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學(xué)者研究揭示四足動(dòng)物祖先水生到陸生轉(zhuǎn)變的遺傳創(chuàng)新基礎(chǔ)
2021年02月08日 16:36
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  中新網(wǎng)陜西新聞2月5日電 (記者 阿琳娜)記者5日從西北工業(yè)大學(xué)獲悉,該校團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)外學(xué)者,從不同角度揭示了四足動(dòng)物祖先水生到陸生轉(zhuǎn)變的遺傳創(chuàng)新基礎(chǔ)。研究成果對(duì)動(dòng)物適應(yīng)進(jìn)化機(jī)制及其仿生應(yīng)用研究,乃至探究人類相關(guān)器官的發(fā)育及疾病的機(jī)理方面均有重要意義。

  包括人類在內(nèi)的陸生脊椎動(dòng)物(也稱四足動(dòng)物)的祖先,是魚類在四億年前從海洋走向陸地進(jìn)化而來的。這一過程需要在呼吸系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等方面進(jìn)行各種生理和形態(tài)的革新,才能實(shí)現(xiàn)水生到陸生的轉(zhuǎn)變。經(jīng)過長期的古生物學(xué)和脊椎動(dòng)物學(xué)的研究,已知現(xiàn)在還活著的四足動(dòng)物的魚類近親是肺魚。

  專家介紹,肺魚和四足動(dòng)物屬于肉鰭魚類,肉鰭魚類和輻鰭魚類(常見的各種魚)一起被統(tǒng)稱為硬骨魚類。從硬骨魚祖先到肉鰭魚祖先再到四足動(dòng)物,各種進(jìn)化改變的遺傳創(chuàng)新基礎(chǔ)是什么,一直是科學(xué)界懸而未決的重大科學(xué)問題。解析肺魚和原始輻鰭魚類這些“活化石”魚類的基因組是解決這一重大問題的關(guān)鍵。

  學(xué)者分別對(duì)非洲肺魚,以及對(duì)原始輻鰭魚類中的多鰭魚、匙吻鱘、弓鰭魚和鱷雀鱔的基因組進(jìn)行解析,然后通過基因組學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、魚類學(xué)、計(jì)算生物學(xué)和分子生物學(xué)等多學(xué)科分析,分別從不同角度揭示了四足動(dòng)物祖先水生到陸生轉(zhuǎn)變的遺傳創(chuàng)新基礎(chǔ)。

  研究成功解析了非洲肺魚的基因組,該基因組成為迄今被解析的最大基因組。研究發(fā)現(xiàn)了脊椎動(dòng)物從水生到陸生的演化經(jīng)歷了三步重要的遺傳創(chuàng)新過程,發(fā)現(xiàn)了大腦、心臟等多個(gè)器官適應(yīng)陸地生活的遺傳變異基礎(chǔ)。圍繞原始輻鰭魚的基因組,分析了四足動(dòng)物祖先在更早期的演化歷史。

  據(jù)介紹,研究成果為揭示脊椎動(dòng)物從水生到陸生遺傳創(chuàng)新基礎(chǔ)提供了全新的認(rèn)知,鑒定到的各種遺傳變異為未來肺、四肢、腦、心等器官組織的起源和功能研究提供了大量新線索。(完)

【編輯:張一辰】