蛇是如何失去腿的?

经过:内森金德勒|

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蛇和蜥蜴是同一订单的成员,但腿的蛇基因是“关闭”数百万年前的“关闭”。克里斯蒂安贝尔/盖蒂图像

蛇和蜥蜴是携带订单Squamata的卡片成员。但虽然蜥蜴船员和冲刺完全形成的腿,选择无腿的滑动。就是为什么这些动物如何以及如何采取这种不同的进化路径是一个科学辩论的问题。然而,有一件事肯定 - 有些蛇仍然携带遗传编码,使他们能够发展腿和脚。

那么为什么这些蛇不爆炸四肢并开始通过灌木丛支撑?由于多年前超过1亿年前发生的多种遗传突变,这一过程背后的遗传学机基本上转换为“关”位置。

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这些突变影响了特定的基因 - 声音刺猬基因(SHH) - 这是肢体的发育。在你问之前,是的,这实际上是基因的官方名称,所谓的,因为它的尖峰外观。Sonic Hedgehog基因不仅为四肢至关重要,而且还为此提供了指南器官及其安排在生长的动物中。在蜥蜴中,SHH活跃并导致腿部和脚;它在蛇中被激活。

一项研究发表于自然通信2016年表明,爬行动物基因组的变化最终导致生物表型的明显转变,或来自某些基因表达的物理特征。简而言之,遗传突变导致一些蜥蜴脱离他们的附属物,成为蛇,同时仍然在他们的DNA中保留了那些长腿基因的回声。

为了定位遗传序列的变化,研究人员将来自蛇的基因组与其他爬行动物和脊椎动物的基因组进行比较。它们特别依赖于的基因组TEGU蜥蜴,科学有完全测序的基因组。

蜥蜴碰巧有DNA调节序列(称为增强剂) 这样可以“翻转”某些基因在生物的发展期间开启和关闭。SHH需要那些肢体的增强剂来充分发展,这是蜥蜴如何用四条腿结束。但在蛇中,这种增强剂在进化期间从DNA序列中除去,现在几乎是 - 但也没有完全 - 即使是原始蛇。

在一些蛇中,增强剂的痕迹仍然存在,以及另一个称为Hoxd的基因,这负责指导脚的发展。一些蟒蛇胚胎甚至开发部分腿部骨骼和脚踏板,但这些特征在妊娠生物诞生之前崩溃了很久。

尽管如此,还有剩下的迹象表明,并非所有的蛇都准备好在穿着微小的耐克鞋的想法来完成。在这些蛇的下面密切关注,你会看到他们的肚子里的小小块,腿的痕迹遗留可能是。

这一切都是什么意思?只有几种基因突变,某些类型的原始蛇可能能够发展四肢。他们基本上是激活的功能,这些功能已经陷入了他们的DNA,只是等待正确的变量触发他们的发展。

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