蝙蝠翼的科学突破:揭示飞行适应的进化之谜

最新研究揭示,蝙蝠通过重新利用现有的基因程序,发展出其独特的飞行结构,揭示了蝙蝠翼发育背后的遗传过程。

蝙蝠是哺乳动物中唯一能够主动飞行的类群,约有1400个物种,分布广泛。

研究团队通过比较蝙蝠和小鼠的胚胎,分析了前肢发育成翅膀的关键阶段。

他们使用全基因组测序和单细胞RNA测序,分析了蝙蝠和小鼠前肢(翅膀)和后肢(腿)芽中数千个细胞的基因活动。

研究发现,所有细胞类型和肢体功能在物种间都是保守的。

关键的区别在于基因激活的时间和位置。

在蝙蝠中,形成翼膜(第II至V指之间的皮肤膜)的细胞与其他肢体部分中的细胞相似。

然而,蝙蝠在生长肢体的较晚和较远的位置重新激活其基因程序,导致翼膜的形成。

蝙蝠翼的组织是动物王国中再生最快的组织之一,蝙蝠翼的再生能力是其他哺乳动物无法比拟的。

蝙蝠翼的进化也与蝙蝠的社会行为有关。

例如,一些蝙蝠物种会组成大型的群体,这种行为可能与翼的结构和功能有关,因为翼的形状和大小会影响蝙蝠在群体中的飞行能力和社交互动。

这项研究强调了进化如何重复使用现有的基因程序来创造新的结构。

以不同的时间表部署相同的基因工具,可以产生新的翼表面,而无需创建新的细胞。

了解这些遗传机制为了解塑造生命多样性的进化过程提供了见解,包括蝙蝠的独特适应性。

来源

  • Earth.com

  • Flying with hands: The evolution of bat wings

  • No need to wing it: Bat activity in winter analyzed

  • Potential new pathway to fight viruses

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