3.5亿年间,人类两次丢掉了尾巴

时间:2016-12-31 08:07:17
频道:科学猎奇
来源:zmescience
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 科学家在最近的研究中发现,我们古老的祖先在进化过程中曾经不止一次的丢弃了尾巴。 

 

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虽然人类不再能够摇摆尾巴,也不再拥有尾巴,但我们体内确实还残留着它存在的痕迹。人类胚胎尚在子宫内的时候,尾巴从有到无,一旦出生来到世上,残留的尾骨还在向我们刷着“尾巴”的存在感。更惊奇的是,科学家们研究了3.5亿年前的化石后发现,我们古老的祖先在进化过程中曾不止一次的丢弃了尾巴。

 

为了搞清这一切是如何发生的,宾夕法尼亚大学的研究人员分析了 Aetheretmon (一种远古有颌鱼类,陆生动物的祖先)幼体的化石。结果显示,这种鱼类同时具有肉质尾和柔韧的尾鳍,两者位置呈一上一下排列。

 

从达尔文开始,生物学家们一直认为鱼类只是简单的在陆生动物共有的原始尾巴上长出尾鳍。但最新的研究发现这两种尾巴是同时生长的,从而推翻了这一假设。研究者指出,实际发生的事情是,鱼类失去了肉质尾,而仅仅保留了尾鳍,尾鳍比较柔韧,更加适应水中环境。然而另一些鱼类逐渐发展为半水生进而陆生,在这一过程中失去了尾鳍,保留了肉质尾。所以实际上,我们是在同时研究两种不同的模式。

 

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【图注】辐鰭鱼系统发生和尾鳍的个体发生(来源:Fish ‘tails’result from outgrowth and reduction of two separate ancestral tails)

 

鱼类在向陆生发展过程中失去尾鳍是第一步。第二步是人类祖先为了适应垂直运动而舍弃了内含骨骼的尾巴。

 

论文作者 Lauren Sallan 指出,“追根溯源,肉质尾起源于最早的脊椎动物祖先,并存在于早期胚胎中。所以,如果要摆脱它而完全不导致任何其他问题,是非常困难的。因此,鱼和人类为了阻止尾巴的长出,不得不将尾巴的痕迹埋藏在身体内部,就像鲸类退化的腿骨那样(译者注:鲸类后肢退化,但内部依然可见腿骨残余)。”如今,在鱼和人类的骨骼中,我们都可以在脊椎末端清楚的看到退化的尾椎骨。

 

Sallan 在评论中提到,“四足动物尾巴的发育起始很可能类似于早期脊椎动物的附肢。而鱼类尾鳍的开始于奇鳍的增生,类似背鳍。脊椎动物尾部的多样性可能来源于这两种尾型的此消彼长,比如在鱼和人类中肉质尾的发育受到阻碍。”

 

这两种发育方式似乎受到两组不同基因的控制,暗示着自然选择对其作用是相互独立的。

 

“它向我们揭示了,为何古往今来 ,尾部和附肢的类型会如此丰富多彩。”Sallan 说道,“由于功能和生态的原因,一些物种可能更倾向其中一种类型。如果鱼类没有发展出这种非常适合游泳的特征,它们可能早就灭绝了。”

 

然而这项研究并不能对尾部的进化问题做出最终解释。研究结果还需由发育生物学家通过操纵发育附肢的分子通路进行证实。

 

“这可能是在实验室中研究发现的进化的一种简单方式。” Sallan说。

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