基因组研究支持反刍动物角和鹿角的进化不是独立的假设。从长颈鹿的小骨角到雄性驼鹿的巨大鹿角（可以长到汽车那么宽），反刍有蹄类哺乳动物的头饰极其多样化，新的研究表明，尽管存在身体差异，但这些骨骼的基本适应性可能是从共同的祖先进化而来的。
作为小路易斯·格斯特纳 (Louis V. Gerstner, Jr.) 核心藏品的一部分，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。 图片来源：Alvaro Keding/AMNH
这一发现由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发表在《通讯生物学》杂志上。
“角和鹿角是极其多样化的结构，长期以来，科学家们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、博物馆的研究员扎卡里·卡拉马里（Zachary Calamari）说。 “这项基因组研究不仅让我们更接近解决进化之谜，而且还帮助我们更好地了解所有哺乳动物的骨骼形成方式。”
大约有 170 种现代反刍有蹄哺乳动物物种带有头饰，化石记录中的数量还有更多。 我们今天看到的头饰有四种类型：鹿角、角、骨角和叉角，它们有多种用途，包括用于防御、识别该物种的其他成员和交配。 直到最近，科学家们还不确定这些不同的骨制头饰是在每个反刍动物群体中独立进化的，还是来自共同的祖先。
研究作者扎卡里·卡拉马里（Zachary Calamari）在美国自然历史博物馆扫描麋鹿头骨。 图片来源：Matt Shanley/AMNH
作为比较生物学博士。 作为博物馆理查德·吉尔德研究生院的学生，Calamari 开始使用基因组和基于计算机的 3D 形状分析来研究这个问题。 卡拉马里与博物馆的弗里克哺乳动物化石馆长约翰·弗林合作，专注于对头饰的转录组进行测序，转录组是在特定时间在组织中表达的基因。 他们的研究支持这样一种观点，即所有反刍动物头饰的形式都是从一个共同的祖先进化而来的，是动物“前额”（头骨额骨附近的区域）的成对骨质生长物。
弗林说：“我们的研究结果提供了更多证据，证明角是由颅神经嵴形成的，颅神经嵴是形成面部的胚胎细胞层，而不是由形成头部两侧和后部骨骼的细胞形成。令人惊讶的是，这些细胞与形成鹿角的细胞相同。 与其他骨骼和皮肤组织“对照”相比，牛角和鹿角的独特基因表达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方面与古代祖先的共同起源。”
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，Calamari 和 Flynn 首次利用转录组证实，头饰中的家族特异性差异很可能是随着从共同祖先遗传的一般骨骼结构的阐述而进化而来的。
卡拉马里说：“除了支持角和鹿角单一起源的基因表达模式之外，我们的结果还表明这些结构中基因表达模式的调节可能与其他骨骼不同。这些结果帮助我们了解角和鹿角的进化历史，并可能表明其他反刍动物颅附属物（如骨角和叉角羚）的差异也是对共同祖先颅附属物的阐述。”
编译来源：ScitechDaily