发现有骨板尾巴的多刺小鼠

哺乳动物在骨骼方面有点奇怪。哺乳动物很久以前就用他们祖先的盔甲换取了一层绝缘的毛发，而不是鳄鱼、、蜥蜴、恐龙和鱼类的骨板和鳞片。

犰狳，具有保护和灵活的骨头外壳，被认为是唯一活着的例外。但发表在《iScience》杂志上的一项新研究出人意料地表明，非洲多刺小鼠在尾巴皮肤下产生相同的结构，而到目前为止，这些结构基本上没有被发现。

这一发现是在openVertebrate计划的博物馆标本的常规CT扫描过程中发现的，该计划旨在为研究人员，教育工作者和艺术家提供脊椎动物生物的3D模型。

“我正在扫描耶鲁皮博迪博物馆的老鼠标本，尾巴看起来异常黑暗，”共同作者，佛罗里达自然历史博物馆数字成像实验室主任爱德华斯坦利说。

他最初认为变色是由标本保存过程中引入的缺陷引起的。但几天后，当他分析X射线时，斯坦利观察到了一个他非常熟悉的明确特征。

“我的整个博士学位都集中在蜥蜴的骨皮发育上。一旦标本扫描处理完毕，尾巴就被骨皮非常清楚地覆盖了。

多刺小鼠的骨皮以前至少被观察到过一次，德国生物学家Jochen Niethammer注意到了这一点，他在1975年发表的一篇文章中将它们的建筑与中世纪的石雕进行了比较。尼特哈默正确地将这些板解释为一种骨头，但从未跟进他最初的观察，几十年来，这个小组在很大程度上被忽视了——直到科学家发现了另一种看似无关的多刺小鼠特性。

2012年的一项研究表明，多刺小鼠可以完全再生受伤的组织而不会留下疤痕，这种能力在爬行动物和无脊椎动物中很常见，但在哺乳动物中以前是未知的。它们的皮肤也特别脆弱，撕裂的力量大约是伤害普通老鼠皮肤所需力量的四分之一。但是多刺老鼠的愈合速度是它们的亲戚的两倍。

希望找到人体组织再生模型的研究人员已经开始绘制遗传途径，使多刺小鼠具有非凡的愈合能力。其中一位研究员马尔科姆·马登(Malcolm Maden)碰巧在斯坦利办公室对面的大楼里有一个实验室。

“多刺小鼠可以再生皮肤，肌肉，神经，脊髓甚至心脏组织，因此我们维持了这些稀有生物的殖民地进行研究，”佛罗里达大学生物学教授，该研究的主要作者Maden说。

Maden和他的同事分析了多刺小鼠骨皮的发育，证实它们实际上与犰狳相似，但很可能是独立进化的。骨皮也不同于穿山甲的鳞片或刺猬和豪猪的羽毛笔，后者由角蛋白组成，角蛋白与构成头发、皮肤和指甲的组织相同。

多刺鼠有四个属，都属于Deomyinae亚科。然而，除了它们的DNA和牙齿形状的相似性之外，科学家们一直无法找到该群体物种之间共有的特征，以区别于其他啮齿动物。

斯坦利怀疑它们的差异可能只是皮肤深处，扫描了来自所有四个属的其他博物馆标本。在每一个中，他发现多刺老鼠的尾巴被同一个骨鞘覆盖。Deomyinae的近亲沙鼠没有骨皮，这意味着这种特征可能只进化过一次，在以前不同的多刺小鼠的祖先中。

该组中骨皮的普遍存在表明它们具有重要的保护功能。然而，由于多刺小鼠的另一个特殊属性，这种功能可能并不明显：它们的尾巴一反常态地可分离。尾巴损失在一些多刺小鼠物种中非常普遍，以至于特定种群中近一半的个体在野外被证明缺乏尾巴。

“这是一个真正的头疼，”斯坦利说。“众所周知，多刺老鼠能够脱掉尾巴，这意味着皮肤的外层脱落，留下肌肉和骨骼。当这种情况发生时，个体通常会咬掉尾巴的其余部分。

尽管它们具有再生能力，但脱尾是多刺老鼠只能执行一次的技巧。与一些蜥蜴不同，它们不能重新长出尾巴，而且尾巴的每个部分都不容易分开。

为了找出为什么那些似乎对保持尾巴感到矛盾的啮齿动物会经历用盔甲覆盖它们的麻烦，作者转向了一群来自马达加斯加的类似奇怪的鱼故事壁虎。大多数壁虎没有骨皮，但顾名思义，鱼故事壁虎被薄而重叠的板覆盖，就像多刺的老鼠一样，它们的皮肤非常脆弱，只要有一点点挑衅就会脱落。

根据斯坦利的说法，鱼故事壁虎和多刺老鼠的骨皮可能像一种逃生机制。

“如果捕食者咬住尾巴，盔甲可能会阻止牙齿沉入下面的组织中，而不会脱落，”他说。当受到攻击时，外皮及其骨板的补充会从尾巴上拉开，为老鼠提供快速逃脱的机会。