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挑战进化论,爬行昆虫仍然保留“翅膀”基因(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年01月16日 来源:
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[生物通讯]要失去翅膀并不困难。许多鸟类和数不清的昆虫都已经这么做了。但现在,科学家首次发现了几种竹节虫还能重新获得飞翔的能力。显然,这些昆虫在无法飞翔的漫长岁月里产生翅膀的遗传蓝本仍然保存完好。
进化论认为,当复杂的特征如翅膀等失去无用之时,编码这个部分的基因的突变速率就会大大加快,使它们不能再工作。这意味着一旦爬行竹节虫的祖先放弃翅膀,它们的后代就永远不能够飞翔了。
犹他州Brigham Young大学的进化生物学家Michael Whiting对这个理论本没有异议--他只是想要建立一个爬行竹节虫进化树,因为还没有人知[AD340X300] 道竹节虫彼此之间以及与其它昆虫之间的亲缘关系。 Whiting和他的同事收集了世界各地共37种竹节虫,测序了共3个DNA片段,并用这些序列来绘制竹节虫系统发生的进化树。
接下来, Whiting将完成的进化树送到一位知道哪些物种有翅膀、哪些没有的同事那里。“我们注意到这个令人着迷的模式。”Whiting说。虽然一些种类的爬行竹节虫有翅膀,但最古老的竹节虫是没有翅膀的。Whiting说,这些翅膀看上去与其它昆虫的翅膀一样,因此它们不是从零开始重新进化出来的,而是由继承自演化为竹节虫的有翅膀祖先的遗传蓝本设计出来的。Whiting说,竹节虫之所以能够重新长出翅膀大概是由于产生竹节虫翅膀和腿的遗传通路密切相关。“竹节虫要想长出腿并且仍能爬行,它们就必需至少保留产生腿所需的遗传通路的一部分。”他说。这篇研究发表在1月16日期的《自然》上。
也许恢复复杂的结构并不象一些科学家所想的那样困难,亚利桑娜大学研究进化和发育的科学家Lisa Nagy说道。翅膀失而复得的变化可能只是基因调控区域的变化,她说,这些区域不是基因产生翅膀的部分,而是告诉基因何时打开的启动区域。“如果他们的分析是正确的,那么将为研究人员指明一类全新的实验来了解进化中的遗传通路是如何变化的。”Nagy说。
生物通编译自SCIENCE NOW