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手指由鱼鳍进化而来?科学家发现它们有共同基因
罗纳尔多 2016-08-18
导语

美国芝加哥大学研究人员的最新研究发现,上亿年前的鱼类身上长有的鱼鳍中,存在一块小小的骨头,而这块小骨头与我们当今人类以及四足动物的手指和脚趾的生长方式有着密切的联系。

网易科技讯 8月17日消息,当我们的祖先从海洋爬到向陆地上的时候,他们无疑完成了地球历史上最伟大的壮举之一。现在,这一伟大进化的详细过程正变得越来越清晰。最新研究发现,上亿年前的鱼类身上长有的鱼鳍中,存在一块小小的骨头,而这块小骨头与我们当今人类以及四足动物的手指和脚趾的生长方式有着密切的联系。

科学家们一致认为这块骨头与四足动物的手指和脚趾没有什么关系。但美国芝加哥大学的研究人员的发现,恰恰是这块被人们忽视的骨头,在手脚趾头发育的进程中起着至关重要的作用。他们在刚刚发表的论文中详细描述了这一发现。

鱼鳍到四肢进化领域的专家,同时也是该论文的作者之一的Neil Shubin说到:“我刚看到这项结果的时候简直惊呆了!科学家们一直坚信这两者不可能扯上关系。因为一种骨是软骨组织,而另一种则是由简单的结缔组织构成的。我们的发现颠覆了这一切看法,我们需要重新思考对许多事情的看法了。”

图:鱼鳍到四肢进化领域的专家Neil Shubin

科学家们通过培育缺少特定基因的斑马鱼来进行研究,同时他们也在尝试对动物生长过程中的细胞移动进行追踪。在细胞标记技术实验室工作的 Andrew Gehrke博士说道:“这可真是令人激动的时刻。我们发现在鼠类和人类身上被标记为手腕和手指的细胞只能在鱼的鳍上被找到。”他的团队主要研究对四肢发 展起到关键作用的Hox基因。当科学家们删除斑马鱼身上的Hox基因后,斑马鱼的鳍的长度明显减小了。高能扫描仪显示,缺少这些基因的鱼不再长鳍,而是在 鳍的底部生出了软骨。这表示上亿年前很可能是一次基因突变使得我们的祖先不再生长鳍,而长出了更适合陆地生活的手指状组织。

科学家猜测这种基因变异阻止了细胞从鳍的底部转移到顶部,进而堆积的细胞形成了软组织。科学家们表示,虽然这项发现非常振奋人心,但还需要更多研究来确认这个结果。

文章链接:

Tetsuya Nakamura, et al, "Digits and fin rays share common developmental histories," Nature(2016), doi:10.1038/nature19322

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作者 罗纳尔多

学生

北京理工大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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