新研究表明齿鲸回声定位器官是从下颌肌肉进化而来的

海豚和鲸鱼利用声音进行交流、导航和狩猎。新的研究表明，齿鲸能够做到这一点的脂肪组织集合可能是从它们的头骨肌肉和骨髓进化而来的。

北海道大学的科学家确定了在声学脂肪体中表达的基因的DNA序列，声学脂肪体是齿鲸用于回声定位的头部周围的脂肪集合。他们测量了港湾鼠海豚(Phocoenaphocoena)和太平洋白边海豚(Lagenorhynchusobliquidens)的基因表达。他们的研究结果发表在《基因》杂志上。

头部声学脂肪体(鲸鱼前额的瓜状体、颌骨旁的下颌外脂肪体(EMFB)和颌骨内的下颌内脂肪体(IMFB))的进化对于回声定位等声音应用至关重要。然而，人们对这些脂肪组织的遗传起源知之甚少。

“齿鲸经历了显着的退化和对水生生活方式的适应，”博士生HayateTakeuchi说。北海道大学早川实验室的学生，也是该研究的第一作者。一种适应是它们部分丧失嗅觉和味觉，同时获得回声定位能力，使它们能够在水下环境中导航。

研究人员发现，通常与肌肉功能和发育相关的基因在甜瓜和EMFB中很活跃。还有证据表明下颌外脂肪和咬肌之间存在进化联系，咬肌在人类中将下颌骨与颧骨连接起来，是参与咀嚼的关键肌肉。

领导这项研究的环境地球科学学院助理教授TakashiHayakawa表示：“这项研究表明，EMFB咀嚼肌在听觉生态和摄食生态之间的进化权衡对于齿鲸的水生适应至关重要。”。

“这是从咀嚼到简单吞咽食物的进化转变的一部分，这意味着不再需要咀嚼肌肉。”

对下颌内脂肪中基因表达的分析检测到与免疫功能相关的基因的活性，例如免疫反应的某些元素的激活和T细胞形成的调节。

搁浅网络北海道(SNH)是这项研究的另一个重要方面，因为本研究中使用的样本就是由他们收集的。SNH在北海道海岸和河口采集了搁浅鲸鱼的标本。

SNH所长TakashiFritzMatsuishi教授表示：“与北海道当地人和社区的长期交流使研究人员能够进行鲸鱼生物学的各种研究，包括我们令人惊讶的发现。