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飞鱼演化的秘密

科学
wanwan (42055)发表于 2022年01月06日 17时51分 星期四
来自通灵师
为了躲避波涛下的捕食者,飞鱼可以从水中跃出并长距离滑翔,它成对的胸鳍和腹鳍比其他鱼类更长也更坚硬,可以作为翼。在一次古怪的演化胜利中,曾是严格水生的生物通过身体形状的改变转变为能短暂漂浮在空中的生物。最近由哈佛医学院和波士顿儿童医院的 Matthew Harris 领导的一组研究人员报告了飞鱼鳍演化的遗传基础:通过技术的创新组合,他们发现只要改变两个基因就足以产生飞鱼的独特体型。当这些突变发生在一种常见的观赏鱼身上时,鳍的比例开始以类似的方式发生变化。Harris 表示:“开始演化发育生物学研究时,我们没有想到能使用如此简单的规则在形式上产生如此大的飞跃。”研究发表在 11 月 22 日的《Current Biology》杂志上。

这些发现值得注意的部分原因是它们暗示发育中的组织内的生物电信号,而不仅仅是“形态发生”的化学信号,可以调节发育中的鳍、可能还有其他结构的生长和形状。这项研究和早期的工作也清楚地表明微小的遗传变化有时会产生具有重要演化后果的巨大形态变化。自然界中动物形态许多难以捉摸的多样性源自于自然选择对控制发育的遗传程序的修补。调整组织生长的时间和速度可以扩大或缩小结构,甚至插入或去除骨骼以创造新的适应性,为物种开辟新的生态位。研究这个过程的生物学分支——演化发育生物学有着悠久的历史,但是直到最近,研究人员才能开始探索导致特定变化的基因。