鳄鱼的笑容是怎么来的？这种爬行动物标志性的褶皱鼻子的功能与其他鳞片的功能并不完全相同，在孵化之前很久，就有精确的机械过程将鳞片状的眼睛折叠成形状。
要想详细了解鳄鱼蛋内部的情况并非易事，但瑞士日内瓦大学人工与自然进化实验室（LANE）的研究人员已经破解了这个难题。
此前，生物科学家米歇尔·米林科维奇（LANE的实验室负责人）发现，鳄鱼的不规则多边形头部鳞片与哺乳动物的毛发、鸟类的羽毛和爬行动物的鳞片形成的结构完全不同。
这些特征源于胚胎最外层的皮肤层的增厚部分，称为基板，它们的排列是由相互作用的化学波决定的，称为图灵模式，被编码在动物的基因中。
“不规则鳄鱼头鳞片的图案为这种范式提供了一个有趣的例外，”该团队在展示研究结果的视频中解释道。
鳄鱼的头部鳞片是由机械过程雕刻而成的，研究小组最初将其归因于拉伸应力，这意味着鳞片之间的沟壑类似于我们人类在生长高峰期可能经历的妊娠纹。
虽然他们关于尺度图案的机械来源可能是正确的，但在新的研究揭示了一种完全不同的力在起作用后，研究小组抛弃了拉应力理论。
“在这里，我们表明鳄鱼头鳞片的图案实际上是由压缩机械不稳定性产生的，”作者写道。
起初，鳄鱼的胚胎有一个光滑的下颚，随着皮肤的生长逐渐变皱。这些过早形成的皱纹连接在一起形成不规则的鳞片，上颚又大又长，而下颚则布满了较小的多边形。
他们将表皮生长因子（EGF）注射到尼罗鳄（Crocodylus niloticus）的卵中，发现了这个问题。表皮生长因子是一种增加表皮硬度和生长速度的蛋白质，通过一种夸张的常规过程，产生了带有头鳞的胚胎。
“在孵化的鳄鱼身上，这种‘聪明的’皮肤褶皱网络部分放松，形成较小的多边形头部鳞片，”作者写道，“也就是说，与凯门鳄的头部鳞片模式高度相似。”
经表皮生长因子治疗的鳄鱼在治疗四周后被允许孵化，它们的皮肤褶皱呈“迷宫式”，头部鳞片呈较小的多边形。
这些实验以及进一步证实实验室发现的计算机模拟表明，正常的尼罗鳄鱼头部尺寸图案是皮肤生长速度快于其下骨骼的结果，也是表皮和真皮层硬度（而不是生长速度）不匹配的结果。
这与青少年的生长突增问题完全相反：鳄鱼的皮肤生长速度比身体其他部位的“填充”速度快，导致褶皱更像沙皮犬的褶皱，而不是瘦长的人类身上的妊娠纹。
它还表明，不同鳄鱼的头部尺度模式的不同，可能是由于胚胎皮肤生长的变化有利于进化。
这项研究发表在《自然》杂志上。
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