北京時(shí)間8月12日消息，據(jù)國(guó)外媒體12日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家指出美洲匙吻鱘能夠解釋人類(lèi)如何進(jìn)化出四肢。根據(jù)他們發(fā)表在《基因組生物學(xué)與進(jìn)化》雜志上的一篇新研究論文，這種魚(yú)在大約4200萬(wàn)年前復(fù)制了完整的基因組。這一現(xiàn)象能夠幫助解釋鰭如何進(jìn)化。匙吻鱘是世界上最怪異的魚(yú)類(lèi)之一，吻很長(zhǎng)，呈扁平槳狀，卵用于制作高級(jí)魚(yú)子醬。
美國(guó)舊金山州立大學(xué)生物學(xué)助理教授卡倫-克勞表示：“我們的研究發(fā)現(xiàn)匙吻鱘擁有自身基因組的副本。這種復(fù)制形成了額外的基因材料，提高了比較研究的復(fù)雜性。這可能改變我們針對(duì)肢體發(fā)育的研究方式。”為了研究人類(lèi)的肢體如何發(fā)育，科學(xué)家將老鼠的肢體基因與魚(yú)類(lèi)的鰭基因進(jìn)行比較。此前有關(guān)匙吻鱘的研究顯示，這種魚(yú)類(lèi)在出現(xiàn)四足動(dòng)物前很久就擁有生長(zhǎng)出肢體所需要的“基因包”。四足動(dòng)物最后進(jìn)化成爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲類(lèi)和哺乳動(dòng)物。
研究中，克勞和同事對(duì)美洲匙吻鱘含有19個(gè)Hox基因的染色體片段進(jìn)行了排序。Hox基因決定體形和肢體發(fā)育，同時(shí)也是幫助科學(xué)發(fā)現(xiàn)整個(gè)基因族副本的主要指示器。完整基因組副本被研究人員稱(chēng)之為進(jìn)化史上“一個(gè)顛覆游戲規(guī)則的事件”，讓一種物種出現(xiàn)新種或者奇特種群創(chuàng)造了條件。
這種復(fù)制的出現(xiàn)是一系列看似不可能的條件同時(shí)滿(mǎn)足的結(jié)果，讓匙吻鱘的每一個(gè)基因都擁有副本。完成復(fù)制后，基因?qū)χ械囊粋€(gè)基因保持原有的功能，另一個(gè)要么消失，要么擁有一個(gè)新功能。克勞表示：“額外的基因材料為進(jìn)化提供了畫(huà)布，讓進(jìn)化過(guò)程描繪出各種景象。”克勞一直從事新奇物種和生物多樣性研究。
科學(xué)家認(rèn)為這種基因組復(fù)制在有頜類(lèi)脊椎動(dòng)物出現(xiàn)前就已發(fā)生。在進(jìn)化樹(shù)的特定枝杈(譜系)也出現(xiàn)完整基因組復(fù)制現(xiàn)象，植物要比動(dòng)物更為普遍。克勞說(shuō)：“我們對(duì)匙吻鱘進(jìn)行的研究顯示動(dòng)物的完整基因組復(fù)制現(xiàn)象并沒(méi)有此前認(rèn)為的那么罕見(jiàn)。”(新華網(wǎng))