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古代鱼鳍可能导致了人类双手的产生
了解古代鱼类基因如何被重新利用来塑造人类手部的解剖结构。
来源:《Discover》杂志每次你的手指卷曲在一个物体上时，你都在使用一个经过数亿年形成的结构。人类的手，像所有脊椎动物的四肢一样，有清晰的顶部和底部：手掌，其腹侧，专门用于抓握和触摸，而背部或背侧，覆盖着指甲和保护性皮肤。
这种区别可能感觉很明显，但它必须不断发展。早期的鱼类首先长出中线鳍——沿着背部或腹部延伸的单鳍——然后是成对的鳍，最终四肢出现在它们的两侧。那些早期的鳍缺乏像手掌和背部这样的东西。发表在《分子生物学与进化》上的一项研究表明，肢体不对称的起源可以追溯到那些水生祖先，当时进化重新利用了一个曾经发挥着截然不同功能的古老基因。
“这项研究最大的惊喜是，我们在中线鳍中发现了背腹侧图案系统的这种非常古老的痕迹。研究 Lmx1b 的实验有点‘冒险’，但我们无论如何都尝试了，最终在我们真正意想不到的地方找到了我们手和脚上侧最古老的遗传特征，”团队负责人 Joost Woltering 告诉 Discover。
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追踪肢体进化至古代鳍
为了了解该基因的作用，研究小组比较了它在不同类型鳍中的表现。他们关注的是 Lmx1b，一种帮助塑造脊椎动物肢体上侧的基因。在胚胎中，激活 Lmx1b 的细胞形成肢体的上表面；不形成下侧的单元。
在成对的鳍中（手臂和腿的进化先驱），Lmx1b 沿着背表面活跃。然而，在中线鳍中，该基因是朝着鳍的后部而不是沿着顶面开启的。
早期脊椎动物的基因信号转变
进化的蓝图：从旧基因构建新肢体
研究结果指出了更广泛的进化模式。