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如果羊膜动物和两栖动物全部灭绝,鱼类还可能重新登陆吗?

接前排大佬们关于辐鳍鱼和肉鳍鱼鱼鳍的分析~
上周刚刚听完哈佛医学院 Matthew Harris 的讲座,太符合这个问题的描述了。

前排回答已经强调了登陆的关键在于四肢的进化,而四肢进化的关键在于肉鳍骨骼这种硬件配置,来支撑自身的爬行。
对比四足动物、辐鳍鱼和祖先在内骨骼方面的进化,辐鳍鱼(左边)简化了内骨骼,变成了近端 radials 和远端 radials 和 dermal fin rays。而四足类动物,比如人,鳍通过增加远端长骨而变得更复杂,形成了由上臂(肱骨)、前臂(桡骨和尺骨)和手(腕骨和手指)三部分组成的肢体。
基于这种已知的进化学差别,Harris 实验室用正向遗传学方法,在斑马鱼里随机制造突变,然后筛选出所有有鱼鳍形态变化的个体,再进行基因测序,以此来对应基因型和表型。
显然很卷的 Harris 实验室筛出了几百种和鱼鳍内骨骼发育相关的突变体。
有让单一鱼鳍尺寸更长的突变(对应了临床的巨指症)。

有让斑马鱼长出飞鱼同款鱼鳍的突变(Harris 教授明确表示这款斑马鱼还不会飞,实验员和鱼都需要继续努力= =)。


其中,最有意思的一款,是一款命名为“ rephaim”的突变,如同推动了鱼类登陆。
“ rephaim”取自圣经里传说的巨人种族,手脚上都有多余手指。
“ rephaim”突变的鱼多长出了逐渐接近四足动物的四块长骨,这些长骨通过类似肘部的关键和近端骨骼连接,成了一种间于四肢和鱼鳍之间的状态(命名为“鳍肢”)。



经过一系列的基因测序,Harris 实验室发现了 waslb 突变导致了这几根长骨的形成。

再根据他们之前对 Hox 基因的了解,他们发现在 waslb 基础上再敲除 Hox13 基因,能长出更多的长骨。

后续的研究还有很多,但已经可以明确waslb、vav2和 Hox 这几个基因能够主要调控鱼鳍向肉鳍的转变,同时还涉及 Wnt,TGFB 的调控。

相信在未来基因编辑技术越来越成熟的时候,鱼类大概可以 v50 一键登陆。