海螺推翻经典进化法则

【字体: 时间:2007年04月30日 来源:生物通

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  生物通报道:蛇是由蜥蜴进化而来的。进化过程中许多用不到的复杂结构可能会丢失,比如洞穴鱼就没有眼球,道罗法则(Dollo's law)规定已经退化的复杂结构不能重新进化,因为编码这些结构的基因已经丢失或者发生突变。最近,史密森尼热带研究所(Smithsonian Tropical Research Institute)研究人员Rachel Collin与来自两所智利大学的研究人员在海螺(sea snails)中的发现,打破了道罗法则。具体研究内容刊登于4月27日《Biological Bulletin》。

  

生物通报道:进化过程中,许多用不到的复杂结构有可能丢失,比如没有四肢的蛇是由蜥蜴进化而来的,洞穴居住的鱼没有眼球。道罗法则(Dollo's law)认为,已经退化的复杂结构不能重新进化,因为编码这些结构的基因已经丢失或者发生突变。最近,史密森尼热带研究所(Smithsonian Tropical Research Institute)研究人员Rachel Collin与来自两所智利大学的研究人员在海螺(sea snails)中的发现,颠覆了道罗法则。具体研究内容刊登于4月27日《Biological Bulletin》。

Collin 说这非常重要,它表示动物也许带有进化改变的潜力。一旦环境发生变化,新生命形式也许能够恢复在之前的进化历史中曾经丢失的能力。

大多数海螺在发育成熟的过程中会经历几个生命阶段,早期阶段或称幼虫期(larvae)生活在水域中,以微小水草为食,依靠缘膜(velum)游动。还有一些海螺丢失了这个阶段,其相应阶段是在受母体保护的稳定囊膜中度过的,小型底栖(bottom-dwelling)幼螺(成体的微小形式)破卵而出,爬行运动。因此,运动型幼虫期在整个生命阶段都没有出现,并可能再也不会重新获得。

但究竟是哪件进化事情导致这种现象呢? Rachel Collin等利用胚胎学观察结果和DNA测序结果发现,海螺幼虫期能够重现。他们从阿根廷、智利、巴拿马、秘鲁、南非和美国的海岸线采集了genus Crepipatella 的6种海螺,观察每种螺的发育阶段,并对线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ进行测序,然后在基因序列差异的基础上利用几种不同技术方法重建家谱(family trees)。

研究人员在某些家族中发现运动型的、摄食幼虫阶段的丢失和重新获得,颠覆了道罗法则。Collin总结说,一组名为Crepipatella的冒贝胚胎似乎保留了一些幼虫摄食和游动的装置,但仍旧没有出现幼虫期。然后,DNA数据显示,一种发育过程中有幼虫期的物种处于没有幼虫期物种家谱的中间。动物的进化过程可能有比想象的还要灵活。

原文题目
It goes both ways: evidence that feeding larvae have been regained in a marine gastropod

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