中斷的基因表達途徑涉及轉化鳥類的前頜骨
根據今天(5月12日)發(fā)表于“進化論”的研究報告,科學家已經創(chuàng)造了雞胚胎,其臉部可以回歸恐龍根源。。哈佛大學,耶魯大學和其他地方的研究人員在開發(fā)雞胚胎的兩個領域抑制基因表達途徑:前鼻外胚層區(qū)(FEZ)和中間面部Wnt反應區(qū)。這樣做會產生胚胎小雞,面部形態(tài)改變,看起來不像喙鳥,更像是鱷魚的鼻子或長長的恐龍。“我們試圖通過發(fā)展研究來解釋進化,”哈佛進化發(fā)育生物學家和合著者Arhat Abzhanov告訴科學。
中斷的基因表達途徑涉及轉化鳥類的前頜骨 - 面部骨骼,對于大多數脊椎動物的上顎的部分 - 在大約10,000種現代鳥類中形成無數的喙形式。隨著大約1.5億年前恐龍進化為鳥類,前頜骨伸長并融合在一起形成喙。研究合著者,耶魯大學古生物學家Bhart-Anjan Bhullar現在在芝加哥大學告訴大自然,“與其他所有脊椎動物一樣,它不會像鼻子一樣融入一個單一的結構中。”。Abzhanov,Bhullar和他們的同事推斷,通過改變最終產生前頜骨的面部區(qū)域中的基因表達,它們可以影響喙形成,并且實質上,轉回進化時鐘以促進形成更原始的面部結構。
但據Bhullar說,改變后的雞胚看起來并不像恐龍。“從外面看這些動物,你仍然會認為它是一個喙。但是如果你看到骨架,你就會非常困惑,“他告訴大自然。“我不會說我們給了鳥類口鼻部。”
然而,古生物學界的研究人員分享了他們對這項工作的著迷。“我認為這太棒了,”蒙大拿州立大學古生物學家杰克霍納告訴紐約時報。“非常酷,”哈佛醫(yī)學院的發(fā)育生物學家Clifford Tabin在接受Nature采訪時表示同意。
但至少有一位發(fā)育生物學家對新發(fā)表的研究并不感興趣。美國加州大學舊金山分校的拉爾夫Marcucio告訴紐約時報的工作舉行諾言,但他不相信,提交人將目光聚集在了喙形成的進化關鍵。因為Abzhanov,Bhullar和他們的同事使用具有潛在毒副作用的化學物質來阻斷雛雞的表達途徑,所以形成的形態(tài)可能僅僅是由于組織受損,Marcucio說。并且實驗中靶向的至少一種蛋白質在前胚胎開始發(fā)育之前很久就會消失,這使得它不太可能在喙形成中起直接作用。“這是一種簡單的事情,但當你看到實際的數據時,它往往會崩潰,”Marcucio說。“它摒棄了現實中的復雜性。”
Bhullar告訴Nature,他的團隊計劃通過采取類似的逆向進化方法來調查哺乳動物頭骨的擴張和鱷魚下肢的獨特結構。他說:“我認為,如果沒有時間機器,你可能會進入一個很大的窗口。”
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