新的研究表明有蹄类哺乳动物的不同头饰是从共同的祖先进化而来的 _有蹄类

博物馆的理查德·吉尔德科学、教育和创新中心展出了各种各样的哺乳动物头饰，这是小路易斯·v·格斯特纳藏品的一部分。信用:阿尔瓦罗·丁可/ AMNH
据美国自然历史博物馆：从长颈鹿身上的小骨锥到雄性驼鹿的巨大鹿角——鹿角可以长得像汽车一样宽——反刍兽类的头盔极其多样化。新的研究表明，尽管身体存在差异，但这些骨骼适应的基本方面很可能是从一个共同的祖先进化而来的。
美国自然历史博物馆、巴鲁克学院和纽约市立大学研究生中心的研究人员今天在《通讯生物学》杂志上发表了这一发现。
“角和鹿角是令人难以置信的多样化结构，科学家们长期以来一直在争论它们的进化起源， ”巴鲁克学院和纽约市立大学研究生中心的助理教授兼博物馆副研究员扎卡里·卡拉马里说。“这项基因组研究不仅让我们更接近解决一个进化之谜，还帮助我们更好地了解所有哺乳动物的骨骼是如何形成的。”
大约有170种现代反刍有蹄哺乳动物带头饰，化石记录中还有更多。我们今天看到的头饰有四种类型——鹿角、牛角、骨锥和叉角羚——它们有多种用途，包括防御、识别其他物种成员和交配。直到最近，科学家们还不确定这些不同的骨头饰是在每个反刍动物群体中独立进化的，还是来自一个共同的祖先。
作为博物馆理查德·吉尔德研究生院的比较生物学博士生，卡拉马里开始利用基因组和基于计算机的3D形状分析研究这个问题。卡拉马里与博物馆哺乳动物化石馆长约翰·弗林·弗里克合作，专注于对头饰的转录组进行测序，转录组是在特定时间组织中表达的基因。
他们的研究支持这样一种观点，即所有反刍动物的头帽形式都是从一个共同的祖先进化而来的，它们是动物“前额”的成对骨突起，前额是头骨额骨附近的区域。
弗林说:“我们的研究结果提供了更多证据，证明角是从颅神经嵴形成的，颅神经嵴是形成面部的胚胎细胞层，而不是从形成头部两侧和后部骨骼的细胞形成的。”“令人惊讶的是，这些细胞正是形成鹿角的细胞。与其他骨骼和皮肤组织“对照”相比，牛角和鹿角中基因表达的独特模式提供了令人信服的证据，证明这些壮观的骨骼结构的基本特征来自一位古代祖先。”

研究作者扎卡里·卡拉马里在美国自然历史博物馆扫描麋鹿头骨。致谢:马特·尚利/ AMNH
通过将新测序的牛角转录组与鹿茸和猪皮转录组进行比较，卡拉马里和弗林首次用转录组证实了头饰的家族特异性差异可能是从共同祖先继承的一般骨骼结构上进化而来的。
卡拉马里说:“除了支持角和鹿角单一起源的基因表达模式外，我们的结果还表明这些结构中基因表达模式的调控可能与其他骨骼不同。”
“这些结果有助于我们了解角和鹿角的进化史，并可能表明其他反刍动物颅附肢的差异，如骨化石和叉角羚，也是对共同祖先颅附肢的精心制作。”