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成都達(dá)碩實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司
公司地址：四川省成都市高新區(qū)科園南路88號(hào)天府生命科技園
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研究證實(shí)動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)經(jīng)歷若干次獨(dú)立進(jìn)化
發(fā)布時(shí)間：
2017-12-28 17:21
來(lái)源：
對(duì)全世界最隱蔽的一些海洋生物開(kāi)展的研究顯示，正如此前認(rèn)為的那樣，中樞神經(jīng)系統(tǒng)經(jīng)歷了若干次的獨(dú)立進(jìn)化，而不是一次。
被討論的無(wú)脊椎動(dòng)物屬于散布在動(dòng)物進(jìn)化樹(shù)上的各個(gè)家族，并且在中樞神經(jīng)索結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出多樣性。這些生物還激活了涉及其他得到充分研究的動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的基因，比如 bmp 基因。只不過(guò)，前者以非神經(jīng)的方法做到了這一點(diǎn)。研究人員在日前出版的《自然》雜志上報(bào)告這一發(fā)現(xiàn)。
“這為我們尚未回答的很多問(wèn)題，比如中樞神經(jīng)索是否在不同支系中獨(dú)立進(jìn)化出來(lái)以及它們?yōu)楹螕碛腥绾味嗟南嗨菩?，提供了線(xiàn)索?！泵绹?guó)杜克大學(xué)進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)家 Greg Wray 表示。
為尋找擁有多樣化神經(jīng)系統(tǒng)的生物，挪威 Sars 海洋分子生物學(xué)國(guó)際中心進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)家 Andreas Hejnol 帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)乘船探尋了瑞典和挪威的峽灣。他們篩選了從海床撈起的污泥，并且研究了海參的腸道，以尋找埋在里面的寄生蟲(chóng)。科學(xué)家還搜尋了華盛頓州附近島嶼充滿(mǎn)巖石的海岸。
該團(tuán)隊(duì)收集的一些最微小的蠕蟲(chóng)屬于動(dòng)物進(jìn)化樹(shù)上一個(gè)名為 Xenacoelomorpha 的古老分支，并且擁有大量神經(jīng)系統(tǒng)。例如，Xenoturbella bocki 沒(méi)有中樞神經(jīng)索，但擁有和水母類(lèi)似的神經(jīng)網(wǎng);Isodiametra pulchra 擁有 8 個(gè)神經(jīng)索;Meara stichopi 則和脊椎動(dòng)物一樣，擁有一個(gè)沿著后背延伸的神經(jīng)索。
和在柱頭蟲(chóng)中一樣，這些極小的蠕蟲(chóng)在神經(jīng)索形成前的胚胎發(fā)育早期便激活了 bmp 基因。更重要的是，Hejnol 阻擋了該蛋白通路，然后發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物的神經(jīng)索依然在發(fā)育。這些結(jié)果表明，它們構(gòu)建神經(jīng)索的方式不同于小鼠、果蠅以及其他得到充分研究的動(dòng)物。
對(duì)于腕足動(dòng)物(以其保護(hù)層形狀命名的海洋生物)來(lái)說(shuō)，Hejnol 團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在這些動(dòng)物發(fā)育時(shí)，此前同中樞神經(jīng)索存在關(guān)聯(lián)的其他基因被激活，盡管它們并沒(méi)有中樞神經(jīng)索。這種不一致在紐蟲(chóng)和其他奇怪的動(dòng)物中繼續(xù)存在。
Hejnol 推斷，同脊椎動(dòng)物、果蠅和一些環(huán)節(jié)動(dòng)物中樞神經(jīng)索存在關(guān)聯(lián)的基因在早期祖先中以不同的方式發(fā)揮作用，并且在不同的動(dòng)物支系進(jìn)化出屬于自己的中樞神經(jīng)索時(shí)被融合進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的不同位置。
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