大約5000萬(wàn)年前，鯨類的祖先用四條腿從陸地走向海洋，為適應(yīng)海洋生存環(huán)境，其后肢不斷退化并幾乎消失，而前肢卻進(jìn)化成鰭狀肢。鯨類鰭狀肢為何會(huì)出現(xiàn)？是不是基因變異的結(jié)果？華東師大發(fā)布信息：由校生命科學(xué)學(xué)院的博士后王及其合作導(dǎo)師，以及英國(guó)合作者的研究成果為解答這一難題提供了重要線索。

 

    據(jù)生物學(xué)家研究，絕大多數(shù)動(dòng)物的身體器官都受一個(gè)名為Hox的基因家族控制。而動(dòng)物的前肢發(fā)育特別受到Hoxd12和Hoxd13基因的控制。這兩個(gè)基因的突變會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物前肢的畸形。王等研究人員通過(guò)對(duì)鯨類和其它哺乳動(dòng)物類群的Hoxd12和Hoxd13基因測(cè)序，發(fā)現(xiàn)了這兩個(gè)基因在鯨類鰭狀肢的起源與分化中起到了重要作用。即鯨和現(xiàn)存的河馬、牛、豬等偶蹄目動(dòng)物具有同一祖先，前肢都有4個(gè)獨(dú)立的指頭，但是由于這兩個(gè)基因的突變，鯨類祖先的前肢多長(zhǎng)出了1個(gè)指頭，并且指間長(zhǎng)出了蹼。在其后鯨類的再次進(jìn)化過(guò)程中，部分須鯨的前肢卻又從5指進(jìn)化成4指，恢復(fù)了進(jìn)化前的指頭數(shù)量。

 

    研究人員還發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)Hox基因在鯨類的平均進(jìn)化速率，均顯著高于其它哺乳動(dòng)物類群，并終認(rèn)定，Hox基因的適應(yīng)性進(jìn)化時(shí)間與鯨類鰭狀肢的宏觀進(jìn)化時(shí)代*相符，是自然選擇的結(jié)果，而非偶然形成的。華東師大研究人員的相關(guān)研究論文《5’HoxD基因的適應(yīng)性進(jìn)化在鯨類鰭狀肢的起源與分化中的作用》，于近日發(fā)表在雜志《分子生物學(xué)與進(jìn)化》（Molecular Biology and Evolution）上。