對七鰓鰻胚胎的研究揭示了脊椎動(dòng)物頭部的進(jìn)化起源

2025-11-25 14:58:09 分類：百科 閱讀(75892)

詳細(xì)的胚胎學(xué)分析證明，這些原始的鰻胚無顎魚可能掌握著脊椎動(dòng)物頭部進(jìn)化起源的線索。鳴謝:uux.cn/福井大學(xué)的胎的頭部成都金牛按摩小姐服務(wù)vx《1662-044-1662》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)Takayuki Onai
（神秘的地球uux.cn）據(jù)福井大學(xué)：脊椎動(dòng)物頭骨的起源是進(jìn)化生物學(xué)家爭論的話題。一些人認(rèn)為脊椎動(dòng)物的研究源頭部是由于軀干的節(jié)段性成分(如椎骨和體節(jié))的改變而形成的。另一方面，揭示脊椎其他人認(rèn)為脊椎動(dòng)物的化起頭部是作為一個(gè)新的、未分割的對鰓動(dòng)物的進(jìn)身體部分進(jìn)化而來的，與其他廣泛觀察到的鰻胚胚胎體節(jié)無關(guān)。
有趣的胎的頭部成都金牛按摩小姐服務(wù)vx《1662-044-1662》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)是，以前對胚胎的研究源研究已經(jīng)揭示了頭中胚層中存在一些體節(jié)殘余(例如頭腔和體節(jié))。然而，揭示脊椎軀干體節(jié)和這樣的化起頭節(jié)之間的同源性一直有爭議。
未能理解脊椎動(dòng)物頭部的對鰓動(dòng)物的進(jìn)進(jìn)化起源也歸因于缺乏對現(xiàn)存物種如七鰓鰻的研究，已知七鰓鰻與無頜脊椎動(dòng)物化石有一些共同的鰻胚特征，并保留了與頭部中胚層相關(guān)的胎的頭部原始特征。
雖然一些研究集中在七鰓鰻的胚胎形態(tài)學(xué)上，但由于檢查過程中組織破壞和酸性固定等挑戰(zhàn)，使得難以觀察頭部中胚層和軀干體節(jié)的形成，這些研究經(jīng)常失敗。
然而，現(xiàn)在由日本福井大學(xué)助理教授Takayuki Onai領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用先進(jìn)的技術(shù)，如透射電子顯微鏡和連續(xù)塊面掃描電子顯微鏡(SBF-SEM)，了解七鰓鰻胚胎頭部中胚層和體節(jié)的發(fā)育。
研究人員還分析了頭索動(dòng)物和半脊椎動(dòng)物(均為無脊椎動(dòng)物)的形態(tài)學(xué)和基因表達(dá)模式，以從進(jìn)化的角度理解體節(jié)和頭中胚層的起源。
這篇論文發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，由Aix-馬賽大學(xué)的Noritaka Adachi博士、國家生理科學(xué)研究所(NIPS)的Hidetoshi Urakubo博士、兵庫醫(yī)科大學(xué)的Fumiaki Sugahara博士、大阪大學(xué)的Toshihiro Aramaki博士、NIPS和名古屋市立大學(xué)的Mami松本博士以及NIPS的Nobuhiko Ohno博士共同撰寫。
為了澄清在多樣化的早期階段頭部中胚層中是否存在體節(jié)，研究人員重點(diǎn)研究了玫瑰花結(jié)，這是主要的體節(jié)模式，對椎骨的后續(xù)發(fā)育非常重要。他們對七鰓鰻胚胎的初步觀察表明，與面部肌肉和頭骨其他元素的形成密切相關(guān)的組織，即頭部中胚層，確實(shí)具有類似于體節(jié)玫瑰花結(jié)的細(xì)胞群。
為了澄清這些細(xì)胞簇是否是玫瑰花結(jié)，他們進(jìn)行了超微結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，包括SBF掃描電鏡和基因表達(dá)分析。細(xì)胞形態(tài)學(xué)和基因表達(dá)檢測顯示，細(xì)胞團(tuán)明顯不同于玫瑰花結(jié)。“我們觀察到的細(xì)胞群可能是七鰓鰻特有的特征，因?yàn)樗鼈冊诎四况牶王忯~胚胎的頭部中胚層中都是不可識(shí)別的，”O(jiān)nai博士解釋道。
此外，基因表達(dá)分析也揭示了體節(jié)發(fā)生相關(guān)基因的節(jié)段性表達(dá)的缺失，表明它們與體節(jié)的區(qū)別。這些發(fā)現(xiàn)表明，體節(jié)中常見的玫瑰花結(jié)模式不一定是定義身體分割過程的必要或最基本的特征。
此外，實(shí)驗(yàn)提供了脊椎動(dòng)物頭部中胚層在脊椎動(dòng)物進(jìn)化早期分化的證據(jù)。此外，對半棘螈(一種基底半知類動(dòng)物)、文昌魚(一種基底脊索動(dòng)物)和脊椎動(dòng)物胚胎的比較表明，體節(jié)可能起源于古代半知類動(dòng)物祖先的“內(nèi)中胚層”組織。
150多年來，體節(jié)的進(jìn)化起源一直是動(dòng)物學(xué)的中心問題，在這項(xiàng)研究中，Onai等人揭示了這個(gè)謎。關(guān)于頭中胚層出現(xiàn)的進(jìn)化機(jī)制，他們發(fā)現(xiàn)頭中胚層是在生物前部和后部(喙尾軸)之間的中胚層基因分離時(shí)出現(xiàn)的。
“我們的發(fā)現(xiàn)揭示了脊椎動(dòng)物頭部中胚層的不同進(jìn)化起源，表明它是從古代中胚層的重新圖案化進(jìn)化而來的，甚至在有頜脊椎動(dòng)物出現(xiàn)之前就已經(jīng)多樣化了，”O(jiān)nai博士總結(jié)道。
總之，頭部中胚層中存在的細(xì)胞團(tuán)在形態(tài)學(xué)和分子水平上與體節(jié)不同的發(fā)現(xiàn)支持了一個(gè)新的模型，即脊椎動(dòng)物頭部中胚層在早期進(jìn)化中發(fā)生了分化。這為關(guān)于脊椎動(dòng)物頭部進(jìn)化的古老爭論提供了更多的線索，并有助于我們加深對自身起源的理解。