中美研究人員25日說(shuō)，異時(shí)發(fā)育退化是導(dǎo)致鳥(niǎo)類在長(zhǎng)期演化過(guò)程中“丟失”牙齒、長(zhǎng)出角質(zhì)喙的直接原因。

這項(xiàng)研究由中國(guó)首都師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王爍博士領(lǐng)銜，論文當(dāng)天在新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上發(fā)表。

今年年初，王爍課題組曾報(bào)告他們?cè)谛陆l(fā)現(xiàn)世界第一種幼體長(zhǎng)牙、成體無(wú)牙的恐龍。在最新研究中，他們發(fā)現(xiàn)，牙齒在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中逐漸丟失的現(xiàn)象在竊蛋龍類和基干鳥(niǎo)類中同樣存在，并且在恐龍向鳥(niǎo)類演化的過(guò)程中牙齒“丟失”的時(shí)間也不斷提前。

王爍說(shuō)：“最重要的是，牙齒‘丟失’現(xiàn)象不僅存在于恐龍－鳥(niǎo)類的支系中，而且在幾十個(gè)脊椎動(dòng)物的支系中普遍存在。這說(shuō)明牙齒（在演化過(guò)程中）的異時(shí)發(fā)育‘丟失’是脊椎動(dòng)物常用的‘手段’，顛覆了我們對(duì)鳥(niǎo)類喙演化歷史已有的認(rèn)識(shí)?！卑殡S著牙齒的“丟失”，鳥(niǎo)類長(zhǎng)出了角質(zhì)喙。以往的研究表明，骨形態(tài)發(fā)生蛋白ＢＭＰ不僅控制著牙齒發(fā)育，也參與角質(zhì)喙的發(fā)生過(guò)程。

王爍課題組通過(guò)發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，ＢＭＰ蛋白信號(hào)通路表達(dá)的上調(diào)引起牙齒發(fā)育中斷，同時(shí)促進(jìn)角質(zhì)喙的生長(zhǎng)。這一結(jié)果第一次闡明了鳥(niǎo)類牙齒的發(fā)育在演化過(guò)程中發(fā)生退化的可能機(jī)制。

研究人員據(jù)此提出，鳥(niǎo)類牙齒的所謂異時(shí)發(fā)育退化才是導(dǎo)致鳥(niǎo)類牙齒“丟失”的直接原因。鳥(niǎo)類的喙出現(xiàn)后，在自然選擇的作用下，與牙齒相關(guān)的基因作用逐漸減小，最終導(dǎo)致這些基因發(fā)生突變和“丟失”，但這應(yīng)當(dāng)是在鳥(niǎo)類演化后期發(fā)生的事件。

此前，對(duì)鳥(niǎo)類牙齒“丟失”的原因及其機(jī)制一直眾說(shuō)紛紜。有觀點(diǎn)認(rèn)為牙齒的“丟失”有助于減輕鳥(niǎo)類體重，增強(qiáng)鳥(niǎo)類的飛行能力；也有觀點(diǎn)認(rèn)為是單純的基因突變導(dǎo)致鳥(niǎo)類牙齒“丟失”。

來(lái)源：新華社