北京時(shí)間8月12日消息，據(jù)國外媒體12日報(bào)道，美國科學(xué)家指出美洲匙吻鱘能夠解釋人類如何進(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，這種魚在大約4200萬年前復(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類之一，吻很長，呈扁平槳狀，卵用于制作高級魚子醬。
美國舊金山州立大學(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肢體發(fā)育的研究方式。”為了研究人類的肢體如何發(fā)育，科學(xué)家將老鼠的肢體基因與魚類的鰭基因進(jìn)行比較。此前有關(guān)匙吻鱘的研究顯示，這種魚類在出現(xiàn)四足動(dòng)物前很久就擁有生長出肢體所需要的“基因包”。四足動(dòng)物最后進(jìn)化成爬行類、鳥類、兩棲類和哺乳動(dòng)物。
研究中，克勞和同事對美洲匙吻鱘含有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�？藙诒硎荆�“額外的基因材料為進(jìn)化提供了畫布，讓進(jìn)化過程描繪出各種景象。”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)制在有頜類脊椎動(dòng)物出現(xiàn)前就已發(fā)生。在進(jìn)化樹的特定枝杈(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�？藙谡f：“我們對匙吻鱘進(jìn)行的研究顯示動(dòng)物的完整基因組復(fù)制現(xiàn)象并沒有此前認(rèn)為的那么罕見。”(新華網(wǎng))