@ 2016.08.19 , 13:00

鱼鳍和手指是同源吗?

人类和地球上其它生活在陆地上的四足生物一样,都应该为他们拥有的手掌和脚感谢他们的鱼类祖先。一直以来我们都知道四肢从古代鱼类的鳍演化而来,但科学家们却很难确定他们共享的历史中的细节。现在,一项发表在《自然》期刊上的研究认为,手指和鱼鳍的相似之多远超我们的想象。

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你快速地看一看就会发现鱼鳍和手指有一些明显的相似之处:它们都由长而细的骨头构成,并且在远离身体的地方呈扇形展开。不过这两个结构有着根本区别。我们手指中的骨头是软骨内化骨,是指在预先形成的软骨雏形的基础上,使软骨逐步被替换为骨(想想看我们的手臂、大腿和身体里的大部分骨头)。鱼鳍则由皮骨构成,它就像人类颅骨的顶部一样直接形成于皮肤的最内层。

这种差别使得研究人员们怀疑早期四足动物是一种结构性创新体,它们是逐渐失去鱼鳍的动物。为了进一步解决这个谜题,一队科学家们开始利用斑马鱼的hox基因做实验。

Hox基因负责给动物的基本身体结构定型。我们已经看到过基因如何让四足动物长出四肢,但很少有研究去调查它们对鱼鳍的生长有何作用。比如,曾有研究表明小白鼠体内的基因hoxa13和hoxd13变异之后,它们就无法长出手腕或手指。当研究人员们让斑马鱼身体的同种基因发生突变时,发现它们的鱼鳍骨头无法长长,还会长出额外的软骨内化骨结构。

研究结果强有力地证明了鱼鳍和手指之间的进化联系。在2016年早些时候,另一研究追踪了四肢和鱼鳍的起源的研究,甚至将它们与古代软骨鱼类的鱼鳃联系到了一起。和那个研究一样,老鼠和鱼类身上某些基因有着相似的功能并不意味着它们没有独立演化。以上表明虽然两种结构有着很大不同,但它们之间的相似之处比我们相信中的更多。

本文译自 Mentalfloss,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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