<p>100多年來(lái)，生物學(xué)家一直想知道為什么動(dòng)物表現(xiàn)出不同類型的生命周期。有些物種，像我們?nèi)祟惡痛蠖鄶?shù)脊椎動(dòng)物，直接發(fā)育成一個(gè)完整的體型較小的成年人。相比之下，許多其他動(dòng)物會(huì)產(chǎn)生多種多樣的中間形態(tài)，我們稱之為幼蟲，然后它們會(huì)蛻變?yōu)槌上x。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然而，研究人員對(duì)幼蟲存在的原因及其起源的了解有限。更重要的是，針對(duì)這一問(wèn)題的大規(guī)模比較研究之前沒(méi)有使用基于對(duì)動(dòng)物基因信息（基因組）進(jìn)行排序并發(fā)現(xiàn)生物體在生長(zhǎng)過(guò)程中如何使用這些信息的現(xiàn)代技術(shù)。直到現(xiàn)在。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在倫敦瑪麗女王大學(xué)（QMUL）的一個(gè)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究中，該研究發(fā)表在著名雜志上自然，研究人員首次發(fā)現(xiàn)了可能解釋胚胎如何形成幼蟲或小型成蟲的機(jī)制。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在他們的論文中，他們證明了與胚胎發(fā)生有關(guān)的重要基因的激活時(shí)間，即受精卵轉(zhuǎn)化為有機(jī)體的時(shí)間，與幼蟲期的存在與否以及幼蟲是從周圍環(huán)境中進(jìn)食還是依賴于卵中母親的營(yíng)養(yǎng)有關(guān)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Francisco M.Mart&iacute;n-Zamora，瑪麗女王學(xué)院博士候選人該研究的第一作者之一，說(shuō)：&ldquo;令人印象深刻的是，進(jìn)化如何影響動(dòng)物胚胎在發(fā)育早期或晚期激活重要基因群的方式。&rdquo;。假設(shè)幼蟲期對(duì)你的生存不再至關(guān)重要。在這種情況下，激活基因以更早形成樹干并直接發(fā)育成成人可能對(duì)進(jìn)化有利。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)新的研究使用了最先進(jìn)的方法來(lái)解碼三種稱為環(huán)節(jié)動(dòng)物的海洋無(wú)脊椎動(dòng)物蠕蟲的遺傳信息、活動(dòng)和調(diào)節(jié)。他們將這些數(shù)據(jù)與其他物種的公共數(shù)據(jù)集結(jié)合在一起，進(jìn)行了一項(xiàng)大規(guī)模研究，涉及60多個(gè)物種的600多個(gè)數(shù)據(jù)集，這些物種之間的進(jìn)化經(jīng)歷了5億多年。倫敦大學(xué)學(xué)院這項(xiàng)研究的主要合作者費(fèi)迪南德&middot;馬利塔茲博士說(shuō)：&ldquo;只有將實(shí)驗(yàn)室生成的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集與系統(tǒng)計(jì)算分析相結(jié)合，我們才能解開這一新的未被發(fā)現(xiàn)的生物學(xué)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>閻亮博士，瑪麗女王博士后研究員這項(xiàng)研究的第一作者之一表示：&ldquo;雖然這些技術(shù)已經(jīng)存在多年，但沒(méi)有一個(gè)團(tuán)隊(duì)將其用于此目的。我們生成的數(shù)據(jù)集和我們開發(fā)的方法將為其他研究人員提供強(qiáng)大的資源。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Chema Mart&iacute;n-Duran博士 ,瑪麗女王學(xué)院生物生物學(xué)高級(jí)講師和這項(xiàng)研究的資深作者表示：&ldquo;發(fā)育生物學(xué)主要關(guān)注小鼠、蒼蠅和其他已知的模式生物。我們的研究表明，經(jīng)常被忽視的非模式物種的迷人生物學(xué)對(duì)于理解動(dòng)物發(fā)育如何工作及其如何進(jìn)化至關(guān)重要。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>與形成軀干有關(guān)的基因&mdash;&mdash;即跟隨頭部并一直延伸到尾部的身體區(qū)域&mdash;&mdash;至關(guān)重要。一些物種將形成幾乎沒(méi)有樹干的幼蟲，稱為&ldquo;頭幼蟲&rdquo;，可能早在所有有頭和尾巴的動(dòng)物的祖先中就已經(jīng)存在。直接發(fā)育和直接從胚胎發(fā)育形成一個(gè)小成蟲可能會(huì)在許多動(dòng)物群中進(jìn)化得較晚，比如我們和大多數(shù)脊椎動(dòng)物，因?yàn)樾纬绍|干的基因在胚胎發(fā)育早期被激活，并且幼蟲的特征逐漸消失。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們希望該領(lǐng)域的其他研究人員將繼續(xù)研究動(dòng)物生命周期進(jìn)化這一激動(dòng)人心的主題，并為我們提出的假設(shè)提供進(jìn)一步的證據(jù)。&rdquo;德國(guó)耶拿弗里德里希&middot;施切爾大學(xué)教授、該團(tuán)隊(duì)合作者安德烈亞斯&middot;海諾博士說(shuō)道。</p> <p>&nbsp;</p> <p>盡管由QMUL研究人員領(lǐng)導(dǎo)，但目前的工作是由十幾名研究人員與來(lái)自倫敦大學(xué)學(xué)院、倫敦帝國(guó)理工學(xué)院和英國(guó)威爾士國(guó)家博物館的合作者進(jìn)行的多學(xué)科合作；日本沖繩科學(xué)技術(shù)研究所；德國(guó)耶拿Friedrich-Schiller-University大學(xué)；和挪威卑爾根大學(xué)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>歐洲研究理事會(huì)（ERC）的歐盟地平線2020計(jì)劃資助了這項(xiàng)工作，生物技術(shù)和生物科學(xué)研究理事會(huì)（BBSRC）、皇家學(xué)會(huì)和日本科學(xué)促進(jìn)會(huì)也為這項(xiàng)工作提供了資金。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>