这种鱼的腿是为行走而生的，也是为品尝海底而生的

2024年9月26日这种鱼的腿是为行走而生的，也是为品尝海底而生的北海知更鸟脚上有味蕾，可以感知埋藏的猎物。萨拉·里尔登

图片

一只北方海知更鸟(Prionotus carolinus)用它的六条腿在沙滩上飞奔，它也用这六条腿作为铲子和感觉器官。鸣谢:阿尼克·格里森这种鱼有腿——但它们不仅仅是用来走路的。科学家们发现，北方海知更鸟(Prionotus carolinus)用四肢在海底漫步，并品尝海底埋藏的猎物。这项研究还揭示了卡罗来纳鲈在进化过程中如何将附肢重新用作感觉器官的线索。基因组分析揭示了更广泛的海罗宾家族腿的进化历史。今天发表在《当代生物学》上的两篇论文1，2描述了这些发现。与众不同的鱼海知更鸟的眼睛像青蛙一样凸出，鳍看起来像鸟的翅膀，六条腿像螃蟹的腿。加州斯坦福大学研究动物的发育生物学家大卫·金斯利说，它们是“我见过的最奇怪、最酷的鱼”。研究人员很早就知道卡罗来纳杉的腿具有特殊的感觉能力3，4。马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的分子生物学家Nicholas Bellono指出，海知更鸟超乎寻常的捕猎能力非常有效，以至于其他鱼类会跟着它们四处寻找残羹剩饭。众所周知，这种鱼的六条腿上布满了看起来像味蕾的小突起。但是科学家们之前没有详细探究过这种动物能力的来源。

图片

黑色背景上的海知更鸟的特写镜头北海知更鸟寻找食物的能力吸引了成群的食客。鸣谢:阿尼克·格里森贝洛诺的团队着手改变这种情况，并最终与金斯利和他的团队联手。研究人员将鱼放在一个装有贻贝和氨基酸胶囊的水箱中，所有这些都埋在沉积物下。这些鱼能够找到这些东西，并用它们像铲子一样的脚把它们挖出来。仔细观察这些被称为乳头的突起，可以发现味觉受体分子，研究人员发现这些分子专门用于检测深海生物产生的氨基酸和化学物质。但是最有趣的发现是在研究人员补充了他们的海罗宾供给之后。这些鱼无法找到埋藏的食物，研究人员意识到他们意外地发现了一种不同的长腿物种:进化鱼。这个物种的腿更窄，没有乳头，这表明腿长和品尝能力是分开进化的。科学家们比较了来自世界各地的13种海雀的基因组，并绘制了一张进化家谱。这表明用于行走的腿最先发育。后来，一些物种的腿上进化出了感觉器官。长腿基因在检查了动物附肢中活跃的基因后，研究人员锁定了一种名为tbx3a的基因。实验表明，在其他鱼有鳍的地方，它在创造腿的过程中发挥了作用。当研究人员使用CRISPR–cas 9基因编辑工具在一些卡罗来纳鲈中突变tbx3a时，这些鱼失去了乳头和挖掘食物的能力。Tbx3a编码一种称为转录因子的蛋白质。一个单一的转录因子通常调节一系列基因的活性，使其具有广泛的影响。Bellono和Kingsley说，很明显，tbx3a在腿部发育和味觉感知中起着一定的作用。但是科学家们补充说，他们还不知道哪种突变导致了有感觉腿的物种中tbx3a活性的变化，或者它是如何创造鱼的新能力的。金斯利说，一旦他们理解了这一点，理论上研究人员可以使用CRISPR基因组编辑将腿和感觉器官放在不同的鱼上。奥罗拉市科罗拉多大学医学院的细胞和发育生物学家托马斯·芬格说:“这些发现非常好，意义重大。”。他惊讶地发现，一些物种缺乏感知化学物质的能力，但他表示，这项研究有效地显示了这种能力似乎是如何通过调整现有的一组基因来形成新的特征而进化的。doi :https://doi.org/10.1038/d41586-024-03117-7参考1.阿勒德，C. A. H .等人。生物。https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.014(2024年)。文章谷歌学术2.赫伯特，A. L .等人。生物。https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.042(2024年)。文章谷歌学术3.西尔弗、W. L .和芬格公司生理学家。154, 167–174 (1984).文章谷歌学术4.巴尔达赫，J. E .和凯斯，j .科皮亚1965年，194-206页(1965年)。文章谷歌学术

本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请点击举报。