鯨類大約于5000萬年前從陸地走向海洋,鯨類的后肢退化消失,前肢進(jìn)化成了鰭狀肢。然而,鯨類鰭狀肢的出現(xiàn)是由什么原因造成的呢?華東師范大學(xué)的生命科學(xué)學(xué)院博士后王-及其合作導(dǎo)師以及英國合作者為這一難題的解答提供了重要線索。
據(jù)生物學(xué)家研究,動物的前肢發(fā)育一般都受到Hoxd12和Hoxd13基因的控制。這兩個(gè)基因的突變會導(dǎo)致動物前肢的畸形;基因敲除的實(shí)驗(yàn)表明,這兩個(gè)基因可以調(diào)控手指的個(gè)數(shù)。
王-等研究人員通過對鯨類和其他哺乳動物類群的Hoxd12和Hoxd13基因測序,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)基因在鯨類鰭狀肢的起源與分化中起到了重要作用。由于這兩個(gè)基因的突變,鯨類祖先的前肢多長出了1個(gè)指頭,并且指間長出了蹼。
為了驗(yàn)證這一研究成果的正確性,研究人員還分析了其他多種不同哺乳動物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)Hox基因在鯨類的平均進(jìn)化速率均顯著高于在其它哺乳動物類群的平均進(jìn)化速率。同時(shí)結(jié)合古生物學(xué)、形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)的相關(guān)研究,研究者最終認(rèn)定,Hox基因的適應(yīng)性進(jìn)化時(shí)間(也稱“達(dá)爾文選擇”)與鯨類鰭狀肢的宏觀進(jìn)化時(shí)代完全相符,是自然選擇的結(jié)果。
華東師大的這一最新研究論文《5'HoxD基因的適應(yīng)性進(jìn)化在鯨類鰭狀肢的起源與分化中的作用》,于近日發(fā)表于國際分子進(jìn)化研究的權(quán)威雜志《分子生物學(xué)與進(jìn)化》上。
○記 者|俞海燕|實(shí)習(xí)生|錢蕓萊|通訊員|汪海|
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