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地下水螈(Eurycea)独立洞穴殖民后的平行感官补偿机制:视觉退化与机械感受增强的进化发育研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月04日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4
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来自德克萨斯州的研究团队针对洞穴适应进化中的感官系统重塑机制展开研究,通过比较地表与洞穴种群Eurycea salamanders的视觉退化(PAX6表达降低)与侧线系统增强(neuromast器官增多)的关联性,揭示了pax6基因在神经发生与感官补偿中的关键作用,为重复进化提供了新型模式系统。
在黑暗的洞穴世界中,地下水螈(Eurycea)上演了一场令人惊叹的感官系统重组大戏。德克萨斯州喀斯特地貌下的这群两栖动物,通过多次独立入侵地下环境,演化出教科书般的趋同适应特征。研究团队发现,当它们的眼睛逐渐退化(表现为PAX6转录因子表达下调)时,头部机械感受器——侧线系统(lateral line)的neuromast器官却同步扩张。这种"失之东隅,收之桑榆"的补偿现象,在多个洞穴种群中重复出现。
通过比较地表物种Eurycea nana与洞穴物种Eurycea rathbuni,科学家捕捉到关键发育线索:维持较高水平pax6表达的洞穴种群,其前部神经丘数量显著增加。这种感官系统的此消彼长,暗示着进化发育过程中存在深层次的基因调控网络重组。该研究不仅为理解脊椎动物极端环境适应提供了新视角,更将Eurycea salamanders推向了进化发育生物学(Evo-Devo)研究的前沿舞台。
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