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【#自然科学研究中心#】羽、髮、鳞在分子层次上的相同处【转】【未确认生物吧】

来源：萌宠菠菠乐园时间：2024-10-06 08:07

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来源：case读报～撰文｜黄贞祥～

基板（利用早期发育的基因表现染成深蓝色斑）在鼠、蛇、鸡和鳄鱼（从左至右）的毛髮、鳞片和羽毛的发育前是清晰可见的的（Credit: copyright UNIGE 2016 (Tzika, Di-Poï, Milinkovitch)）
哺乳动物、鸟类和爬行动物都是羊膜动物（Amniota），分别属于合弓类动物（哺乳类与似哺乳爬行动物）与蜥形动物（含爬行动物、鸟类）。哺乳动物的毛髮和鸟类的羽毛，在发育过程中，会从一种称为「基板」（placode）的组织而来，它是被称为柱状细胞的特殊细胞，在胚胎中形成的变厚皮肤──「疙瘩」，也就是俗称的鸡皮疙瘩。鸡和人都有鸡皮疙瘩，可是爬行动物的发育过程中，未曾发现有「基板」这疙瘩状构造，所以科学家相信，爬行动物的鳞片与哺乳动物的毛髮以及鸟类的羽毛毫无关连。
可是问题来了，鸟类和哺乳动物的亲缘关係甚远，和爬行动物反而相近，现在已有大量证据指出，鸟类是演化自兽脚类恐龙，与鸟类最接近的现生爬行动物是鳄鱼。而爬行动物保留较多祖徵，换句话说，又比鸟类更接近祖先的形态特徵。
所以就有了两种可能性，一为基板是独立在鸟类和哺乳动物演化出来的，是种趋同演化；二为基板是羊膜动物的共同祖先，也就是爬行动物、哺乳动物和鸟类在三亿两千万年前的共同祖先就演化出的构造，用作皮肤附属物的发育，但是在爬行动物随着时间的推移失去了基板，而鸟类和哺乳动物则保留了下来

1楼2016-08-26 09:20回复

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瑞士日内瓦大学的遗传学家Michel Milinkovitch在宠物市场邂逅了罕见的无鳞澳大利亚松狮蜥，带回实验室研究后发现，原来牠们的一个称作EDA的基因有突变，导致松狮蜥无鳞。在人类中，EDA基因突变可导致少汗型外胚层发育不良（Hypohidrotic ectodermal dysplasia），从而长出异常的牙齿、指甲和汗腺。
他和芬兰赫尔辛基大学生物学家Nicolas Di-Poi进一步研究了松狮蜥、尼罗河鳄和玉米蛇的胚胎。他们利用扫描电子显微镜对这些爬行动物的胚胎进行观察，结果发现了数以百计的基板，恰好都位于最终生成一个鳞片的地方。过去没有观察到基板的出现，是因为爬行动物的基板形成后存在时间很短，加上研究爬行动物发育的人不多，所以错过了机会在对的时间和对的地点看到基板发育。
他们也发现，携带了两份EDA突变对偶基因的同型合子爬行动物根本没有发育出基板，从而导致鳞片的缺失，而携带了一份EDA突变对偶基因的爬行动物则发育出了较小的鳞片。
他们的下一步是了解毛髮、羽毛和鳞片是如何从同一祖先结构产生了多样化。这个研究也展现了利用非模式生物进行生物学研究的重要性。

2楼2016-08-26 09:20

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1. Universitu00e9 de Genu00e8ve. "Hairs, feathers and scales have a lot in common." ScienceDaily. ScienceDaily, 24 June 2016.
2. Ben Panko. Human hair, bird feathers came from reptile scales. Jun. 24, 2016. DOI: 10.1126/science.aaf5815
3. NICHOLAS ST. FLEUR. Scales, Feathers and Hair Have a Common Ancestor. 2016 The New York Times. JUNE 24, 2016.","isPlus":0,"builderId":387103954,"post_no":3,"type":"0","comment_num":0,"is_fold":0,"props":null,"post_index":2,"pb_tpoint":null}}" data-pid="96802300536">

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原学术论文：Nicolas Di-Poï and Michel C. Milinkovitch. The anatomical placode in reptile scale morphogenesis indicates shared ancestry among skin appendages in amniotes. Science Advances, June 2016 DOI: 10.1126/sciadv.1600708
参考资料：
1. Université de Genève. "Hairs, feathers and scales have a lot in common." ScienceDaily. ScienceDaily, 24 June 2016.
2. Ben Panko. Human hair, bird feathers came from reptile scales. Jun. 24, 2016. DOI: 10.1126/science.aaf5815
3. NICHOLAS ST. FLEUR. Scales, Feathers and Hair Have a Common Ancestor. 2016 The New York Times. JUNE 24, 2016.

3楼2016-08-26 09:21

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