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從左至右分別是蜥蜴，鱷魚和蛇的胚胎，身上的深色斑點(diǎn)叫做基板。這種結(jié)構(gòu)在哺乳類和鳥類的胚胎上也存在。
眾所周知，爬行動(dòng)物長(zhǎng)有鱗片，鳥類身披羽毛，哺乳動(dòng)物長(zhǎng)著毛發(fā)。這些特征是如何進(jìn)化出來的？
過去很長(zhǎng)的時(shí)間里，科學(xué)界都認(rèn)為這些特征是在三個(gè)類群中分別獨(dú)立進(jìn)化出來的。但是周五發(fā)布的新研究提出這些特征可能全部源于三個(gè)類群在3.2億年前的共同祖先。
恐龍，鳥類和哺乳類共同的爬行動(dòng)物祖先被認(rèn)為體表覆蓋著鱗片狀的結(jié)構(gòu)。我們現(xiàn)在還不清楚它具體的形態(tài)，但是其體表的鱗片是由正在發(fā)育的胚胎表面被稱為基板的加厚凸起組織發(fā)育而來的。
科學(xué)家在鳥類和哺乳類的胚胎身上找到了基板，它們?cè)谌蘸蟀l(fā)育成羽毛和毛發(fā)；但是卻從來沒有在爬行類的胚胎上發(fā)現(xiàn)過。在現(xiàn)存的爬行動(dòng)物中明顯缺乏基板引起了關(guān)于這些特征是如何形成的爭(zhēng)論。
來自瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)家Michel C. Milinkovitch和新論文的作者M(jìn)ichel C.
Milinkovitch說：“人們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是到底是爬行類(在進(jìn)化過程中)失去了它(基板)，還是鳥類和哺乳類獨(dú)立進(jìn)化出了它。現(xiàn)在我們有幸能終結(jié)這場(chǎng)爭(zhēng)論，因?yàn)槲覀冊(cè)诎ㄉ撸狎婧枉{魚在內(nèi)的所有爬行類身上都發(fā)現(xiàn)了它?！?br>
在他們發(fā)表在《Science
Advances》的論文中，Milinkovitch博士和他的團(tuán)隊(duì)在尼羅鱷，鬃獅蜥和玉米蛇身上都發(fā)現(xiàn)了基板這種解剖結(jié)構(gòu)。他們據(jù)此得出結(jié)論，爬行類，鳥類和哺乳類從共同的祖先身上繼承了基板。
動(dòng)物胚胎上的基板隨后會(huì)發(fā)育成毛發(fā)，羽毛和鱗片，從左到右分別是小鼠，蛇，雞和鱷魚的胚胎
為什么在此之前沒有人在爬行類身上發(fā)現(xiàn)基板？
據(jù)Milinkovitch博士稱這是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)在爬行類身上非常難以被發(fā)現(xiàn)。在哺乳類和鳥類的胚胎中基板存在的時(shí)間很長(zhǎng)，容易被觀察到，而爬行類胚胎上的基板只存在短短的約12小時(shí)，而且依據(jù)物種的不同出現(xiàn)在身體的不同部位。
Milinkovitch博士說：“如果你不在正確的時(shí)間觀察正確的部位，你就什么都看不到。觀察太早的話什么都看不到，觀察太晚則基板已經(jīng)發(fā)育成了鱗片。”
Milinkovitch博士和他的團(tuán)隊(duì)最初的課題并不是在爬行動(dòng)物身上尋找基板;他們當(dāng)時(shí)正在研究為什么有些鬃獅蜥天生沒有鱗片(無鱗變異，玩爬的朋友會(huì)比較熟悉)。通過分析無鱗鬃獅蜥的基因組，他們將原因確定為單個(gè)基因中的突變，稱為EDA，已知這個(gè)基因也會(huì)破壞鳥類和哺乳動(dòng)物的基板的發(fā)育。在人類中，EDA基因突變可導(dǎo)致少汗性外胚層發(fā)育不良，這導(dǎo)致患者牙齒，指甲和汗腺發(fā)育異常。
圖中從下到上分別是普通的鬃獅蜥，攜帶了一條突變EDA基因的鬃獅蜥(het無鱗基因)和攜帶了兩條突變EDA基因的鬃獅蜥(無鱗變異)
Milinkovitch博士說“我當(dāng)時(shí)驚呼'哇，原來是同一個(gè)基因！’這其中必然有聯(lián)系，因?yàn)檫@個(gè)家伙(無鱗鬃獅蜥)沒有鱗片，而在鳥類和哺乳類身上當(dāng)這個(gè)基因突變時(shí)會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物沒有羽毛或毛發(fā)?！?br>
這條線索讓研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)爬行類可能
能也需要基板來發(fā)育成鱗片，這讓他們決定仔細(xì)觀察爬行類胚胎的細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)。
Milinkovitch稱：“當(dāng)我們觀察發(fā)育正常的蛇，鱷魚和蜥蜴的胚胎時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)到處都是基板?！?/p>
他們的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)說明爬行類，鳥類和哺乳類擁有一個(gè)共同的，首次發(fā)育出基板結(jié)構(gòu)的爬行類祖先。
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