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恐龍或再現? 智利科學家操縱基因讓雞長恐龍腳 (14:22)

智利科學家在一個「逆向演化」實驗中,透過操縱雞的基因誘導生成了類似恐龍腿骨的結構,培育出擁有恐龍腳的雞胚胎。

有關研究在上周的《進化》(Evolution)學刊上發表。

作為鳥類的祖先,恐龍下肢具有一根管狀的腓骨,一直延伸到腳踝處。經過漫長的演化,今天鳥類體內的這根腓骨已經退化變短,形態變得尖細。

腓骨是小腿中靠外的骨,鳥類的​​腓骨在演化中變得比旁邊的脛骨要短,並且不再與踝骨相連。有研究指出,鳥類在胚胎階段會首先發育出一根管狀的腓骨,類似恐龍化石中腓骨的結構。隨着發育的進行,這根腓骨長成尖細形狀,並且隨着脛跗骨的生長,它的位置挪到了脛跗骨的後方。為了理解這一轉變過程,巴西科學家博特略(Joao Botelho)對演化過程進行了逆轉。

通常情況下,骨骼的骨幹部分比兩端更快成熟,會首先停止細胞分裂。但是,在智利大學研究者瓦爾加斯(Alexander Vargas)的實驗室中,博特略通過實驗發現,腓骨下端在發育初期很活躍,之後才停止細胞分裂,結束生長。

為了獲得類似恐龍骨骼的長骨,研究者抑制了一個名為「印度刺猬同源」(Indian Hedgehog Homolog)的基因,使雞保留管狀腓骨。此時這根腓骨變長,而且連接着腳踝,就像恐龍一樣。

研究者認為,這個導致腓骨生長受阻的早期突變,很可能是因為腳踝中的跟骨而引起的。在鳥類中,跟骨擠壓着腓骨的下端,有時甚至會讓人以為二者是一塊骨頭。研究者推測,腓骨下端可能收到了與骨幹處類似的信號。

通常情況下,跟骨和腓骨最終會分開,但是在實驗獲得的「恐龍雞」中,這兩塊骨結合在一起。而且,研究者稱,跟骨強烈地表達PthrP基因,而正是該基因允許了骨骼末端的生長。

在長有類似恐龍骨骼的雞體內,研究者發現其脛骨比正常的雞短得多,這表明腓骨—踝骨的連接阻止了鄰近的骨長得過大。研究者表示,這些發現於化石紀錄中的演化模式是吻合的。

事實上,這並不是博略特第一次在雞身上表現出恐龍的特徵。較早的實驗中,研究者對鳥類可以翻轉的腳趾進行了「逆向演化」,獲得了像恐龍一樣無法翻轉的腳趾。耶魯大學的一個實驗室還通過操縱基因表達,獲得了類似恐龍口鼻的結構。

儘管科學家已經證明演化特徵能夠被復原,但他們表示,我們沒有必要擔心類似侏羅紀公園那樣的項目。 「這些實驗關注的是個別特徵,是為了驗證具體的假說,」瓦爾加斯說,「我們不僅對鳥類的發育有了很多了解,而且對恐龍到鳥類演變的研究​​也有了很多進展,從化石紀錄中可以發現許多信息。這些很自然地引出了許多關於發育演化的假說,並且可以在實驗室中對這些假說進行驗證」。

(新浪網、法新社)

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Posted by 明報即時新聞 on Tuesday, March 15, 2016

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