中国科学家破解蛇类四肢消失之谜

中国科学家破解蛇类四肢消失之谜

引用

澎湃

等

5

来源

1.

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_30061897

2.

https://cib.cas.cn/xwdt/mtgz/202408/t20240807_7249142.html

3.

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_30043335

4.

https://www.shobserver.com/news/detail?id=852935

5.

https://news.bioon.com/article/33f48613235e.html

中国科学院成都生物研究所李家堂团队在国际著名学术期刊《细胞》发表最新研究成果，揭示了蛇类失去四肢的奥秘。这项研究不仅解开了困扰科学界已久的进化之谜，还为理解脊椎动物演化历史提供了重要线索。

研究团队通过大规模多组学技术与基因编辑手段，构建了迄今为止最有力的蛇类系统发育框架。结果显示，蛇类起源于约1.18亿年前的早白垩纪，由穴居蜥蜴演化而来。这一发现为蛇类的起源之争画上了句号。

蛇类为何会失去四肢？研究团队发现了一个关键线索：蛇类PTCH1蛋白特异性缺失了三个氨基酸残基。这一微小的基因突变，可能是导致蛇类四肢消失的重要原因。

除了四肢缺失，蛇类还演化出了一系列独特的身体特征。研究发现，大量编码及非编码调控元件的快速演化驱动了蛇类身体的延长。为了适应这种延长，蛇类的内脏器官呈现出不对称发育模式，例如左肺大多趋近于退化，而右肺则较为发达。进一步研究揭示，蛇类丢失了控制器官对称发育的DNAH11和FXJ1B基因，这是其左、右肺不对称发育的重要遗传因素。

研究团队还探讨了不同蛇类特殊生活方式的遗传机制。例如，红外感应蛇类（如蟒蛇、蚺蛇和蝰蛇）能够感知红外光谱，这与其PMP22基因和NFIB基因的非编码调控元件趋同演化有关。而穴居的盲蛇类则通过视觉感受RPGRIP1基因的丢失及几丁质酶CHIA基因的快速演化，适应了地下生活，并形成了专食蚂蚁及蚂蚁卵的独特食性。

这项研究率先启动了爬行动物大规模组学研究，全面揭示了蛇类起源及特殊表型演化的遗传机制。研究团队未来将聚焦开发玉米蛇为模式动物，并开展演化发育生物学研究，同时将聚焦蛇毒等重要遗传资源的挖掘和运用，为抗蛇毒血清及蛇毒衍生药物的研发提供科学支撑。

这一突破性发现不仅解开了蛇类四肢缺失之谜，更为理解脊椎动物演化历史提供了重要线索。随着研究的深入，我们有望进一步揭示生命演化的奥秘，为保护生物多样性和开发相关药物提供科学依据。