新華社華盛頓９月２５日電（記者 林小春）中美研究人員２５日說，異時發(fā)育退化是導(dǎo)致鳥類在長期演化過程中“丟失”牙齒、長出角質(zhì)喙的直接原因。

這項研究由中國首都師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王爍博士領(lǐng)銜，論文當(dāng)天在新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上發(fā)表。

今年年初，王爍課題組曾報告他們在新疆發(fā)現(xiàn)世界第一種幼體長牙、成體無牙的恐龍。在最新研究中，他們發(fā)現(xiàn)，牙齒在個體發(fā)育過程中逐漸丟失的現(xiàn)象在竊蛋龍類和基干鳥類中同樣存在，并且在恐龍向鳥類演化的過程中牙齒“丟失”的時間也不斷提前。

王爍說：“最重要的是，牙齒‘丟失’現(xiàn)象不僅存在于恐龍－鳥類的支系中，而且在幾十個脊椎動物的支系中普遍存在。這說明牙齒（在演化過程中）的異時發(fā)育‘丟失’是脊椎動物常用的‘手段’，顛覆了我們對鳥類喙演化歷史已有的認(rèn)識。”伴隨著牙齒的“丟失”，鳥類長出了角質(zhì)喙。以往的研究表明，骨形態(tài)發(fā)生蛋白ＢＭＰ不僅控制著牙齒發(fā)育，也參與角質(zhì)喙的發(fā)生過程。

王爍課題組通過發(fā)育生物學(xué)實驗證實，ＢＭＰ蛋白信號通路表達(dá)的上調(diào)引起牙齒發(fā)育中斷，同時促進(jìn)角質(zhì)喙的生長。這一結(jié)果第一次闡明了鳥類牙齒的發(fā)育在演化過程中發(fā)生退化的可能機制。

研究人員據(jù)此提出，鳥類牙齒的所謂異時發(fā)育退化才是導(dǎo)致鳥類牙齒“丟失”的直接原因。鳥類的喙出現(xiàn)后，在自然選擇的作用下，與牙齒相關(guān)的基因作用逐漸減小，最終導(dǎo)致這些基因發(fā)生突變和“丟失”，但這應(yīng)當(dāng)是在鳥類演化后期發(fā)生的事件。

此前，對鳥類牙齒“丟失”的原因及其機制一直眾說紛紜。有觀點認(rèn)為牙齒的“丟失”有助于減輕鳥類體重，增強鳥類的飛行能力；也有觀點認(rèn)為是單純的基因突變導(dǎo)致鳥類牙齒“丟失”。

 

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中美科學(xué)家找到鳥類“丟失”牙齒的直接原因

圖文簡介

研究人員說，異時發(fā)育退化是導(dǎo)致鳥類在長期演化過程中“丟失”牙齒、長出角質(zhì)喙的直接原因。