贝勒大学:鳍足颅面肌肉组织深入了解其在水产饲料中的作用

贝勒生物学研究员Sarah Kienle博士领导了一项基础研究,研究鳍足类动物(如海豹,海狮和海象)的颅面解剖学

德克萨斯州韦科(2021年11月2日)——鳍足类动物——包括海豹、海狮和海象在内的一类——是相对较新的海洋哺乳动物,它们从陆生食肉动物进化而来,重新进入海洋环境。他们最近对两栖生活方式的适应使他们的进化解剖结构对贝勒大学生物学助理教授Sarah Kienle博士特别感兴趣。

“我对动物如何在水下觅食着迷,”Kienle说。“重新侵入海洋环境的哺乳动物 - 鲸鱼,海豚,鳍足类动物,海獭和北极熊 - 都是食肉动物,在进入水环境时会聚在相同的觅食策略上。您还将获得抽吸喂料和滤食的反复演变。看到这些独立的谱系都聚集在类似的喂养策略上,这是非常惊人的 - 抽吸喂养,咬合和过滤喂养。

Kienle最近领导了一项研究,发表在《解剖学杂志》上,比较了鳍足颅面肌肉组织及其在水产饲料中的潜在作用。

“我有兴趣研究这些不同的面部肌肉如何在不同的水生摄食策略中发挥作用。我正在研究颅骨形态,看看是否有喂养的形态学特化,这自动导致了肌肉是什么样子的问题?”“基恩勒说。

关于鳍足颅面肌肉骨骼系统及其在水产饲喂中的作用的数据很少见。事实上,Kienle的研究为进一步研究鳍足类动物及其功能形态的演变提供了基础数据。

“研究的第一部分令人惊讶,因为没有进行这些解剖的参考资料。没有关于肌肉应该是什么样子的详细图纸,“Kienle说。“我知道,粗略地说,他们应该有一个咬肌(一种面部肌肉,在打开和关闭下颌咀嚼时发挥作用),但它在鳍足类动物中的具体样子尚不清楚。前几次解剖,除了一些一般的肌肉外,我不知道会发生什么肌肉。有一段时间,我们会写出一个小标签,上面写着'神秘肌肉',上面有一个问号,直到我们弄清楚它是什么。

研究人员对六种鳍足类的35个标本进行了解剖学解剖 - 胡须海豹,加利福尼亚海狮,港海豹,北方象海豹,环斑海豹和威德尔海豹。通过解剖,描述了32个鳍足颅面肌肉,包括面部表情,咀嚼,舌头,舌骨和软腭肌。

“看到不同物种中存在和不存在的东西很有趣。我进入这项研究时认为,鳍足类动物之间的肌肉会非常连续- 物种将具有相同的肌肉。情况并非总是如此,“Kienle说。

虽然鳍足类动物大致符合哺乳动物的颅面肌肉组织模式,但它们也表现出独特的肌肉骨骼形态。在肌肉位置,附着和大小上可以看到差异,并且可能代表对不同水生饲喂策略的适应性。

胡须海豹和北方象海豹是吸食专家,咬肌比咬牙大得多。此外,与其他鳍足类动物相比,北方象海豹具有大而独特的舌头和舌骨肌肉形态。相比之下,叮咬物种,如加利福尼亚海狮,港海豹,环斑海豹和威德尔海豹,并没有表现出一致的颅面肌肉骨骼适应性,将它们与吸食者区分开来。

“鳍足类动物作为一个整体是通才,实际上是机会主义的,这对他们来说非常适合适应不断变化的环境,他们过去和现在都这样做了,”Kienle说。“从进化的角度来看,你期望密切相关的物种比远亲物种更相似。也许有生态压力比进化史更能驱动肌肉解剖结构。

研究人员指出,鳍足类动物强大的面部形态使它们能够根据环境环境改变喂养策略。这项技能对于在各种快速变化的水下栖息地的生存至关重要。

研究人员使用对各种其他哺乳动物的研究来帮助区分颅面肌肉及其用途。Kienle说,除了人类之外,哺乳动物颅面肌肉组织的现有数据也很难找到。

“我发现它是如此令人着迷,我们对这些巨大的海洋食肉动物的内部解剖结构知之甚少。这是最让我惊讶的事情。我感到震惊的是,我们对整个哺乳动物内部结构的信息很少,“她说。“这提供了一个基础的比较研究。以前的工作确实是孤立和多样的。这是第一项比较多个物种的研究,以观察所有这些不同的群体中一致和不同的内容。我认为这会自动为更多的研究打开大门。

关于贝勒大学

贝勒大学是一所私立基督教大学,也是一所全国排名靠前的研究机构。该大学通过将跨学科研究与卓越的教育以及教师对教学和奖学金的承诺相结合,为20,000多名学生提供了一个充满活力的校园社区。贝勒于1845年由德克萨斯共和国通过浸信会先驱的努力特许,是德克萨斯州历史最悠久的连续运营大学。贝勒位于韦科,欢迎来自所有50个州和90多个国家的学生在其12个全国认可的学术部门中学习广泛的学位。

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