蜘蛛也有“膝蓋”？ 是什么導致了蜘蛛發(fā)育出膝蓋的結構？
時間：2016-11-19 11:04 來源：科學公園 責任編輯：沫朵
原標題：蜘蛛也有“膝蓋”？ 是什么導致了蜘蛛發(fā)育出膝蓋的結構？
蜘蛛等蛛形綱的動物腿部也有“膝蓋”的結構（注），然而包括昆蟲在內(nèi)的其他節(jié)肢動物卻沒有膝蓋。那么是什么導致了蜘蛛發(fā)育出膝蓋的結構？一項新的研究認為，這是基因重復的結果。
基因重復(gene duplication)指的是含有基因的DNA片段發(fā)生重復�；蛑貜屯ǔＪ荄NA復制或者修復過程出錯的結果，常常導致生物出現(xiàn)新的性狀，因此是進化的重要推動力，但關于蜘蛛中的基因重復如何導致變異，人們此前知之甚少。
來自德國的研究人員最初試圖研究基因?qū)τ诓煌┲胪炔堪l(fā)育差異的影響，他們將注意力集中在一個叫做dachshund (簡稱dac)的基因上。這個詞的原意是臘腸犬，此前人們已經(jīng)知道該基因能夠影響節(jié)肢動物腿部發(fā)育，例如果蠅如果缺少這個基因可能會導致腿部發(fā)育異常。
研究人員意外地發(fā)現(xiàn)，蜘蛛基因組的另外一個區(qū)域還有一份dac基因。隨后的實驗表明，如果抑制第二個dac基因在蜘蛛胚胎中的表達，蜘蛛的膝蓋將不能正常發(fā)育，這不僅使得蜘蛛無法正常行走，還導致它們撐不過過第二次蛻皮。這表明，蜘蛛膝蓋的形成是dac基因發(fā)生基因重復的結果，而這賦予蜘蛛全新的行走方式，在生存競爭中占據(jù)優(yōu)勢。
正常發(fā)育的蜘蛛胚胎（右）和第二個dac基因表達受抑制的蜘蛛胚胎（左）。圖片來自原報道
業(yè)內(nèi)人士高度評價這項研究，認為它清晰地揭示了基因重復是如何賦予生物新的性狀和功能。但也有研究人員指出，同為蛛形綱動物，螨蟲也有膝蓋結構，但dac基因并沒有發(fā)生重復，因此仍然需要進一步的研究。
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