从鱼泄殖腔到手指:科学家追踪我们的数字的起源

数字如何发展?虽然很明显,它们来自鱼类已经存在的遗传程序,但它们的确切起源仍然是辩论的问题。由日内瓦大学(Unige)领导的一支国际团队与EPFL,法国柯尔奇·德·法兰西(CollègeDeFrance)以及哈佛大学和芝加哥大学提出了一个意想不到的答案:数字可能是由于基因组的古老地区的重新使用而演变而成,最初是活跃于鱼龙族的形成中,而不是鳍。

来源:英国物理学家网首页
HOX13基因在斑马鱼中的表达。学分:自然(2025)。 doi:10.1038/s41586-025-09548-0
自然

数字如何发展?虽然很明显,它们来自鱼类已经存在的遗传程序,但它们的确切起源仍然是辩论的问题。由日内瓦大学(Unige)领导的一支国际团队与EPFL,法国柯尔奇·德·法兰西(CollègeDeFrance)以及哈佛大学和芝加哥大学提出了一个意想不到的答案:数字可能是由于基因组的古老地区的重新使用而演变而成,最初是活跃于鱼龙族的形成中,而不是鳍。

在自然界中发表,这一发现揭示了一种主要的进化策略,包括回收已经存在的东西而不是建立新事物。

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3.8亿年前,我们的鱼类祖先开始殖民干燥的土地,演变成众多配备有能力吸收氧气以及脚和手的肺部的脊椎动物物种。了解这些肢体如何出现仍然是最古老,最讨论的科学问题之一。它们是否从鳍,我们的胳膊和腿的同源物中演变,或者相反,它们是全新的结构吗?

更改透视

要回答这个问题,研究团队不仅研究了数字自身发展的基因,而且还探讨了控制其表达和激活的基因组(物种或个人的染色体和基因)的巨大非编码区域。这些区域称为“调节景观”,比仅构成基因组的2%的编码区域大得多,它们是对基因表达的名副其实的“控制塔”。

基因表达

这个令人惊讶的结果表明,泄殖腔是一个在许多物种的肠道,排泄物和生殖系统相遇的器官中 - 在陆地脊椎动物中重复使用以开发数字。

进化回收

更多信息: doi:10.1038/s41586-025-09548-0