För första gången har forskare utvecklat en detaljerad förståelse av hur blåshål för delfiner och valar bildas under embryonal utveckling. Denna forskning, publicerad i tidskriften "Current Biology", ger nya insikter i utvecklingen av dessa marina däggdjur och kan hjälpa oss att bättre förstå hur andra djur utvecklar specialiserade anatomiska egenskaper.
Evolutionär anpassning
Blåshål är specialiserade andningsöppningar som gör att delfiner, valar och tumlare kan andas luft medan deras kroppar förblir under vattnet. Dessa öppningar är placerade på toppen av djurens huvuden och tros ha utvecklats som en anpassning till deras akvatiska livsstil.
"Utvecklingen av blåshål var ett avgörande steg i anpassningen av valar till livet i havet", säger studiens huvudförfattare Dr Joy Reidenberg, professor i biologi vid Stanford University. "Våra resultat ger nya insikter i de utvecklingsmekanismer som ligger till grund för denna viktiga evolutionära anpassning."
Utvecklingsprocesser
Med hjälp av en kombination av avbildningstekniker, inklusive mikrodatortomografi (mikro-CT) och magnetisk resonanstomografi (MRI), studerade forskarna utvecklingen av blåshål i flasknosdelfiner och embryon av tumlare.
De fann att blåshål börjar bildas som små fördjupningar på embryonas nosar. Dessa fördjupningar växer sedan och fördjupas och blir så småningom fullformade blåshål.
Forskarna identifierade också flera gener som är involverade i utvecklingen av blåshål. Dessa gener är kända för att spela en roll i bildandet av andra anatomiska strukturer, såsom näsgångarna och lungorna.
Komparativ anatomi
Forskarna jämförde också utvecklingen av blåshål hos delfiner och tumlare med utvecklingen hos andra däggdjur, inklusive människor. De fann att utvecklingsprocesserna liknar alla däggdjur, men att det finns några viktiga skillnader.
Till exempel, hos delfiner och tumlare är blåshålsöppningarna placerade på toppen av huvudet, medan de hos människor är placerade på framsidan av ansiktet. Denna skillnad beror sannolikt på de olika akvatiska anpassningarna hos dessa djur.
Konsekvenser för evolution
Resultaten av denna studie ger nya insikter i utvecklingen av valar och deras anpassning till livet i havet. Forskarna föreslår att blåshål utvecklades som ett resultat av en kombination av selektiva tryck, inklusive behovet av att andas luft under vattnet, behovet av att minska motståndet under simning och behovet av att skydda andningssystemet från vatten.
Denna studie har också implikationer för vår förståelse av hur andra djur utvecklar specialiserade anatomiska egenskaper. Genom att studera utvecklingsprocesserna för dessa egenskaper kan vi lära oss mer om hur djur anpassar sig till sina miljöer och utvecklas över tiden.
