生物学家揭示须鲸类祖先失去矿质牙齿的遗传学证据

生物学家揭示须鲸类祖先失去矿质牙齿的遗传学证据

某些鲸类具有牙齿帮助猎食,而须鲸类,如,蓝鲸和长须鲸,却没有牙齿,它们通过上颌的一种过滤结构,滤食海水中的浮游生物和小鱼。这种过滤结构就是鲸须。

根据解剖学研究和化石数据,科学家们认为在2500万年前,须鲸类的共同祖先牙齿退化,进而演化出鲸须。然而,这一说法却缺少遗传学证据。现在,来自加利福尼亚大学(University of California)的生物学家们揭示了须鲸类的祖先失去矿质牙齿的遗传学证据。他们认为,来自染色体组的证据和之前发现的化石证据相吻合,都记录了现代须鲸类的祖先失去牙齿、长出鲸须的过程。该研究在线发表于《皇家学会进展(B)生物科学》(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences)上。

承担该研究的生物学教授M.Springer说:“我们发现,在须鲸祖先的染色体里,控制合成牙釉质的那段基因是失活的。须鲸的起源为大型哺乳动物的进化奠定了基础,它们失去牙齿的过程是哺乳动物进化史的一个重要过渡阶段。”

在合成牙齿的基因中,釉质素(enamelysin)基因是鲸目动物(包括各种鲸和海豚)和其他哺乳类合成釉质所必需的基因。研究发现,有一个“转座子”,即一段可自行移动的DNA序列,嵌在须鲸祖先的釉质素基因的蛋白质编码区上。

“转座子的插入,破坏了釉质素基因的正常编码,蛋白质合成受阻。现在,我们遗传学的证据和之前的化石证据取得一致,都让我们看到了须鲸祖先失去牙齿的过程。”Springer说。

科学家们的研究对象是八种须鲸和所有现生鲸目动物的代表物种。他们对所有须鲸的釉质素基因蛋白质编码区进行研究,然后将各种鲸类牙齿基因的进化史整合起来,创造一个综合性的宏进化过渡记录:从用牙齿取食单个猎物的须鲸祖先,到今天没有牙齿、滤食性的须鲸。


来源:化石网/faywater





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