必須像人類一樣呼吸空氣。華盛頓大學的研究人員調查了現代鯨類動物,包括海豚、鯨魚和鼠海豚的群體。

對鯨類動物的研究揭示其是如何發展出頭頂吹氣孔的

這些生物都能很好地適應水生生活,用脂肪來隔離水,用鰭來幫助在水中推進和轉向。它們相比魚類有一個獨特的鼻腔通道,在頭頂上有一個吹氣孔。在胚胎期,鯨類的鼻腔通道開始於一個更典型的哺乳動物的位置,即平行於齶部,從鼻尖開始向上發展。

研究這些生物發展的專家們長期以來一直想知道,在胚胎和胎兒發育過程中,鼻腔通道是如何轉換到與齶部平行的路徑上,最終形成一個噴孔。鯨類動物的鼻腔通道位置的變化是一個不同於其他哺乳動物的過程。在他們的研究中,科學家們測量了泛熱帶斑紋海豚的胚胎和胎兒的解剖學細節。

通過測量這些解剖學細節,研究人員確定了將鼻腔通道方向向上翻轉的關鍵解剖學變化。研究的主要作者Rachel Roston說,研究小組發現有三個階段的生長,主要是在頭部,解釋了鼻腔通道的位置和方向是如何轉變的。

對鯨類動物的研究揭示其是如何發展出頭頂吹氣孔的

第一階段最初是與口腔頂部平行。鼻腔通道開始分離,它和嘴之間的區域成長為一個三角形的形狀。在第二階段,鼻腔與鼻道以成特定角度的方式變長,進一步將鼻孔與鼻尖分開。在第三階段,頭骨、頭部和身體變得更加整齊,將鼻腔向上旋轉,幾乎垂直於相對的身體軸線。有趣的是,研究人員發現,這三個階段的生長並不是按部就班地展開的。相反,它們是相互重疊的。然而,有一些鯨類動物的發育過程是不盡相同的。

來源:cnBeta