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為什么蠑螈會(huì)失去它們的肺?
時(shí)間:2025-11-24 08:42:42 出處:綜合閱讀(143)


為什么蠑螈會(huì)失去它們的肺?
(神秘的地球uux.cn)據(jù)cnBeta:對(duì)于許多脊椎動(dòng)物來說,它們的去們肺是必不可少的。然而,蠑螈西安新城(線下陪玩)美女上門服務(wù)vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)四個(gè)活著的去們兩棲動(dòng)物支系不再通過他們的肺呼吸,而是蠑螈主要通過他們的濕皮膚呼吸。人們對(duì)這些支系中肺部喪失的去們發(fā)育基礎(chǔ)知之甚少。哈佛大學(xué)比較動(dòng)物學(xué)博物館和組織學(xué)與進(jìn)化生物學(xué)系的蠑螈研究人員檢查了無肺螈科(Plethodontidae),這是去們一種在成年時(shí)都沒有肺的蠑螈家族,并發(fā)現(xiàn)它們?cè)谂咛r(shí)確實(shí)發(fā)育出了肺,蠑螈為深入了解數(shù)百萬年來肺部喪失的去們進(jìn)化提供了依據(jù)。
無肺螈科是蠑螈物種最豐富的蠑螈科,占了目前所有蠑螈多樣性的去們?nèi)种陨稀K谐赡甑南旙o肺螈科目動(dòng)物都沒有肺,只通過非肺組織呼吸,去們主要是蠑螈西安新城(線下陪玩)美女上門服務(wù)vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)皮膚和口腔及喉嚨的粘膜。肺的喪失至少在遠(yuǎn)緣兩棲動(dòng)物中獨(dú)立發(fā)生過四次,在兩棲動(dòng)物以及一些脊椎動(dòng)物中都有更多的肺減少或喪失的案例。然而,這種損失的發(fā)展解釋是未知的。
“鑒于無肺蠑螈占所有蠑螈物種的大約三分之二,顯然無肺蠑螈做得很好,”研究主要作者、前博士生Zachary R. Lewis說,“也許失去肺使這種顯著的進(jìn)化成功得以實(shí)現(xiàn),而不是阻礙。”
這項(xiàng)研究建立在Lewis在資深作者 James Hanken教授的實(shí)驗(yàn)室的博士工作基礎(chǔ)上。 Lewis、 Hanken和共同作者蓋茨堡學(xué)院的 Ryan Kerney副教授使用組織學(xué)和微型CT檢查了有肺和無肺蠑螈的肺部發(fā)育形態(tài)。他們發(fā)現(xiàn),無肺蠑螈在胚胎期的肺部發(fā)育與其他物種的肺部發(fā)育方式相同。研究人員隨后采用原位雜交和RNA測(cè)序技術(shù)證明,無肺蠑螈胚胎發(fā)育過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)不僅在形態(tài)上與肺相似,而且在表達(dá)的分子方面也與肺相似。
研究人員認(rèn)為,由于缺乏維持肺部發(fā)育的線索,肺部發(fā)育在這些物種中停止了,這些線索出現(xiàn)在環(huán)繞發(fā)育中的肺部的組織-肺間質(zhì)。
“我們把來自有肺蠑螈的間質(zhì)放入無肺蠑螈的胚胎中,并讓它發(fā)育,”Lewis說,“它導(dǎo)致了類似于肺的結(jié)構(gòu)的形成,提供了一些證據(jù)表明無肺蠑螈仍然有能力繼續(xù)發(fā)育肺。”
這項(xiàng)研究還證實(shí)了Amy Grace Mekeel1936年的博士論文,該論文挑戰(zhàn)了生物學(xué)家提出的領(lǐng)先理論,即成年咽部的輕微褶皺是一個(gè)殘存的肺,自無肺螈科最初的肺部喪失后一直存在。Mekeel描述了一種在胚胎中形成的"肺部前體",但在其孵化時(shí)已經(jīng)消失。
“肺部前體在無肺蠑螈胚胎孵化前出現(xiàn)并消失,正如Mekeel所描述的那樣,”Kerney說,“這項(xiàng)工作證明了Mekeel早期的論述,并使最初的成年遺跡假說不攻自破。”
這項(xiàng)研究顯示,盡管在至少2500萬年甚至可能超過6000萬年的時(shí)間里沒有功能性的成體肺,但肺部的發(fā)育-遺傳途徑至少是部分保守的。了解無肺螈科的肺部損失的進(jìn)化也可以闡明其他脊椎動(dòng)物的器官損失。
Lewis表示:“將來,如果這些遺傳機(jī)制被揭示出來,我們將更全面地了解進(jìn)化是如何消除像肺這樣的器官的,長(zhǎng)期以來人們認(rèn)為肺對(duì)實(shí)現(xiàn)陸地上的生命至關(guān)重要。”
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